专题七 局域网工作模式和网络传输介质（讲义）-《计算机网络基础》高考备考讲练测（广西）

专题七 局域网工作模式和网络传输介质 【考纲要求】 知识要点 考试条目 2．小型网络的搭建与配置 （1）了解局域网的工作模式； （2）掌握计算机网络传输介质的类型及其特点; 【课时安排】 2课时 【知识梳理】 考点 局域网的工作模式 计算机网络的局域网（LAN）是在较小地理范围内（如办公室、校园、家庭等）连接多台设备的网络，其工作模式主要根据设备间的资源共享和管理方式划分。 局域网中最常见的三种工作模式：对等模式（P2P）、客户机 / 服务器模式（C/S）和混合模式。 一、对等模式（Peer-to-Peer, P2P） 1.定义 对等模式中，所有设备（节点）地位平等，无需专门的服务器，每个节点既可以作为 “客户端” 请求资源，也可以作为 “服务器” 提供资源（如文件、打印机、计算能力等）。节点间直接通信，资源分散存储在各节点中。 2.结构特点 无中心服务器：网络中没有集中管理的设备，节点通过广播或直接寻址方式发现彼此。 分布式资源：每个节点自主决定共享内容，资源访问需知晓目标节点的地址。 典型协议：使用 TCP/IP 协议、通用即插即用等。 3.优点 低成本：无需购买专用服务器，适合预算有限的小型网络。 易搭建：无需复杂配置，通过操作系统内置功能即可实现。 高容错性：单个节点故障不影响其他节点通信。 4.缺点 管理困难：资源分散在各节点，缺乏统一的权限控制和安全策略，文件查找和更新不便。 安全性低：依赖各节点自主设置权限，易因用户误操作导致数据泄露或病毒传播。 性能受限：节点同时承担 “客户端” 和 “服务器” 角色，处理能力和带宽可能成为瓶颈。 5.适用场景 家庭网络：共享打印机、文件传输。 临时网络：无需长期维护的临时协作场景。 轻量级应用：小型工作组内的简单资源共享。 二、客户机 / 服务器模式（Client/Server, C/S） 1.定义 该模式中，网络分为两类角色： 服务器（Server）：专门提供资源和服务（如数据存储、计算、应用程序），通常配置更高、稳定性更强。 客户机（Client）：向服务器请求服务，自身不提供共享资源，仅负责处理用户界面和交互。 2.结构特点 集中管理：服务器统一管理用户账号、权限、数据备份等，客户机需通过认证才能访问资源。 分工明确：服务器专注于 “提供服务”（如文件服务器、数据库服务器、Web 服务器），客户机专注于 “消费服务”。 典型协议：TCP/IP 协议（如 HTTP、FTP、SMTP、DNS）、专用协议（如 Windows 的 Active Directory）。 3.优点 高效稳定：服务器配置专业硬件（如 RAID 硬盘、冗余电源），保障服务可靠性和性能。 安全可控：通过服务器统一设置访问策略、防火墙和数据加密，降低安全风险。 可扩展性强：可根据需求增加服务器数量或升级配置，支持大规模设备接入（如数千台客户机）。 4.缺点 成本高：需购买专用服务器、操作系统和管理软件，初期投入较大。 依赖服务器：若服务器故障，整个网络服务可能中断（需通过集群或备份机制解决）。 管理复杂：需要专业人员维护服务器、更新软件、优化性能。 5.适用场景 企业网络：大型公司的文件共享、邮件服务、ERP 系统等依赖集中服务器。 校园 / 机构网络：图书馆数据库查询、学生选课系统、校园一卡通服务。 高负载场景：需要大量数据存储或计算的场景（如视频监控中心、大数据分析平台）。 三、混合模式（Hybrid Mode） 1.定义 混合模式结合对等模式和客户机 / 服务器模式的特点，在网络中同时存在服务器和对等节点： 核心服务由服务器集中管理。 部分场景允许节点间直接通信。 2.结构特点 分层管理： 上层：通过服务器实现全局管理。 下层：在工作组或部门内，节点以对等模式共享局部资源。 灵活适配：兼顾集中管理的安全性和对等模式的便捷性。 3.优点 平衡效率与管理：关键资源由服务器统一管控，日常协作通过对等模式快速完成。 降低服务器压力：非核心任务（如组内文件传输）无需经过服务器，节省带宽和算力。 适应复杂网络：适合多层级架构的组织（如跨国企业分公司与总部的协同）。 4.缺点 配置复杂：需同时维护服务器和对等网络的兼容性，对网络规划要求较高。 潜在安全漏洞：对等通信部分可能因缺乏统一管理而引入风险（如未授权设备接入）。 5.适用场景 中大型企业网络，教育机构，云-边混合架构。 考点 计算机网络传输介质的类型及其特点 一、有线传输介质 1． 双绞线 双绞线全称是双绞线电缆，由成对且相互绝缘的铜导线按一定密度互相缠绕在一起构成相互缠绕的目的是减少电磁干扰。 双绞线分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两大类。屏蔽双绞线为了提高抗电磁干扰能力,在外部加上一层金属丝编织的屏蔽层。 网络线缆类别及应用表 类别 线标 带宽 典型应用 3类 Cat.3 16 MHz 模拟电话；曾用于传统以太网 4类 Cat.4 20 MHz 曾用于令牌局域网 五类 Cat.5 100 MHz 传输速率不超过 100 Mbps 的应用 5E(超五类) Cat.5e 125 MHz 传输速率不超过1 Gbps 的应用 六类 Cat.6 250 MHz 传输速率高于1 Gbps的应用 七类 Cat.7 600 MHz 传输速率高于 10 Gbps的应用 注：所有类型的双绞线，其有效传输距离一般不应超过100m。 2．同轴电缆 同轴电缆的内导体依次被绝缘层、屏蔽层和绝缘保护套层包裹。 分类： 同轴电缆根据阻抗特性主要分为75Ω电缆和50Ω电缆两种。 (1）75Ω 电缆也称为宽带同轴电缆,主要用在有线电视网络中,不加中继器传输距离最长可达10km,加中继器一般最长可达20km。 (2）50Ω 电缆也称为基带同轴电缆。最初就应用在计算机网络中,用于基带数字信号传输。其传输带宽为1~20 MHz。50 Ω 电缆又分成粗细两种。 粗缆直径 10 mm,在速率为10Mbps时,传输距离可达500 m； 细缆直径5mm,在速率为10Mbps时,传输距离可达185 m。 同轴电缆与双绞线相比,抗干扰能力更强,屏蔽性能更好,常用于设备之间的连接或总线型网络。 3.光纤 光纤全称光导纤维，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，由内而外分别是光纤芯、包层和护套。 多数光纤在使用前会被包覆在多层保护结构中，被包覆后的缆线称为光缆，一根光缆内可包覆一根或多根光纤。 光缆分为室外光缆、室内光缆和室内/室外通用光缆三类。 光纤分为单模光纤和多模光纤。如果光纤里面只能传输一种模式光束,那这根光纤就被称为单模光纤;多模光纤可以传输多种模式的光信号。单模光纤传输速率和距离更大,但价格稍高。 光纤类型比较表 类别 光源 纤芯直径 包层直径 护套颜色 多模光纤 发光二极管(LED) 50~100μm 125 μm 橙色或水绿色 单模光纤 激光二极管(LD) 8~10μm 125 μm 黄色 单模光纤传输带宽大、容量大、传输距离长,一般用于建筑群之间相互通信。多模光纤传输速率相对低、距离短、成本低，一般用于在建筑内部或者地理位置相邻的环境中通信传输。相比双绞线和同轴电缆,光纤具有以下优势。 ①带宽比较宽,通信容量大,传输损耗小,传输距离长。 ②无辐射、信号串扰小、不易被窃听,可以在环境恶劣的情况下工作。 ③体积小、重量轻,便于敷设和运输。 ④材料来源丰富、成本低、适应性强、寿命长。 二、无线传输介质 无线传输可以突破有线网的限制,利用空间电磁波实现网络通信。常用的无线传输介质有无线电波、微波、红外线。组建局域网用得比较多的是无线电波。 无线传输介质的数据传输率一般比较低，传输范围有限。例如,无线电波组成的局域网，其有效覆盖半径为 90 m 左右；红外线传输则距离相对更短,且受天气影响。 无线局域网的误码率比较高，且站点之间会相互干扰。另外，无线介质传输的安全性值得关注。 【限时练习】 1.50Ω同轴电缆中，细缆在10 Mbps速率下的传输距离为（ ） A. 500米 B. 185米 C. 100米 D. 20公里 答案：B 2.多模光纤的纤芯直径范围是（ ） A. 8~10 μm B. 50~100 μm C. 125 μm D. 5~10 mm 答案：B 3.七类双绞线（Cat.7）的带宽为（ ） A. 125 MHz B. 250 MHz C. 600 MHz D. 1 GHz 答案：C 4.单模光纤的典型应用场景是（ ） A. 电脑间传输 B. 建筑内部通信 C. 设备间短距离连接 D. 建筑群之间通信 答案：D 5.双绞线中导线相互缠绕的主要目的是（ ） A. 增加导电性 B. 减少电磁干扰 C. 降低成本 D. 提高传输速率 答案：B 6.同轴电缆与双绞线相比，主要优势是（ ） A. 成本更低 B. 抗干扰能力更强 C. 传输速率更高 D. 无需屏蔽层 答案：B 7.多模光纤适合长距离、大容量通信。（ ） 答案：× 8.75Ω同轴电缆主要用于计算机网络中的基带信号传输。（ ） 答案：× 9.所有双绞线的有效传输距离均不超过100米。（ ） 答案：√ 10.光纤的材料来源丰富且成本较低。（ ） 答案：√ 11.超五类双绞线（Cat.5e）的带宽为125 MHz。（ ） 答案：× 12.多模光纤的光源是________。 答案：发光二极管（LED） 13.光纤由内而外依次是光纤芯、________和护套。 答案：包层 【内容小结】 学科网（北京）股份有限公司 $$