交换（一）：局域网基础

局域网（Local Area Network，LAN）：
是在一个有限区域内由距离较近的计算机、服务器、网络打印机、互连设备等相互连接而成的网络。一个LAN的范围可大可小，没有固定的约束；可以是由两台PC相互连接的家用网络，也可能是包含若干台PC的小型商业网络，更可能是几百台计算机构成的大型企业的网络。LAN 为计算机用户提供了资源共享的设备访问，如打印、文件交换、电子邮件交换等等。在这种环境中，LAN 定义了一系列的物理和链路层协议支持局域网网络设备的顺利运行。（Cisco）

局域网内的通信：
单播（Unicast）：帧从一台主机发向另一个目标地址明确的主机。在单播通信中，只有一个发送者和一个接收者。单播通信是LAN和因特网主要的通信形式。
广播（Broadcast）：帧从一个地址发向所有所有其他地址。在这种情况下，只有一个发送者但信息被发送到所有连接的接收者。如果在LAN内需要发送一个消息到所有设备，那么广播就是基本的通信方式。
组播（Multicast）：消息被送往一组设备或客户。不像广播通信，组播通信客户必须是组播组的成员才能接收相关信息。

CSMA/CD：载波侦听多路访问及冲突检测
在共享介质LAN中的工作站遵守CSMA/CD规则。在工作站发送数据之前，首先倾听网络以便确定是否有人已经在使用这个介质；如果已经有人在用，就随机等待一段时间。如果没人使用，就传递。如果同一时间有两台工作站同时意识到无人使用介质，同时传递数据就发生了“冲突”。
其基本规则如下：
1）传输前侦听：各站点不断地监视电缆段上的“载波”（电缆上的信号）；若介质空闲，传输；否则，转2）；
2）如果电缆忙则等待：为了避免冲突，如果站点监听到电缆忙则必须等待。类似于电话会议，如果你听到有人在说话，则你应一直等到那人讲完才开始讲话；一直监听到信道空闲，然后立即传输；
3）传输并检测冲突：若在传输中测得冲突（冲突由电缆上的信号来识别，既当电缆上的信号大于或等于由两个或两个以上的收发器同时传输所产生的信号时，则认为冲突产生），则发生冲突的站点将发出一个短小的“干扰（jamming）信号”，使得所有站点都知道发生了冲突并停止传输；
4）如果冲突发生，重传前等待：一旦检测到干扰信号，将采取“回退算法”，等待一段随机的时间（大约为1~10秒左右）后，再次试图传输，回到1）重新开始。
5）重传或夭折：重传的最大允许次数为15次。如果重传的次数为N，则回退的时间可能为1，2，……，2^N-1中的任意一个K乘以512比特时间，这样不同站点选择的回退时间很少相等，从而降低了两个或多个站点重传的几率。若N>15，停止重传。