《局域网与城域网》较为全面地介绍局域网与城域网技术。全书包括四部分内容:背景与基础,包括网络拓扑与传输介质;网络体系结构,包括从OSI体系结构到802网络模型,以及对LLC的讨论;物理网络规范,包括局域网络802.3与802.11,以及城域网络802.17与802.16;网络交换技术,包括网桥、交换式局域网与虚拟局域网。
《局域网与城域网》力求全面地反映进入21世纪以来的局域网与城域网技术,注重基本概念与系统架构,根据*新标准介绍日新月异的技术,**讨论网络的协议技术。
《局域网与城域网》可作为网络工程、通信工程及相关专业的高年级学生或研究生的专业课教材。对准备进一步加强网络通信领域专业基础的高校教师、科研人员和工程技术人员,也有较高的参考价值。

第1章 绪论
一种网络,计算机的“局域”网络,正在全球范围发展。面对互联网铺天盖地的大潮,无论是大型企业、大学还是政府,都宣称要在自己的大楼内、园区内、城市内建设高性能的“局域”网络,都宣称将依托自己高性能的“局域”网络构建信息化基础设施,构建数字化楼宇、数字化校园,甚至数字化城市。
这一事实引起我们思考两个问题:究竟什么是“局域”网络;局域网络为什么会成为互联网时代信息化基础设施的重要构成。
作为本书的开始,本章将主要讨论:
·几个重要的入门级概念(包括术语LAN/MAN/WAN、局域网络的需求与应用):
·局域网与城域网的发展简史;
·局域网络的基本结构;
·局域网络标准与标准的制定;
·局域网与城域网的定义,以及定义反映出的网络特点。
1.1 引言
当前广泛使用的术语“局域网”显然早己不是局限于局域范围了,其覆盖范围已经延伸到大型的园区甚至大型的都市。因此,我们首先讨论术语“局域网”的由来与当前的含义,讨论为什么会经常作为一个紧密关联的话题而并列局域网与城域网,起源于小范围覆盖的局域网络技术为什么会延伸到大范围覆盖的园区甚至城市。
本书中首先需要明确的3个*基本的术语是:
·局域网(Local Area Network,LAN):
·城域网(Metropolitan Area Network,MAN):
·广域网(Wide Area Network,WAN)。
顾名思义,这三个术语的基本含义的区别是覆盖范围。LAN覆盖局部区域,MAN覆盖都市区域,WAN覆盖多个城市的广大区域。
历史上的局域网远不像今天这样引人注目。20世纪70年代出现的局域网,只能连接几台几十台PC,覆盖一个*多几个办公室,共享硬盘、打印机等“昂贵外设”,谁也预料不到**一个“局域网络”可以覆盖一个大楼甚至一个大型的园区,可以连接成千上万台计算机。 本书主要围绕局域网与城域网领域的技术,以IEEE 802有关标准为主线,讨论网络体系结构与参考模型、IEEE 802.3/802.1l/802.16/802.17标准技术、网桥与交换式网络等方面内容。其中主要是系统结构与各层协议,并尽可能反映*新的标准化发展。
自从20世纪80年代局域网开始流行以来,其技术和应用领域已经有了重大发展,而进入21世纪以来的变化尤为深刻,基于局域网发展起来的局域网与城域网正在成为信息化发展的*重要的基础支撑。但是,全面涵盖这一领域的教材远不能反映进入2l世纪以来在这一领域的深刻变化。
本书的编写意图是较为全面地讨论*新的局域网与城域网技术。
·面向21世纪的网络:进入21世纪以来,以802网络为代表的局域网与城域网技术已经全面转变为“基于分组”的网络;扬弃了以LLC为**的体系结构而转向与IP天然匹配的MAC直接承载架构;链路级不再受限于共享介质而是可以提供链路级的QoS与**性。系统级的全面改造使得802网络可以匹配IP技术,成为信息化发展的*重要的基础支撑。讨论分析这些进入新世纪的技术特征是本书的一个主要目标。
·涵盖全面的网络:当今的802网络技术已经走出了“局域”的区域限制,已经从局域网延伸到了城域网与接入网,并正在进军广域网领域;802网络也开始跳出专用网络,正在发展成电信级的公用网络。跨出局域网的区限讨论问题,是本书的一个宗旨。
·标准及其演进:在网络通信领域,标准起着越来越重要的作用,甚至是决定性的作用。本书强化对技术标准及其演进的介绍,通过对标准演进的审视可以提高对技术兴替的认识。在研究学习的早期接触标准也有利于进一步的深入研究。
· 以架构为**:本书十分重视讨论网络的系统结构,以系统架构与参考模型为**组织内容,可以使纷繁的协议与技术得以条理清晰、便于理解。在网络技术学习中,抓住系统结构这个**方可“纲举目张”。
协议是网络之本:网络协议是网络的灵魂,是技术的核心。协议讨论是本书的重要内容。
基本原理:网络的关键技术众多,但有一些基本原理会在多处反复出现。不管是总体技术、协议技术还是底层的物理技术,都是如此。本书在讨论中注重基本原理的重复、对比与解释,力求加深基本原理的理解与灵活运用。
本书的内容可以分为以下4个部分。
第1部分--背景与基础。介绍局域网的产生与兴起,网络拓扑概要与传输介质。
第2部分--网络体系结构。从**的OSI体系结构出发引入802体系结构。体系结构是统率网络的整体纲领,后继的LLC讨论可以认为是OSI体系结构的一个范例。
第3部分--各种“物理网络”标准。讨论内容包括有线网络(以太网与弹性分组环)和无线网络(无线局域网与无线城域网),这部分内容占了本书的*大篇幅。
第4部分--局域网与城域网中的交换技术。包括网桥、交换式局域网和虚拟局域网。这部分内容紧跟在以太网之后,便于后继章节使用交换网络与虚拟网络的概念。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 局域网与城域网的发展
1.2.1 局域网的发展简史
1.2.2 局域网的技术变迁
1.2.3 当前的局域网
1.2.4 城域网的发展
1.3 局域网的基本结构
1.3.1 园区级网络
1.3.2 数据**网络
1.3.3 互联网中的局域网
1.3.4 局域网拓扑结构的演进
1.4 局域网的定义
1.4.1 局域网的总体标准
1.4.2 局域网的定义
1.5 局域网的标准化
1.5.1 为什么要学习标准
1.5.2 局域网领域的标准化机构
1.5.3 IEEE 802委员会
1.5.4 IEEE 802标准
1.5.5 IEEE 802标准族
1.6 全书内容概要
小结
思考题

第2章 网络拓扑与传输介质
2.1 网络拓扑
2.1.1 概述
2.1.2 总线拓扑
2.1.3 星型拓扑
2.1.4 环型拓扑
2.1.5 网状拓扑
2.1.6 轮辐状拓扑
2.1.7 层次性拓扑
2.2 传输介质概述
2.3 香农信道容量定理
2.4 双绞线
2.4.1 双绞线的发展
2.4.2 基本结构与系统构成
2.4.3 屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线
2.4.4 双绞线的类别
2.5 光纤
2.5.1 光纤传输的基本概念
2.5.2 单模光纤与多模光纤
2.5.3 光缆
2.5.4 光纤传输系统
2.6 无线介质
2.7 结构化布线系统
2.7.1 系统形成与发展
2.7.2 布线系统标准
2.7.3 布线系统概要
2.7.4 ISO 11801标准
2.7.5 TIA 568与ISO 11801的比较
小结
思考题

第3章 协议体系结构
3.1 引言
3.2 OSI协议体系结构
3.2.1 OSI基本模型要点
3.2.2 七层模型
3.2.3 服务与协议
3.2.4 数据单元
3.2.5 逐层封装
3.3 802协议体系结构
3.3.1 802协议族
3.3.2 802参考模型
3.3.3 802实现模型
3.3.4 端系统与中继系统
3.4 逻辑链路控制子层概要
3.5 介质访问控制子层概要
3.5.1 概述
3.5.2 介质访问控制技术
3.5.3 介质访问控制地址
3.5.4 关于介质访问控制地址的讨论
3.6 物理层概要
3.7 802标准体系的演变
3.7.1 逻辑链路控制的**地位
3.7.2 逻辑链路控制**地位的弊端
3.7.3 802系统体系的演进
小结
思考题

第4章 逻辑链路控制
4.1 引言
4.2 逻辑链路控制的标准化
4.2.1 IEEE 802.2标准
4.2.2 关于通信模式
4.2.3 **数据链路控制规程标准简介
4.3 逻辑链路控制服务
4.3.1 逻辑链路控制服务概述
4.3.2 逻辑链路控制提供的服务
4.3.3 逻辑链路控制使用的服务
4.4 逻辑链路控制规程的类型与等级
4.4.1 逻辑链路控制规程类型
4.4.2 逻辑链路控制规程等级
4.5 LLC PDU结构与规程元素
4.5.1 LLC PDU结构
4.5.2 逻辑链路控制规程元素
4.6 规程描述
4.6.1 规程类型1描述
4.6.2 规程类型2描述
4.6.3 规程类型3描述
4.7 逻辑链路控制典型应用
4.7.1 逻辑链路控制的传统应用
4.7.2 逻辑链路控制正在淡出应用**地位
小结
思考题

第5章 以太网
5.1 概述
5.2 IEEE 802.3标准
5.2.1 以太网的标准演进
5.2.2 802.3的现行标准
5.2.3 802.3基本标准
5.2.4 802.3的PHY增补标准
5.2.5 802.3标准的其他增补
5.3 载波侦听多路访问协议原理
5.3.1 从ALOHA到CSMA
5.3.2 载波侦听多路访问协议中的坚持策略
5.3.3 冲突的检测与退避
5.3.4 介质访问控制协议的性能
5.4 介质访问控制的结构与服务
5.4.1 介质访问控制子层系统结构
5.4.2 介质访问控制子层服务
5.4.3 介质访问控制子层服务
5.5 介质访问控制帧结构
5.5.1 802.3帧结构的演进
5.5.2 以太网分组
5.5.3 介质访问控制帧
5.5.4 介质访问控制帧
5.5.5 帧结构演进与IP匹配
5.6 802.3的介质访问控制层
5.6.1 介质访问控制子层功能
5.6.2 带冲突检测载波侦听多路访问的运行
5.6.3 访问的一致性
5.6.4 冲突检测与冲突通告
5.6.5 随机退避与重发
5.6.6 系统参数值
5.6.7 全双工模式
5.7 物理层系统结构
5.7.1 物理层架构的变迁
5.7.2 物理层参考模型
5.7.3 物理层服务原语
5.8 PHY规范
5.8.1 十兆位以太网
5.8.2 百兆位以太网
5.8.3 千兆位以太网
5.8.4 万兆位以太网
5.8.5 接口速率自动协商
5.8.6 以太接入网
5.8.7 几个附加议题
5.8.8 物理层小结
小结
思考题

第6章 网桥与交换式局域网
6.1 引言
6.2 网桥与交换机概述
6.2.1 术语“LAN”与“桥接式LAN”
6.2.2 网桥标准及其发展
6.2.3 网桥的主要功能
6.2.4 网桥的工作特点
6.2.5 网桥与交换机
6.3 网桥的体系结构
6.3.1 基本协议模型
6.3.2 网桥的系统结构
6.4 网桥的运行原理
6.4.1 运行基本要素
6.4.2 帧接收过程
6.4.3 学习过程
6.4.4 转发过程
6.4.5 帧发送过程
6.4.6 帧处理小结
6.5 MAC地址过滤库
6.5.1 过滤库基本概念
6.5.2 动态过滤库
6.5.3 静态过滤库
6.5.4 过滤库小结
6.6 生成树协议
6.6.1 协议产生的背景
6.6.2 生成树协议概要
6.6.3 协议的运行
6.6.4 网桥协议数据单元BPDU
6.6.5 生成树协议的性能评估
6.7 快速生成树协议
6.7.1 快速生成树协议对生成树协议的改进
6.7.2 快速生成树协议与生成树协议的比较
6.8 交换机与交换式局域网
6.8.1 以太网交换机
6.8.2 交换式以太网
6.8.3 链路聚合协议
小结
思考题

第7章 虚拟局域网
7.1 引言
7.2 虚拟局域网基础知识
7.2.1 虚拟局域网产生的背景
7.2.2 虚拟局域网的基本概念
7.2.3 虚拟局域网的相关术语
7.2.4 虚拟局域网网桥协议结构
7.3 虚拟局域网网桥的运行原理
7.3.1 运行要素
7.3.2 学习过程
7.3.3 转发过程
7.3.4 帧处理小结
7.4 虚拟局域网协议格式
7.4.1 虚拟局域网协议概述
7.4.2 以太网加标帧格式
7.5 虚拟局域网的配置
7.6 虚拟局域网之间的通信
7.7 虚拟局域网和以太网技术在城域网中的扩展
7.7.1 IEEE 802.1ad技术
7.7.2 IEEE 802.1ah技术
小结
思考题

第8章 无线局域网
8.1 引言
8.1.1 无线接入的兴起
8.1.2 无线接入特定应用
8.1.3 无线局域网的发展
8.2 IEEE 802.11标准
8.2.1 802.11标准的发展
8.2.2 802.11基本标准
8.2.3 802.11增补标准
8.2.4 802.11新标准
8.2.5 关于Wi-Fi
8.3 网络系统结构
8.3.1 基本网络结构
8.3.2 无线介质对系统的影响
8.3.3 服务区与服务组
8.3.4 网络系统构成
8.3.5 分发系统
8.3.6 802.11参考模型
8.4 服务
8.4.1 概述
8.4.2 服务分类
8.4.3 信息分发服务
8.4.4 关联服务
8.4.5 接入控制和机密服务
8.4.6 其他服务
8.4.7 服务之间的关系
8.5 介质访问控制层
8.5.1 介质访问控制服务基本概念
8.5.2 介质访问控制服务定义
8.5.3 介质访问控制服务原语
8.5.4 介质访问控制结构
8.5.5 介质访问控制帧格式
8.5.6 典型过程
8.6 带冲突避免的CSMA协议
8.6.1 概述
8.6.2 时隙与帧间间隔
8.6.3 载波侦听
8.6.4 ACK与RTS/CTS
8.6.5 随机后退
8.6.6 多片连发传输
8.6.7 DCF访问过程
8.6.8 CSMA/CA小结
8.7 物理层
8.7.1 概述
8.7.2 参考模型
8.7.3 服务与服务原语
8.7.4 802.11 PHY
8.7.5 802.11a PHY
8.7.6 802.11b PHY
8.7.7 802.11g PHY
8.7.8 802.11n PHY
8.7.9 小结
8.8 **性
8.8.1 **需求
8.8.2 **标准
8.8.3 **技术
8.8.4 **应用
小结
思考题

第9章 城域网与弹性分组环
9.1 引言
9.2 环网技术简介
9.2.1 环型网络基础
9.2.2 令牌环
9.2.3 光纤分布式数据接口
9.2.4 分布式队列双总线
9.2.5 同步数字体系环路
9.3 弹性分组环的发展与标准化
9.3.1 背景
9.3.2 RPR的技术演进
9.3.3 IEEE 802.17标准
9.4 系统概述
9.4.1 网络系统结构
9.4.2 主干环结构
9.4.3 节点结构
9.4.4 节点的数据操作
9.4.5 系统业务
9.4.6 系统特点
9.4.7 参考模型
9.5 技术概要
9.5.1 空间复用
9.5.2 带宽分配
9.5.3 拓扑自动发现与即插即用
9.5.4 自动保护
9.5.5 公平机制
9.6 介质访问控制子层
9.6.1 介质访问控制子层结构
9.6.2 带宽分配机制
9.6.3 介质访问控制数据通路
9.6.4 数据接收与发送操作
9.6.5 介质访问控制帧格式
9.7 物理层
9.7.1 物理层结构
9.7.2 分组型物理层接口
9.7.3 SDH物理层接口
9.8 RPR网桥
9.8.1 系统结构
9.8.2 与基本网桥的差异
9.8.3 对生成树协议的支持
小结
思考题

第10章 无线城域网
10.1 引言
10.2 早期无线城域网技术
10.2.1 本地多点分配业务技术
10.2.2 应用现状
10.3 无线城域网标准IEEE 802.16
10.3.1 标准及其演进
10.3.2 系统结构
10.3.3 系统业务
10.3.4 技术特点
10.3.5 参考模型
10.4 MAC层技术
10.4.1 MAC层概述
10.4.2 业务会聚子层
10.4.3 MAC公共子层
10.4.4 **子层
10.5 物理层技术
10.5.1 概述
10.5.2 物理层技术要点
10.5.3 2GHz~11GHz频段的增强技术
小结
……