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電腦區域網路 (LAN) 基礎知識體系化總覽:特徵、組成、傳輸媒體、三大工作模式

區域網路 (LAN) 以「分佈範圍小、投資少、配置簡單」著稱,具備五大核心特徵:

  1. 通訊處理由網卡 (NIC) 完成。
  2. 傳輸品質高、錯誤率極低。
  3. 具規則拓撲結構 (總線、星狀、環狀)。
  4. **傳輸速率高**:主流 1M~20Mbps,光纖高速網達 100M/1000Mbps/10Gbps。
  5. 支援多種傳輸媒體 (雙絞線、同軸電纜、光纖)。

LAN 架構示意圖

LAN 四大組成要素

  1. 伺服器: 執行網路作業系統 (NOS),提供硬碟/檔案/列印共享,為網路控制核心。
    常見 NOS:NetWare (V3.12/4.11/5.0,低硬體需求、穩定、支援多協定/工作站、檔案/列印效能佳)、Unix (典型 32-bit 多用戶、超大型機主流、功能強但指令複雜、SCO/AT&T 推廣)、Windows NT Server 4.0 (圖形化、易安裝管理、整合 Internet 管理工具、分散式圖形應用平台、前景廣闊)。
    伺服器分檔案/列印/資料庫/Web/FTP/Email 等專用角色。NOS 發展趨勢:多協定、多網卡、多工作站支援。
  2. 工作站: 自有作業系統 (DOS、Win95/98/NT/2000/XP…) 獨立運作;載入網路用戶端軟體後存取伺服器共享資源。
  3. 網卡 (NIC): 連接工作站/伺服器至網路,實現資源共享與通訊,負責資料封裝/解封、訊號轉換。
    分類:速率 (10/100/1000Mbps);匯流排 (ISA/PCI/PCIe);介面 (BNC/細纜、RJ-45/雙絞線、光纖 LC/SC)。
  4. 傳輸媒體:
    • 雙絞線 (TP): 非屏蔽 (UTP) / 屏蔽 (STP)。UTP 分 Cat.3 (10M)、Cat.4 (少用)、Cat.5/5e (100M/1G)。AMP 例:Cat.3 皮薄印 cat3、400元/箱(305m);Cat.5/5e 皮厚絞距密印 cat5、600-700元/箱。**接線序 (T568A/B) 嚴格規範 1、2/3、6 必須同屬一絞線對**,直通/交叉線依連接裝置類型決定。
    • 同軸電纜: 粗纜 (10Base5, 500m/段,需收發器+AUI 線、網卡要 AUI 介面、4 中繼器達 2500m);細纜 (10Base2, 185m/段,BNC T型頭+50Ω 終端電阻、4 中繼器達 925m)。基頻 (數位訊號佔全頻寬) / 寬頻 (多頻率訊號)。
    • 光纖: 光學原理,電轉光→傳輸→光轉電。單模 (雷射、>2km) / 多模 (LED、≤2km)。絕緣、保密性佳、抗電磁干擾,骨幹首選。

三大工作模式演進

  1. 專用伺服器模式 (Server-Based / Workstation-File Server): 多工作站存取檔案伺服器共享儲存。適合一般資料傳遞,**但資料庫應用隨用戶增多效能崩潰** (每用戶獨立大程式、傳整檔非所需資料)。
  2. 客戶/伺服器模式 (Client/Server): 伺服器集中管理資料庫 (定義、安全、備份、並發控制、事務處理、索引/排序/檢索)、**僅傳回用戶所需結果集**,大幅降低網路負載。**C/S 伺服器即資料庫伺服器**,為現代企業級應用標準架構。
  3. 對等網路 (Peer-to-Peer): 拓撲同前兩者,**無專用伺服器**,每工作站皆可扮演用戶端與伺服器雙重角色,適合小型、低安全需求環境。
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