基于局域網(wǎng)工程系統(tǒng)的研究

耿麗焱

摘 要：局域網(wǎng)（LAN）是在小型機(jī)與微型機(jī)普及與推廣之后發(fā)展起來的，是目前應(yīng)用最為廣泛的一種重要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)本身具有網(wǎng)絡(luò)組織的使用方便靈活性、在技術(shù)上的廣泛應(yīng)用性、成本價(jià)格低等特性，所以局域網(wǎng)成為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最活躍的一個(gè)分支。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，它本身的應(yīng)用范圍正在日益擴(kuò)大，如目前流行的企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)Intranet就是Intranet技術(shù)在局域網(wǎng)中的典型應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：局域網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；互聯(lián)網(wǎng)；工程系統(tǒng)

1 局域網(wǎng)的功能

1.1 資源共享是由軟件、硬件和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成的資源共享

①計(jì)算機(jī)的軟件共享為了排除軟件的重復(fù)勞動(dòng)和重復(fù)投資，所以客戶端可以共享網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。②硬件資源共享。在局域網(wǎng)上，為了減少或避免重復(fù)投資，通常將激光打印機(jī)、繪圖儀、大型存儲(chǔ)器、掃描儀等貴重的或較少使用的硬件設(shè)備共享給其他用戶。③數(shù)據(jù)資源共享。為了實(shí)現(xiàn)集中、處理、分析和享用分布在網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)用戶的數(shù)據(jù)，一般可以建立分布式數(shù)據(jù)庫(kù)；同時(shí)網(wǎng)絡(luò)用戶也可以共享大型數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.2 局域網(wǎng)工程系統(tǒng)的通信交往

①數(shù)據(jù)、文件的傳輸?，F(xiàn)代局域網(wǎng)所具有的最主要功能就是數(shù)據(jù)和文件的傳輸，它是實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化的主要途徑，通常不僅可以傳遞普通的文本信息，還可以傳遞語音、圖像等多媒體信息。②電子郵件。局域網(wǎng)郵局可以提供局域網(wǎng)和Internet上的電子郵件服務(wù)，它使得無紙辦公成為可能。網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)用戶可以接收、傳達(dá)和處理來自單位內(nèi)部和世界各地的各類電子郵件，還可以使用網(wǎng)絡(luò)郵局收發(fā)傳真。例如每天人們走進(jìn)自己的辦公室，打開郵箱，就可以接收或發(fā)送各種信件和會(huì)議通知：而當(dāng)人們出差在外或者在家辦公時(shí)，也可以通過電話線收取自己在局域網(wǎng)內(nèi)的郵件。③視頻會(huì)議。使得網(wǎng)絡(luò)，可以召開在線視頻會(huì)議。例如召開教學(xué)工作會(huì)議，所有的會(huì)議參加者都可以通過網(wǎng)絡(luò)面對(duì)面地發(fā)表看法，討論會(huì)議精神，節(jié)約了人力物力。

2 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容。第一步是由網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)構(gòu)成。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)，通信子網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)和鏈路排列組成的幾何圖形而形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指局域網(wǎng)的通信鏈路（即傳輸 介質(zhì)）和工作節(jié)點(diǎn)要素（即連到網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備）， 在物理上連接在一起的方式。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由兩部分構(gòu)成。

（1）局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是靠拓?fù)鋵W(xué)的某些相關(guān)研究，與大小和形狀沒有關(guān)系，點(diǎn)和線有關(guān)系的想法，將局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備幻化為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，將利用傳輸介質(zhì)幻化為一條線，并且點(diǎn)和線合成的幾何圖形就是局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

（2）局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指局域網(wǎng)中的各個(gè)站點(diǎn)能夠有效地雙向連接的形式，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中必須要明白的就是file服務(wù)器站、電纜站和工作站等某些重要的連接形式。其中最為重要的有幾個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如最重要最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型拓?fù)?，其余的是由總線型拓?fù)渲鸩窖葑冞M(jìn)化而來，例如星形、環(huán)形、樹形拓?fù)湟约八鼈兊木C合型拓?fù)洹?/p>

3 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”方式截然不同。局域網(wǎng)主要采用的是“共享介質(zhì)”和“交換式”兩種工作方式。由于局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)取決于它的工作原理和數(shù)據(jù)傳輸方法，因此，一旦選定某種局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，則同時(shí)還需要選擇一種適合該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)工作方法和信息的傳輸方式。選擇時(shí)，一般考慮如下因素：

3.1 價(jià)格

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直接決定了網(wǎng)絡(luò)的安裝和維護(hù)費(fèi)用，例如，星形物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)安裝費(fèi)用比總線結(jié)構(gòu)的高。

3.2 速率

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直接關(guān)系到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬，例如，總線型帶寬由所有節(jié)點(diǎn)共同占有，而交換式的星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的帶寬則由一個(gè)節(jié)點(diǎn)占有。

3.3 規(guī)模

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直接與網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模相關(guān)。例如，網(wǎng)絡(luò)中包含有多少個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的分布情況，節(jié)點(diǎn)間的流量，專用服務(wù)器的位置等都與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模有關(guān)。

由此可見，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇，將直接影響網(wǎng)絡(luò)的投資、運(yùn)行速率、安裝、維護(hù)和診斷等各種類型。目前，局域網(wǎng)上廣泛運(yùn)用的3種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為：總線型、環(huán)形拓?fù)洹⑿切瓮負(fù)浼訕湫瓮負(fù)洹?/p>

4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能優(yōu)點(diǎn)

4.1 傳導(dǎo)想法

傳導(dǎo)想法將有效地利用某些高級(jí)設(shè)備，例如用無線網(wǎng)采用的傳導(dǎo)、選擇及調(diào)制想法。截止至今無線網(wǎng)將傳導(dǎo)分為兩大種，分別為無線電波和紅外線。在利用無線電波時(shí)，傳導(dǎo)媒體無線網(wǎng)根據(jù)想法不同，被分為擴(kuò)展頻譜、窄帶調(diào)制的不同方式。

4.2 延伸頻譜想法

延伸頻譜想法，局域網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的頻譜被延伸到幾倍甚至幾十倍后將被轉(zhuǎn)移到射頻隨后發(fā)射出去。這個(gè)想法以犧牲頻帶帶寬為付出，達(dá)到了通信系統(tǒng)的抗干擾和安全性提高能力為目的。并且在一個(gè)單位頻帶內(nèi)的功率會(huì)大幅度削減，將電子設(shè)備的抗干擾能力會(huì)大幅度提高。ISM在全世界的絕大多數(shù)工業(yè)、科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中央基于次頻段中有效運(yùn)作，若能使發(fā)射功率和帶寬滿足規(guī)定要求，那么不必與FCC申請(qǐng)便能用ISM了。

4.3 窄帶調(diào)制想法

窄帶調(diào)制想法，局域網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的頻譜不會(huì)去做擴(kuò)展便直接搬移到射頻中發(fā)射出去。和延伸頻譜想法相比，窄帶調(diào)制獨(dú)領(lǐng)頻帶不多，頻帶效果好。窄帶調(diào)制的無線網(wǎng)絡(luò)通常情況下會(huì)選擇專一的頻段，必須經(jīng)過國(guó)家有關(guān)部門的容許才能使用。同時(shí)，也可以用ISM，這樣就可以避免去申請(qǐng)。作為付出，將會(huì)有的問題是，它會(huì)使你的儀器設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備在運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響，會(huì)使整個(gè)工作效率大幅度降低。

4.4 紅外線想法

在近些年來紅外線的傳導(dǎo)功能有了較為大的成就。截止至今我們家里用的遙控器和電視上的開關(guān)按鈕，以及孩子們玩的遙控飛機(jī)，都是有效地利用了紅外線的傳導(dǎo)功能的效果。無線網(wǎng)的傳導(dǎo)，紅外線不可匹敵的優(yōu)勢(shì)是使這種傳導(dǎo)將不受任何干擾，因?yàn)榧t外線功能運(yùn)行不被國(guó)家限制，這會(huì)使人類會(huì)更加有效地利用紅外線功能。但是紅外線也有相應(yīng)的缺點(diǎn)，例如它對(duì)某些不透明物的透過性是較低的，這是傳導(dǎo)距離大幅度削減的原因。

參考文獻(xiàn)

[1]史秀璋.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001.

（作者單位：黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院）