局域網

局域網

局域網（Local Area Network，簡稱LAN）是指在有限地理範圍內（如辦公室、學校、建築物或校園等）將多台計算機及相關設備連接起來，實現數據通信和資源共享的計算機網絡系統。其特點是覆蓋範圍小、傳輸速率高、延遲低且誤碼率低。

1. 地理範圍有限：通常覆蓋幾米至幾公里的區域

2. 高傳輸速率：早期10Mbps，現代可達10Gbps甚至更高

3. 低延遲：傳輸延遲通常在毫秒級別

4. 所有權明確：通常由單一組織或個人擁有和管理

5. 拓撲結構靈活：支持總線型、星型、環型等多種網絡結構

• 硬件設備：

  • 計算機（工作站、服務器等）

  • 網絡接口卡（NIC）

  • 傳輸介質（雙絞線、同軸電纜、光纖等）

  • 連接設備（交換機、路由器、集線器等）

• 軟件系統：

  • 網絡操作系統（如Windows Server、Linux等）

  • 網絡協議（如TCP/IP、IPX/SPX等）

  • 應用程序（如文件共享、打印服務等）

1. 總線型拓撲：

   • 所有設備連接至一條主幹電纜

   • 優點：結構簡單，成本低

   • 缺點：故障診斷困難，主幹斷裂會導致全網癱瘓

2. 星型拓撲：

   • 所有節點通過中央節點（如交換機）連接

   • 優點：易於管理，單點故障不影響其他節點

   • 缺點：中央節點故障會導致全網癱瘓

3. 環型拓撲：

   • 節點形成閉環，數據沿固定方向傳輸

   • 優點：傳輸效率高

   • 缺點：單點故障可能影響全網

1. 雙絞線：

   • 分為屏蔽（STP）和非屏蔽（UTP）

   • 常見類別：Cat5、Cat5e、Cat6等

   • 最大傳輸距離約100米

2. 同軸電纜：

   • 早期局域網常用，現已逐漸被淘汰

   • 分為粗纜和細纜兩種

3. 光纖：

   • 傳輸距離遠（可達數公里）

   • 帶寬高，抗干擾能力強

   • 分為單模和多模光纖

4. 無線傳輸：

   • 使用無線電波或紅外線

   • 標準包括IEEE 802.11系列（Wi-Fi）

1. IEEE 802系列標準：

   • 802.3：以太網標準

   • 802.11：無線局域網標準

   • 802.5：令牌環網標準

2. TCP/IP協議族：

   • 現代局域網最常用的協議

   • 包括IP、TCP、UDP、HTTP等

3. 其他協議：

   • IPX/SPX：Novell NetWare使用

   • NetBEUI：微軟早期網絡協議

1. 以太網（Ethernet）：

   • 目前最主流的局域網技術

   • 速率從10Mbps發展到100Gbps

   • 採用CSMA/CD介質訪問控制方法

2. 令牌環網（Token Ring）：

   • IBM開發，現已很少使用

   • 採用令牌傳遞機制

3. FDDI（光纖分佈式數據接口）：

   • 使用光纖介質

   • 雙環結構提供冗餘

1. 辦公自動化：

   • 文件共享與協同工作

   • 打印機等外設共享

   • 內部郵件與即時通訊

2. 企業信息系統：

   • ERP、CRM等系統運行平台

   • 數據庫共享與集中管理

3. 教育科研：

   • 校園網絡

   • 實驗室設備共享

   • 電子教學資源共享

4. 家庭網絡：

   • 多設備互聯

   • 智能家居控制

   • 多媒體共享

1. 安全威脅：

   • 未授權訪問

   • 數據竊聽

   • 病毒與惡意軟件傳播

2. 防護措施：

   • 防火牆部署

   • VLAN劃分

   • 訪問控制列表（ACL）

   • 數據加密

   • 定期安全審計

3. 網絡管理：

   • 性能監控

   • 故障診斷

   • 配置管理

   • 計費管理（如企業網絡）

1. 高速化：

   • 從千兆向萬兆、十萬兆發展

   • 40G/100G以太網逐步普及

2. 無線化：

   • Wi-Fi 6/6E普及

   • 無線與有線網絡深度融合

3. 智能化：

   • SDN（軟件定義網絡）應用

   • AI驅動的網絡管理

4. 物聯網整合：

   • 更多終端設備接入

   • 邊緣計算與局域網結合

5. 安全強化：

   • 零信任架構應用

   • 端到端加密普及