（2）传输方向
信号的传输方向是基带传输和宽带传输的主要区别之一。对于基带传输和单通道的宽带传输，信号同时向两个方向扩散，直到被终端适配器吸收。对于宽带传输，信号仅向单个方向传输。为了保证附接在宽带上的每个结点都可以收到信号，常采用中分宽带和双缆宽带两种技术。
中分宽带的原理是将物理信道的整个带宽一分为二，一个用于信号发送（发送信道），另一个用于信号接收（接收信道）。发送信息的结点利用调制技术将数字信号调制到发送信道规定的载波频率上，附加的转换器负责将发送信道上的信号转发到接收信道上，以供所有结点从接收信道接收。双缆宽带的原理是利用2根电缆附接所有的设备，一根电缆发送信号，另一根电缆接收信号，连接器负责信号的转发，以便所有的结点接收信号。
（3）距离
网络之间的距离具有两种含义：结点之间的实际距离表示连接两个结点的导线长度；结点之间的传输距离表示信号从一个结点传输到另一个结点的距离。由于信号传输的方向性，使得实际距离和传输距离之间并不总是存在正比关系。对于基带传输，信号同时向两个方向扩散，从结点A到结点B的实际距离等于从结点B到结点A的实际距离。信号从A到B和从B到A的传输时间相等，并且传输时间与传输距离成正比。在整个网络中，实际距离最远的两个结点之间的信号传输距离也最远。然而，对于宽带传输，信号仅向一个方向扩散，尽管两个结点之间的实际距离和传输距离可以相等，但也可能实际距离最近的两个结点之间的传输距离却最远。
（4）虚拟信道
无论采用基带传输或者采用宽带传输，附接到局域网上的结点都可以将传输媒体视为一条数字信道，即通过接口适配器的处理，使得结点本身无需考虑具体的传输技术，称之为虚拟信道。
3.4局域网
3.4.1局域网的特点
局域网（LAN）是将分散在有限地理范围内的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络，通过功能完善的网络软件，实现计算机之间的相互通信和共享资源。局域网在企业的信息化工程中起着十分重要的作用。
在描述和比较局域网时，常考虑如下4个问题：
（1）传输媒体。也就是连接网络设备的媒体类型，常用的有双绞线、同轴电缆、光缆、微波、红外线、激光等。
（2）传输技术。施加于媒体的通信技术，例如基带传输和宽带传输。
（3）网络拓扑。组网时电缆铺设的形式，例如总线形、环形和星形等。
（4）访问控制方法。对信道流量的控制方法，例如竞争、令牌传递和时间片等。
局域网的主要特点是：
（1）网络覆盖范围小，一般在25km以内，通常局限于企业内部或者一个部门的内部。
（2）传输媒体在整个组网费用中所占的比例较小，因此可以选用较高性能的传输媒体，获得较好的传输特性。
（3）由于媒体的传输特性较好，使局域网设计时一般不考虑信道利用率的问题，有利于节约相应的硬软件设备。
（4）媒体访问控制的方法相对简单。
（5）局域网上的数据信号传输采用广播方式进行，一个结点发出的信号可以被网上所有的结点接收。
为了能够进行数据传输，入网的每个设备都具有一个可被惟一标识的地址，称为站地址。局域网中可用的站地址格式一般有两种：本地管理的地址格式和通用格式。本地管理的地址格式是安装网络时由系统管理员为设备指定的地址，适用于单个网络，地址长度一般为16bit或48bit。通用地址是由网络设备制造商指定的地址，通常占48bit。为了保证指定地址的通用性（全球惟一），采用的方法是将该48bit的前24bit（3字节）分配给不同的制造厂商，后24bit（3字节）由厂商为其产品进行编号。
3.4.2局域网的拓扑结构
网络拓扑结构是指网络中各个结点相互连接的形式。构成局域网的拓扑结构主要有星形结构、总线结构、环形结构和混合形（环星形）结构。
星形结构由中央结点和分支结点所构成。各个分支结点均与中央结点具有点到点的物理连接，分支结点之间没有直接的物理通路，它们之间的通信必须通过中央结点完成。星形结构网络的各种控制功能集中在中央结点上，中央结点的处理能力和可靠性直接影响整个网络的性能，因此，对于中央结点的要求比较高，常采用双机互为热备份的方案予以保证。
总线结构的局域网是最常用的局域网。在这种结构中，所有的结点都通过专门的网络适配器（网卡）附接到一条总线上，并采用广播方式进行通信，不需要路由器支持。为了防止信号反射，总线的两端采用终接器吸收信号。总线网通常采用分布方式工作，所有结点之间不存在控制与被控制的关系。以太网是典型的总线网络，遵循DIX规范。DIX规范是1981年由DEC、Intel和Xeron等3家公司合作制定的有关以太网的工业标准。通常人们用“速率、传输技术、最大段长”来描述某个以太网，例如，10Base5表示该以太网速率为10Mbit/s、采用基带（Base）传输、最大段长为500m。随着硬件技术的发展，出现了集线器（hub）方式连接的以太网。集线器是一种无源耦合器，具有8个或者16个端口，支持结点通过双绞线接入集线器，形成星形结构。集线器还提供一个同轴电缆接口，支持集线器接入总线网，使得整个网络呈现树形结构。
环形结构的所有结点通过环接口设备（又称环中继转发器（RPU））接入环路。
RPU之间通过媒体（环段）进行点到点连接，形成环路。RPU负责在环段上接收信号，再生并转发给下一环段；如果地址吻合，复制数据并送给结点。环形网的关键是中继转发器，它负责网段的连结、信息复制、再生和转发。与总线网不同的是，环形网的RPU是有源设备，容易出现故障而导致网络瘫痪。为了解决此问题，常用多路访问器（MAU）代替RPU。MAU是一种硬件设备，其内部形成环路，并提供连接结点的端口。如果结点或连接结点的线路出现故障，可以直接在MAU进行旁路。在MAU内部相当于星形结构网络。MAU的串联，可以形成更大的网络，即环星形结构网络。由于环形网可以附接多个节点，所以要解决共享媒体的问题。控制结点共享媒体的主要方法有：令牌环、时间片环、寄存器环。
3.4.3主干网
（1）光纤分布式数字接口（FDDI）
20世纪70年代中期出现的光纤通信技术很快被人们选择作为构造新型网络的首选传输媒体。80年代初FDDI开始走向市场；到90年代末，FDDI占领了约80%的高速网络市场份额。但是，目前FDDI已经受到快速以太网和异步传输模式（ATM）的冲击。
FDDI采用环形结构，利用光纤将多个结点环接起来，环上的结点依次获得对环路的访问权。为了提高可靠性，FDDI采用了双环（主环和副环）结构，主环支持正常时的数据传输工作，副环作为一种冗余设施，保证在主环故障或者结点故障时环路仍然可以正常工作。在任一时刻，环中允许有多个数据帧被传输，从而提高网络带宽的利用率。FDDI采用4b/5b编码和交替不归零编码，以125MHz时钟频率获得100Mbit/s的数据带宽，既降低了成本，又提高了速度。此外，在长距离通信和高可靠性方面，FDDI也有明显的优点。
FDDI的逻辑拓扑为逻辑环，令牌在逻辑环中传递，将数据的发送从一个结点传递到另一个结点。FDDI的物理拓扑则依赖于使用的部件，可以是环形、星形或者环星形。从连接方式看，FDDI的部件分为双端口部件（DAS）和单端口部件（SAS）两类。双端口部件的价格较高，是形成FDDI环路结构的主要部件；它至少具有2个端口（A、B端口），可使部件串接入物理环路，形成环形拓扑。单端口部件比较便宜；它至少有1个端口（S端口）可以与环路部件相连接。按其功能，FD-DI的部件分为集中器（FC）和站点（S）两类，集中器除可能的A、B端口或者S端口外，还具有1个或者几个专门的端口（M端口），用于连接站点或者集中器。标准规定A、B端口用于形成环路，S端口只能连接M端口。
（2）综合业务数字网（ISDN）
ISDN是利用一条用户线路同时支持电话、传真、可视图文和数据通信等多种业务的数字通信网。ISDN的设计重点是用户/网络的接口。ISDN在交换设备和用户设备之间定义了2种数字位传输的通道接口：基本速率接口（BRI）和一次群速率接口（PRI）。BRI又称为2B+D接口，包括2条支持语音和数据传输的64kbit/s全双工数据通道（B通道）和1条用于传输控制信号和数据的16kbit/s全双工信令通道（D通道），总接口速率达到194kbit/s。PRI在不同的地区或国家具有不同的速率接口。为了支持图像传输，64kbit/s的信道容量不够，于是在已有IS-DN的基础上，又出现了宽带ISDN（B-ISDN），而原来的ISDN则称为窄带ISDN（N-ISDN）。为了支持B-ISDN的实现，一种新型的传输技术即异步传输模式（ATM）也随之出现了。
（3）异步传输模式（ATM）
ATM是当今多媒体技术发展的必然结果。多媒体是集数据、语音和图像为一体的应用。语音/图像信号的特点是信息量大、实时性强，但允许有少量差错。前面介绍的各种传输技术很难支持这种应用。ATM解决了这个问题。ATM的主要优点为：支持不同的传输媒体在同一个网络中的使用，并且支持不同的传输速率（25Mbit/s～625Mbit/s），可以组建各种规模的网络，例如LAN、WAN等。在ATM链路上传输的信息单位称为信元（cell），每个信元具有固定的长度和格式。信元由信元头和数据域两部分组成。信元头（5字节）存放信元穿越ATM网络时所用的路由控制信息；数据域（48字节）称为有效负载，存放各种数据。同步传输模式（STM）将每10个信元组合在一起传输；ATM则对每个信元独立传输，并且包含一段信息的信元无需周期性地出现，也就是说信元传输是异步的。
ATM网络环境由两部分组成：ATM网络和ATM终端用户。ATM网络由ATM交换机和传输媒体组成，其中传输媒体可以是双绞线、同轴电缆和光纤。ATM终端用户包括ATM网络的用户设备，可以是主机例如工作站、服务器等，也可以是互连设备例如桥接器、路由器等，这些设备通过ATM适配卡接入ATM网络。
（4）企业内联网（intranet）的主干网
当企业的覆盖范围较广、拥有的计算机较多时，为了保证结点之间可以有效地传输信息，通常需要建立支持数据高速流通的主干网。所谓主干网，实际上是通过连接网络上的设备而构成的高速信息通路。目前，可以采用的主干网主要有以下几种：
a.高速以太网（100Mbit/s）。通过直接连接高速以太网交换器予以实现，具有较高的性能价格比，但是覆盖范围有限，通常小于1km，并且只能连接具有相同协议的网络。
b.FDDI。其网络技术成熟，应用广泛，但要求具有最小发送延迟，难以支持实时性很强的数据传输。当使用FDDI作为主干网时，需要路由器的支持才能与以太网连接，c.ATM。可以传输多媒体信息，是企业主干网的发展趋势。
3.5信息传输的格式
前面谈到的调制和解调、编码和解码实际上也可以说是传输格式问题，它们是由于信道传输的要求而产生的格式问题，由于这些基本问题已经规范化，实际上并不需要用户再花费很多精力就可以解决。但是，如果用户自己想建立一个专用的传输连接，传输格式问题还是要考虑的。本节重点讨论的信息传输格式问题是传输控制规程。
3.5.1传输控制规程的类型
制定传输控制规程的目的是为了协调通信双方的动作，保证数据传输的正确性。对应于异步传输和同步传输这两种主要的传输方法，传输控制规程也分为两大类：异步传输控制规程和同步传输控制规程。
异步传输控制规程实现以字符为单位的传输。字符传输之前，收发双方利用特定的模式来协调收发动作，例如用起始位（逻辑0）和终止位（逻辑1）对字符进行定界和收发协调。接收方依靠检测线路上由空闲信号到被传字符起始位的下降沿来判断一个字符开始传输，然后按照收发双方约定的时钟频率对约定的字符位数进行逐位接收，最后以约定的算法进行差错检验，完成对一个字符的传输。在异步传输控制规程中，起始位和终止位的作用十分重要。起始位指示开始传输字符，并启动接收方对字符传输的同步脉冲；终止位提示字符之间的间隔。缺少终止位时，紧跟其后的字符起始位下降沿便可能丢失。传输过程中，由于收发双方使用频率近似相同的两个时钟，可以在短时间内保持收发同步，因此不需要对字符中每一位进行同步。异步传输控制规程要求每个传输字符都必须增加起始位、终止位、校验位等冗余位，故信道的利用率比较低，仅用于数据传输速率要求不高的情况。
