一、局域網
局域網（Local Area Network）：簡稱為LAN，是指在某一區域內由多台計算機互聯組成的計算機網絡，使用廣播信道。
局域網的特點：
（1）覆蓋的地理范圍較小，只在一個相對獨立的局部范圍內聯網，如一幢大樓內。
（2）使用專門鋪設的傳輸介質（雙絞線、同軸電纜）進行聯網，數據傳輸速率高（10Mb/s-10Gb/s）。
（3）通信延遲時間短，誤碼率低，可靠性較高。
（4）各站點平等通信，共享傳輸信道。
（5）多采用分布式控制和廣播式通信，能進行廣播和組播。
局域網的主要要素有：網絡拓撲、傳輸質質和介質訪問控制方法。
二、局域網的拓撲結構
局域網的拓撲結構分為 星型拓撲、總線型拓撲、環形拓撲、樹型拓撲。
星型拓撲：中心節點是控制中心，任意兩個節點的通信最多只需兩步，傳輸速度快，並且網絡結構簡單、建網容易、便於控制和管理，但這種網絡可靠性低，網絡共享能力差，有單點故障問題。
總線型拓撲：網絡可靠性高、網絡節點間響應速度快、共享資源能力強、設備投入量少、成本低、安裝使用方便，當某個工作站節點出現故障時，對整個網絡影響小。（目前局域網其實就是總線型網絡的一種應用）
環形拓撲：通信過程中有單點故障問題，由於環路是封閉的，所以不便於擴充，系統響應延時長，且信息傳輸效率相對較低。
樹型拓撲：易於拓展，易於隔離故障，也容易有單點故障。
三、局域網傳輸介質
局域網按傳輸介質分可以分為有線局域網和無線局域網。
有線局域網常用介質：雙絞線、同軸電纜、光纖。
無線局域網常用介質：電磁波。
四、局域網介質訪問控制方法
（1）CSMA/CD協議，常用於總線型局域網，也用於樹型網絡。
（2）令牌總線：常用於總線型局域網，也用於樹型網絡，它是把總線型或樹型網絡中的各個工作站按一定順序如按接口地址大小排列形成一個邏輯環。只有令牌持有者才能控制總線，才有發送信息的權力。
（3）令牌環：常用於環形局域網，如令牌環網。
五、局域網的分類
（1）以太網
以太網是應用最為廣泛的局域網，包括標准以太網（10Mbps）、快速以太網（100Mbps）、千兆以太網（1000Mbps）、10G以太網，它們都符號IEEE802.3系列標准規范。邏輯拓撲總線型，物理拓撲是星型或拓展星型，使用CSMA/CD協議。
（2）令牌環網
物理上采用了星形拓撲結構，邏輯上是環形拓撲結構。
（3）FDDI網
物理上采用了雙環光纖拓撲結構，邏輯上是環形拓撲結構。
（4）ATM網
新型的單元交換技術，使用53字節固定長度的單元進行交換。
（5）無線局域網WLAN
采用IEEE802.11標准。
六、IEEE802標准
IEEE802系列標准是IEEE802 LAN/MAN標准委員會制定的局域網、城域網技術標准（1980年2月成立）。其中最廣泛使用的有以太網、令牌環、無線局域網等。這一系列標准中的每一個子標准都由委員會中的一個專門工作組負責。
IEEE802.3：以太網介質訪問控制協議CSMA/CD 及物理層技術規范。
IEEE802.5：令牌環網的介質訪問控制協議入物理層技術規范。
IEEE802.8：提供有關光纖網的技術規范。
IEEE802.11：無線局域網WLAN的介質訪問控制協議及物理層技術規范。
七、MAC子層和LLC子層
IEEE802標准所描述的局域網參考模型只對應OSI參考模型的數據鏈路層和物理局，它將數據鏈路層划分為邏輯鏈路層LLC子層和介質訪問控制MAC子層。
LLC子層負責識別網絡層協議，然后對它們進行封裝，LLC報頭告訴數據鏈路層一旦幀被接收到時，應當對數據包做何處理，為網絡層提供服務：無確認連接、面向連接、帶確認無連接。
MAC子層主要功能包括數據幀的封裝/卸裝，幀的尋址和識別，幀的接收與發送，鏈路的管理，幀的差錯控制，MAC子層的存在屏蔽了不同物理鏈路種類的差異性。
八、以太網
以太網（Ethernet）指的是由Xerox公司創建並由Xerox、Intel、Dec公司聯合開發的基帶總線局域網規范，是當令現有局域網采用的最通用的通信協議標准，以太網絡使用CSMA/CD協議（載波監聽多路訪問及沖突檢測）技術。
以太網的兩個標准
DIX Ethernet V2：第一個局域網產品（以太網）規約。
IEEE 802.3：IEEE 802.3委員會802.3工作組制定的第一個IEEE以太網標准。
注：他們的幀格式有一點小小的區別。
以太網提供無連接、不可靠的服務
無連接：發送方和接收方之間無“握手過程”。
不可靠：不對發送方的數據幀編號，接收方不向發送方進行確認，差錯幀直接丟棄，差錯糾正由高層負責。
注：以太網只實現無差錯接收，不實現可靠傳輸。
以太網傳輸介質與拓撲結構的發展
（1）傳輸介質：由電纜過渡到雙絞線。
（2）拓撲結構：由總線型過渡到星型結構。
注：集線器的使用使以太網在邏輯上仍是一個總線網，各站共享邏輯上的總線，使用還是CSMA/CD協議。
以太網拓撲：邏輯上是總線型，物理上是星型。
10BASE-T以太網
（1）10BASE-T是傳送基帶信號的雙絞線以太網，T表示采用雙絞線，現10BASE-T采用的是無屏蔽雙絞線UTP，傳輸速率是10Mb/s。
（2）物理上采用星型拓撲，邏輯上總線型，每段雙絞線最長為100m，采用曼徹斯特編碼。
（3）采用CSMA/CD介質訪問控制。
適配器與MAC地址
適配器：計算機與外界局域網的連接需要通過通信適配器進行鏈接，也叫網絡接口卡NIC（Network Interface Card），適配器上有處理器和存儲器（包括隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM），ROM上存儲有計算機的網絡硬件地址MAC。
MAC地址：是計算機在數據鏈路層上標識網絡設備的標識符。每個適配器都有的一個全球唯一的48位二進制地址，前24位代表廠家（由IEEE規定），后24位廠家自己指定，常用6個十六進制數表示，如：00-50-56-C0-00-88。
以太網MAC幀
最常用的MAC幀是以太網v2的格式。如圖：
以太網的MAC幀：
目的地址6B：接收方地址，這個地址有三種值，第一種是一個單播地址，就是發送給某一個固定的主機；第二種廣播地址，發送給同一子網下的相同主機；第三種多播地址。
源地址6B：發送方地址。
類型2B：指明上層網絡層使用的協議，以便把相關數據轉交給網絡層的上層協議。
數據（46-1500B）：最小數據幀長為46B，最小的IP數據包長為64B，6+6+2+46+4 = 64。
FCS 4B：幀檢驗序列。
高速以太網
速率》100Mb/s的以太網稱為高速以太網。
1、100BASE-T以太網
在雙絞線上傳遞100Mb/s基帶信號的星型拓撲以太網，仍使用IEEE802.3的CSMA/CD協議，支持全雙工和半雙工，可在雙工方式下工作而沖突。
2、1GBASE以太網
在光線或雙絞線上傳送1Gb/s信號，支持全雙工和半雙工，可在雙工方式下工作而沖突。
3、10GBASE以太網
10GBASE以太網在光纖上傳輸10Gb/s信號，只支持全雙工，無爭用問題。
快速以太網
千兆以太網
兩個標准802.3z和802.3ab（1000BASE-T），千兆需要4對雙絞線，達到100米傳輸。
1000BASE-LX標准可以使用單模和多模光纖傳輸。
千兆以太網編碼方法：4B/5B或8B/9B。
萬兆以太網
萬兆以太網標准：IEEE802.3ae，支持10G速率，可用光纖或者雙絞線傳輸。
萬兆以太網基本應用於點到點線路，不再共享帶寬，沒有沖突檢測，載波監聽和多路訪問技術也不再重要。千兆以太網和萬兆以太網采用與傳統以太網同樣的幀結構。
九、無線局域網WLAN和IEEE802.11
IEEE802.11無線局域網標准
IEEE802.11是無線局域網的通用標准，它是由IEEE定義的無線網絡通信的標准。
802.11的MAC幀頭格式
假如手機用戶A要與手機用戶B進行通信，手機用戶A注冊在機站AP1，手機用戶B注冊在機站AP2，那么上面的802.11的MAC幀頭格式為：地址1 RA接收端 為AP2的MAC地址，地址2 TA發送端為AP1的MAC地址，地址3 DA目的地址為手機用戶B的MAC地址，地址4 SA源地址為手機用戶A的MAC地址。
幾種802.11的MAC幀類型
802.11 MAC層
無線局域網的訪問控制方式用於控制各移動主機與AP之間或主機與主機之間的通信。
主要有兩種方式：點協議功能PCF和分布式協調功能DCF。
PCF點協調技術：由AP集中輪詢所有終端，將發送權限輪流交給各終端，類擬令牌（無爭用服務），DCF分布式協調技術（CSMA/CA）大家爭用訪問（爭用服務）。
CSMA/CA技術：
（1）發送站點先監聽，若沒有信號在傳送（空閑），則等待一個幀間隔時間IFS,若仍然空閑，則立即發送。
（2）若有信號在傳送（忙），則繼續監聽，直到介質上的傳輸結束。
（3）一旦介質上的傳輸結束，再延時一個IFS時間，若空閑，立即發送，否則調用二進制指數后退算法隨機延遲一段時間后傳（1）。
該方式被稱為CSMA/CA控制試。
802.11 三種幀間間隔
IFS（分布式協調IFS）：最長的IFS，優先級最低，用於異步競爭訪問的時延。
PIFS（點協調IFS）：中等長度的IFS，優先級居中，在PCF中使用。
SIFS（短IFS）：最短的IFS，優先級最高，用於需要立即響應的。
無線局域網的分類WLAN
（1）基礎設施無線局域網，通過無線接入點AP接入。
無線局域網除了讓在一個基本服務集ESS下的用戶可以相互通信外，如果需要與別的服務集用戶通信，可以借助與無線設備相連的有線網絡傳輸信息，一般通過分配系統DS實現。
注：服務集標識符就是WIFI的SSID。
（2）Ad Hoc 無線局域網
Ad Hoc無線局域網指的是沒有任何的集線器、路由器、機站等，只有主機他們自已組成網絡，其中的主機他們自己充當路由器功能，他們之間的地位是相互平等的，每個節點都可以任意的移動。
（3）分布式系統，分布式的網絡。
ISM頻段
ISM頻段，主要是開放給工業、科學、醫學三個主要機構使用，頻段依據美國聯邦通訊委員會（FCC）定義出來，並沒有所謂使用授權的限制。
工業頻段（902-928MHz）
科學頻段（2.4-2.4835GHz）
醫學頻段（5.725-5.875GHz）
十、廣域網
廣域網（WAN，Wide Area Network），通常跨接很大的物理范圍，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個城市或國家，或橫跨幾個州提供遠距離通信，形成國際性的遠程網絡。
廣域網的通信子網主要使用分組交換技術，廣域網的通信子網可以利用公用分組交換網、衛星通信網和無線分組交換網，它將分布在不同地區的局域網計算機互連起來，達到資源共享的目的，如因特網Internet是世界范圍內最大的廣域網。
可以看到上圖是一個廣域網的圖例，左右兩方分別是兩個局域網，每個局域網通過結點交換機連接至廣域網，結點交換機與路由器很像都是用於轉發分組的，結點交換機只能在單個的網絡中轉發分組，而路由器可以在多個網絡中轉發分組的，廣域網的覆蓋范圍有物理層、鏈路層、網絡層，而局域網覆蓋范圍有物理層、鏈路層，局域網普遍采用多點接入技術（總線技術），廣域網一般采用點對點技術，廣域網強調的是資源的共享，局域網強調的是數據傳輸。
PPP協議
點對點協議PPP（Point to Point Protocol）是目前使用最廣泛的數據鏈路層協議，用戶使用撥號電話接入因特網時一般都使用PPP協議，PPP協議只支持全雙工模式。
HDLC協議
高級數據鏈路控制HDLC（High-Level Data Link Control），是一個在同步網上傳輸數據，面向比特的數據鏈路層協議，它是由國際標准化組織ISO根據IBM公司的SDLC（SynchronousData Link Control）協議擴展開發而成的。
PPP協議與HDLC協議的區別
（1）HDLC、PPP只支持全雙工鏈路。
（2）都可以實現透明傳輸。
（3）都可以實現差錯檢測，但不糾正差錯。
十一、城域網
城域網技術：802.1ad和802.1ah。
IEEE802.1ad：也叫E-LAN或QinQ技術，基本原理是數據幀打上雙層802.1Q的VLAN幀標記，把用戶VLAN嵌套在運營城域以太網的VLAN傳送。
IEEE802.1ah：也稱為PBB，也叫MAC-IN-MAC技術。