实验二：验证交换机、HUB勺工作原理
一、实验目的
1 .学会使用PacketTracer跟踪特定的数据包。
2. 认识由Hub或交换机组成的网络的冲突域。
3 .认识交换机的工作原理：转发规则及MAC地址表自学习机制。
二、实验步骤
1、用PacketTracer （或以上版本）打开文件。检验证PC机之间的连。通性根据右下角的Successful知道PC机之间能够连接.
2、验证Hub的包转发方式。
(1)在simulation模式下，从PC0到PC3添加一个Ping命令包，跟踪数据包的流动情况，记录下
Ping请求到达的接口信息、哪些(个)接口回复了Ping包及该包到达的接口信息。注意设置过滤方
式，仅跟踪ICMP包。
过滤方式为ICMP,PC3回复了PC0勺命令包
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Mg wn Wk呻■■ (3)在simulation 模式下，同时添加从 PC( 到 PC3添加一个 Ping 命令包， 从PC倒PC2添加一个Ping 命令包，跟踪数据包的流动情况，并记录下必要的信息。 ■ Wli >Tt !-￥l >!Hi ll^a：ll I f EH J fWk ff-bsmnB g T N-|IH3 Lii 口±ii fr-la □■斗. 3W.UHLJT VK-litJt > b 皿B 亠i H Wl.L l ltu* I F f "孵直丄神"I ■-订鼻Ml M 」tRjr.ja Mir |c , J HVi"d| J |Kr ][他>■ >11 (4)在simulation 模式下，同时添加从PC(到PC3添加一个Ping命令包，从PC(到PC2添加一个Ping 命令包，跟踪数据包的流动情况，并记录下必要的信息。 百度文库- 让每个人平等地提升自我 交换机基础配置实验 报告 计算机网络实验报告 学年学期： 班级： 任课教师： 学号： 姓名： 实验一 实验题目：交换机配置基础 实验目的：掌握交换机的管理特性，学会配置交换机的基本方法，熟悉各种视图及常用命令。 实验步骤： 1、通过Console口连接交换机； （1）、搭建实验环境 （2）、创建超级终端 在计算机上点击【开始】—【所有程序】—【附件】—【通讯】— 【超级终端】，设置终端通信参数为：波特率为9600bit/s、8位数据 位、1位停止位、无校验和无流控。 （3）、进入命令行接口视图 给交换机上电（启动交换机），终端上显示交换机自检信息。自检结 束后提示用户键入回车，用户回车后进入用户视图。 （4）、熟悉各类视图 （5）、验证交换机常用配置命令 查看当前设备配置： 实验目的 1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。 3. 运用multisim 软件仿真。 实验仪器 可调直稳压电源、直流数字电压表、直流数字电流表、实验电路板 实验原理 1. 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及 每个元件两端的电压，能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL ）和电压定律（KVL ）。即对电路中任一借点而言，应有∑I=0，对任一闭合电路而言，应有∑U=0. 实验内容与步骤 1.分别将两路直流稳压电源介入电路，令U 1=6V ，U 2=12V 。（先调准输出电压值，再接入实验线路）用DGJ-04挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。 2.实验前任意设定三条支路电流正方向，如图1-1中的I 1，I 2，I 3的方向已设定。闭合回路的正方向可任意设定。 3.熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字电流表的“+、-”两端。 4.将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 5.用直流数字电压表分别测量两路电源以及电阻元件上的电压值，记录于表（1）。 6.将开关指向二极管，重新测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录于表（2）。 7.将开关指向电阻，分别测量三种故障情况下的两路电源及电阻元件上的电压值，记录于表3、4、5. 图1 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V ) 数据记录 表1 图2 表2 表3 故障1：FA 开路 表4 故障2：AD 短路 计算值 1.93 5.99 7.92 6.00 12.00 0.98 -5.99 4.04 -1.98 0.98 测量值 2.00 6.00 7.98 6.13 12.11 1.02 -6.03 4.08 -1.98 1.02 相对误差 3.63% 0.17% 0.76% 2.17% 0.92% 4.08% 0.67% 0.99% 0.00% 4.08% 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 3.92 0.00 3.92 6.00 12.00 2.00 0.00 2.00 -10.00 2.00 测量值 4.00 0.00 4.00 6.14 12.12 2.04 0.00 2.04 -10.07 2.04 相对误 差 2.04% 0.00% 2.04% 2.33% 1.00% 2.00% 0.00% 2.00% 0.70% 2.00% 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 0.00 6.52 6.52 6.00 12.00 2.68 -6.25 3.33 -2.15 0.00 测量值 0.00 6.56 6.56 6.14 12.00 2.79 -6.59 3.35 -2.17 0.00 相对误 差 0.00% 0.64% 0.64% 2.33% 1.00% 4.10% 1.12% 0.60% 0.93% 0.00% 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 5.88 9.02 14.90 6.00 12.00 3.00 -9.02 0.00 -2.97 3.00 测量值 5.98 9.04 14.86 6.14 12.12 3.06 -9.10 0.00 -3.00 3.06 相对误 差 1.70% 0.22% 0.27% 2.33% 1.00% 2.00% 0.89% 0.00% 1.01% 2.00% 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 3.92 0.00 3.92 6.00 12.00 2.00 0.00 2.00 -10.00 2.00 测量值 4.00 0.00 4.00 6.14 12.12 2.04 0.00 2.04 -10.07 2.04 相对误 2.04% 0.00% 2.04% 2.33% 1.00% 2.00% 0.00% 2.00% 0.70% 2.00% EPA交换机原理文档 1. EPA交换机总体电路设计 EPA交换机的硬件部分主要有四大模块：CPU控制模块，以太网控制器模块，冗余电源模块、总线供电模块。图1为EPA交换机硬件设计框图。其中，CPU控制模块的主要功能是实现特定网络接口功能及执行相关控制信息；以太网MAC 层控制器与以太网PHY层控制器模块主要用来担负以太网现场设备的数据信息传输；冗余电源模块完成EPA交换机的供电功能；总线供电模块即RJ45接口提供数据通信的同时还为现场设备提供总线供电。结合CPU的特性，以太网MAC 层控制器采用总线连接的方式，由CPU的片选信号实现对以太网MAC层控制器的选通，控制网络通道。 图1 EPA交换机硬件设计框图 2 EPA交换机各模块电路设计 2.1 微处理器电路设计 本设计中微处理器选用美国ATMEL公司的AT91R40008，它是集成了ARM7TDMI核的32位微处理器，片内用大量的分组寄存器和8个优先级向量中断控制器来实时快速的处理中断。芯片集成了丰富的资源，片内的外围部件有可编程外部总线接口EBI、先进中断控制器AIC、并行I/O口控制器PIO、2个通 用同步/异步收发器USART、定时器/计数器TC和看门狗定时器WD、高级电源管理控制器PS、片内外围数据控制器PDC、A/D转换器和D/A转换器等。ARM7内核通过两条主要总线与片内资源进行互连：先进系统总线ASB（Advanced System Bus）和先进外围总线APB（Advanced Peripheral Bus）。内核通过ASB 总线实现与片内存储器、外部总线接口EBI以及AMBA桥的互联，其中AMBA 桥驱动APB总线用来访问片内外围部件。图2为微处理器体系结构图。 图2 微处理器体系结构 AT91R40008微控制器的片内外围器件可以分为通用外围部件和专用外围部件，通用外围部件主要包括外部总线接口EBI、先进中断控制器AIC、并行I/O 口控制器PIO、通用同步/异步收发器USART、定时器/计数器TC和看门狗定时器WD等。专用外围部件主要包括高级电源管理控制器PS、实时时钟RTC、片内外围数据控制器PDC和多处理接口MPI等。 AT91R40008的主要特点如下： ●高性能32位RISC体系结构和高代码密度的16位Thumb指令集； ●支持三态模式和在线电路仿真IDE； ●32位数据总线宽度，单时钟访问周期的片内SRAM； 【关键字】报告 双绞线的制作实验报告 专业：信息与计算科学 班级：0901班 学号： 姓名： 2011-10-30 一.实验名称：交换机的配置 二.实验目的： （1）交换机的工作原理 （2）掌握二层交换机的启动和基本的只设置（3）掌握交换机的常用命令。 三.实验原理： 交换机（switch）,它是集线器的升级换代产品，从外观上看，它与集线器没有多大区别么都是带有多个端口的长方形盒状体，但是却有着本质的区别。如图是为常见的24端口交换机。 交换机的工作原理： 交换机内存中保存着一个MAC地址表，当工作站发出一个帧时，减缓及读出帧的源地址和目标地址，根据地址记下接受该帧的端口，然后根据帧的目标地址和交换机表中的地址进行核对，在地址表中寻找通向目的地址的端口，接着从选定的端口输出该帧。登陆交换机进行配置的三种方式有consol端口、telnet和web等。 四.实验内容和步骤： 1.实验环境： 通过console电缆把pc机的com端口交换机的console端口连接起来。 Console端口链接示意图 2.硬件系统： （1）cpu：交换机的中央处理器 （2）ＲＡＭ＼ＤＲＡＭ：交换机的工作保存器 （3）ＮＡＲＡＭ:保存配置等信息 （4）闪存：保存系统软件映像，启动配置文件等信息 （5）ROM：存储开机诊断程序，引导程序和操作系统软件 （6）接口：用于网络连接。 3.试验步骤： （1）串口管理： 通过console电缆把pc机的com端口和交换机的console端口连接起来。给交换机加电。 开始—程序—附件—通讯—超级终端。 进入终端建立新的链接。（波特率为9600，数据位为8，奇偶校验为无，停止位为1，流量控制为无，终端仿真为VT100） （2）启动交换机： 交换机上电后首先运行BootRoom程序，若在出现press ctrl-b enter boot menu 等待5秒，否则进入boot菜单。 （3）对交换机进行基本的配置： 命令试图有：系统视图，以太网端口视图，vlan视图，vlan接口视图，本地用户视图，用户界面视图，FTPClient视图，MST视图等。 五．实验作业： 1，主机和交换机之间通过telnet连接时，采用交换机的什么端口？此时使用的是直连线还是交叉线？ 答：采用交换机的Console端口。此时使用的双绞线是直连线。 2.观察你所配置的交换进型号,它是基层交换机？ 实验4：交换机与集线器工作机理分析 1. 实验目的 1) 观察交换机处理广播和单播报文的过程。 2) 比较交换机与集线器工作过程。 3) 掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法，加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程等方面的理解。 2. 实验环境 1) 运行Windows 2008 Server/Windows XP/Windows 7操作系统的PC一台。 2) 下载CISCO公司提供的PacketTracer版本。 3. 实验步骤 1)在PacketTracer模拟器中配置网络拓扑 在PacketTracer模拟器中配置如图所示的网络拓扑，其中通用交换机连接4台普通PC，通用集线器hub连接2台普通PC。 实验网络拓扑图 点击PC，在每台PC的配置窗口中配置合理的IP地址和子网掩码，设置IP 地址由左到右为，，，，，，子网掩码都为。无需为交换机和集线器配置IP地址(为什么)。因为交换机和集线器主要是处于数据链路层，不涉及转发IP数据包，所以不必设置IP地址。 2)观察交换机如何处理广播和单播报文 (1) 在实时与模拟模式之间切换4次，完成生成树协议。所有链路指示灯应变为绿色。最后停留在模拟模式中。 (2) 使用Inspect(检查)工具(放大镜)打开PC 0 和PC 1 的ARP 表以及交换机的MAC 表。本练习不关注交换机的ARP 表。将选择箭头移到交换机上，查看交换机端口及其接口MAC 地址的摘要。注意，这不是交换机获取的地址表。将窗口排列在拓扑上方。 (3) 添加简单PDU 以从PC 0发送ping到PC 1也可以在PC 0的DeskTop窗口中打开模拟命令行“Command Prompt”，运行PING命令)。 使用Add Simple PDU(添加简单PDU)(闭合的信封)从PC 0 发送一个ping 到PC 1。点击PC 0(源)，然后点击PC 1(目的)。Event List(事件列表)中将会显示两个事件：一个ICMP 回应请求和一个ARP 请求，用以获取PC 1 的MAC 地 计算机网络交换机工作原理 在前面了解到根据交换机在OSI参考模型中工作的协议层不同，将交换机分为二层交换机、三层交换机、四层交换机。交换机工作的协议层不同，其工作原理也不相同。下面我们将介绍各层交换机的工作原理。 1．二层交换机工作原理 二层交换机能够识别数据包中的MAC地址信息，然后根据MAC地址进行数据包的转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在内部的地址列表中。二层交换机的工作原理如下：当交换机从端口收到数据包后，首先分析数据包头中的源MAC地址和目的MAC地址，并找出源MAC地址对应的交换机端口。然后，从MAC地址表中查找目的MAC地址对应的交换机端口。 如果MAC地址表中存在目的MAC地址的对应端口，则将数据包直接发送到该对应端口。如果MAC地址表中没有与目的MAC地址的对应端口，则将数据包广播到交换机所有端口，待目的计算机对源计算机回应时，交换机学习目的MAC地址与端口的对应关系，并将该对应关系添加至MAC地址表中。 这样，当下次再向该MAC地址传送数据时，就不需要向所有端口广播数据。并且，通过不断重复上面的过程，交换机能够学习到网络内的MAC地址信息，建立并维护自己内部的MAC地址表。如图6-10所示，为二层交换机工作原理示意图。 图6-10 二层交换机工作原理 2．三层交换机工作原理 三层交换机是在二层交换机的基础上增加了三层路由模块，能够工作于OSI参考模型的网络层，实现多个网段之间的数据传输。三层交换机既可以完成数据交换功能，又可以完成数据路由功能。其工作原理如下： 当三层交换机接收到某个信息源的第一个数据包时，交换机将对该数据包进行分析，并判断数据包中的目的IP地址与源IP地址是否在同一网段内。如果两个IP地址属于同一网段， 交换机实验II 实验目的 1.理解掌握环路对网络造成的影响，掌握环路的自检测的配置； 2.理解路由的原理，掌握三层交换设备路由的配置方法 3.掌握DHCP的原理以及其配置方法 实验步骤 配置交换机的IP地址，及基本的线路连接等； 实验1： ①．用独立网线连接同一台交换机的任意两个端口时期形成自环 ②. 对交换机的两个端口进行配置，开启所有端口的环路检测功能、设置检测周期等属性 实验2： ①．按图1方式对三层交换机的VLAN、端口进行配置 ②. 在交换机中分别对VLAN的IP地址进行配置 ③. 启动三层交换机的IP路由 ④. 设置PC-A、PC-B的IP地址，分别将它们的网关设置为所属三层交换机VLAN的IP地址 ⑤. 通过Ping验证主机A、B之间的互通状况 实验3： 三层交换机作为DHCP服务器，两台PC-A和PC-B，分别从交换机上获取IP地址。PC-C 手动配置IP地址。 ①．按图2方式建立主机A、B、C与三层交换机间的连接，配置交换机的IP地址 ②. 配置三层交换机的DHCP地址池属性 ③. 启动DHCP服务 ④. （1）查看主机A、B能否正确的获取到给定范围内IP地址，通过Ping查看网关、交 换机之间的互通情况；（2）拔掉主机B的网线，将主机C的IP地址设置为主机B所 获取的到的IP地址，然后再插上B机网线，查看其是否能获取到不同的IP地址；（3） 分别重启主机A、B及交换机，查看A、B获取到的IP地址是否和前一次相同。 图1. 三层路由连接图图连接图 实验结果 实验1：环路测试 交换机出现环路的自检测结果： 实验2：路由配置： 主机A连接交换机端口2，划分为vlan10，端口IP地址为。主机IP地址； 主机B连接交换机端口10，划分为vlan20，端口IP地址为。主机IP地址； 在未设置IP routing之前主机A、B分属于不同网段，因此它们不能互通，设置后通过路由则可相互联通： 实验三CRC校验 一、CRC校验码的基本原理 编码过程： CRC校验码的编码方法是用待发送的二进制数据t(x)除以生成 多项式g(x)，将最后的余数作为CRC校验码。 其实现步骤如下： 1 设待发送的数据块是m位的二进制多项式t(x)，生成多项式 为r阶的g(x)。在数据块的末尾添加r个0，数据块的长度增加到m+r位。 2 用生成多项式g（x）去除，求得余数为阶数为r-1的二进制 多项式y(x)。此二进制多项式y(x)就是t(x)经过生成多项式g(x)编码的CRC校验码。 3 将y(x)的尾部加上校验码，得到二进制多项式。就是包含 了CRC校验码的待发送字符串。 解码过程： 从CRC的编码规则可以看出，CRC编码实际上是将代发送的m位 二进制多项式t(x)转换成了可以被g(x)除尽的m+r位二进制多项式 所以解码时可以用接收到的数据去除g（x），如果余数位零，则表示传输过程没有错误；如果余数不为零，则在传输过程中肯定存在错误。许多CRC的硬件解码电路就是按这种方式进行检错的。 同时,可以看做是由t（x）和CRC校验码的组合，所以解码时将接 收到的二进制数据去掉尾部的r位数据，得到的就是原始数据。 解码过程示例： 运行结果： 附录（实现代码）： using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace CRC { public abstract class Change { /// 一、交换机的工作原理 1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。 2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。 3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称为泛洪（flood）。 4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。 二、交换机的三个主要功能 学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。 转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。 消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。 三、交换机的工作特性 1.交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。 2.交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播（惟一的例外是在配有VLAN的环境中）。 3.交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备（此处所述交换机仅指传统的二层交换设备）。 四、交换机的分类 依照交换机处理帧时不同的操作模式，主要可分为两类： 存储转发：交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行错误校检，如无错误再将这一帧发往目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。 直通式：交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧，而无需等待帧全部的被接收，也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。 五、二、三、四层交换机？ 多种理解的说法： 1. 二层交换（也称为桥接）是基于硬件的桥接。基于每个末端站点的唯一MAC地址转发数据包。二层交换的高性能可以产生增加各子网主机数量的网络设计。其仍然有桥接所具有的特性和限制。 三层交换是基于硬件的路由选择。路由器和第三层交换机对数据包交换操作的主要区别在于物理上的实施。 实验四交换机中 VLAN 的基本配置实验报告 一、实验目的及要求 （一）实验目的 1.理解虚拟 LAN(VLAN)基本配置； 2.掌握一般交换机按端口划分 VLAN 的配置方法； 3.掌握 Tag VLAN 配置方法。 （二）实验要求 按要求完成命令操作使用，将结果和分析记录在实验报告中。 二、实验设备及软件 Packet tracer，计算机； 三、实验原理 VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。 VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域（或称虚拟LAN，即VLAN），每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里，即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，即使是两台计算机有着同样的网段，但是它们却没有相同的VLAN号，它们各自的广播流也不会相互转发,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 四、实验步骤 1.新建Packet Tracer 拓扑图： 2.划分VLAN；将端口划分到相应VLAN 中；设置Tag VLAN Trunk 属性；PC1 IP: 192.168.1.2 Submark: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 PC2 IP: 192.168.1.3 Submark: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 PC3 IP: 192.168.1.4 Submark: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 PC4 IP: 192.168.1.5 Submark: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 Switch1 Switch>en Switch#conf t Switch(config)#vlan 2 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#vlan 3 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#inter fa 0/2 Switch(config-if)#switch access vlan 2 实验二：验证交换机、HUB的工作原理 一、实验目的 1．学会使用PacketTracer跟踪特定的数据包。 2．认识由Hub或交换机组成的网络的冲突域。 3．认识交换机的工作原理：转发规则及MAC地址表自学习机制。 二、预计实验学时 2学时 三、实验步骤 1、用PacketTracer（5.3或以上版本）打开文件21_Hub_Switch_Testing.pkt。检验证PC机之间的连通性。 2、验证Hub的包转发方式。 （1）在simulation模式下，从PC0到PC3添加一个Ping命令包，跟踪数据包的流动情况，记录下Ping请求到达的接口信息、哪些（个）接口回复了Ping包及该包到达的接口信息。注意设置过滤方式，仅跟踪ICMP包 Pc 0 向第三个PC 机发送东西过程如下： 只是返过来转发的时候，将mac的目地址和源地址互换一下而已 每次经过HUB 都会向每一个接口转发收到的的数据====简单地转发比特----收到1 就转发 1 （2）重复（1）一次，观察结果是否有变化。 没有变化，还是一样的。因为hub 只是简单地转发比特 （3）在simulation 模式下，同时添加从PC0到PC3添加一个Ping 命令包，从PC1到PC2添加一个Ping 命令包，跟踪数据包的流动情况，并记录下必要的信息。 PC0发送ARP 包， 结果出现：出现丢失帧/ 发生冲突帧。 （4）在simulation模式下，同时添加从PC0到PC3添加一个Ping命令包，从PC0到PC2添加一个Ping命令包，跟踪数据包的流动情况，并记录下必要的信息。 PC2 重发数据包到PC0 机器 PC3 重发数据包到PC0 机器 （5）总结Hub的工作原理，需要时进一步对你的结论验证。 1、同一网段同一时间只能有两个机器进行数据通信。 交换机的工作原理 1、交换机的定义 局域网交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽，并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通信是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。为了进一步提高性能，每个端口还可以只连接一个设备。 为了实现交换机之间的互连或与高档服务器的连接，局域网交换机一般拥有一个或几个高速端口，如100MB以太网端口、FDDI端口或155MB ATM端口，从而保证整个网络的传输性能。 2、交换机的定义 通过集线器共享局域网的用户不仅是共享带宽，而且是竞争带宽。可能由于个别用户需要更多的带宽而导致其他用户的可用带宽相对减少，甚至被迫等待，因而也就耽误了通信和信息处理。利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的共享式局域网的用户分成许多独立的网段，减少竞争带宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解共享网络的拥挤状况。由于交换机可以将信息迅速而直接地送到目的地能大大提高速度和带宽，能保护用户以前在介质方面的投资，并提供良好的可扩展性，因此交换机不但是网桥的理想替代物，而且是集线器的理想替代物。 与网桥和集线器相比，交换机从下面几方面改进了性能： （1）通过支持并行通信，提高了交换机的信息吞吐量。 （2）将传统的一个大局域网上的用户分成若干工作组，每个端口连接一台设备 或连接一个工作组，有效地解决拥挤现像。这种方法人们称之为网络微分段（Micro一segmentation）技术。 （3）虚拟网（VirtuaI LAN）技术的出现，给交换机的使用和管理带来了更大的灵活性。我们将在后面专门介绍虚拟网。 （4）端口密度可以与集线器相媲美,一般的网络系统都是有一个或几个服务器，而绝大部分都是普通的客户机。客户机都需要访问服务器，这样就导致服务器的通信和事务处理能力成为整个网络性能好坏的关键。 交换机就主要从提高连接服务器的端口的速率以及相应的帧缓冲区的大小，来提高整个网络的性能，从而满足用户的要求。一些高档的交换机还采用全双工技术进一步提高端口的带宽。以前的网络设备基本上都是采用半双工的工作方式，即当一台主机发送数据包的时候，它就不能接收数据包，当接收数据包的时候，就不能发送数据包。由于采用全双工技术，即主机在发送数据包的同时，还可以接收数据包，普通的10M端口就可以变成20M端口，普通的100M端口就可以变成200M 端口，这样就进一步提高了信息吞吐量。 3、交换机的工作原理 传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网桥，即传统的（二层）交换机。把路由技术引入交换机，可以完成网络层路由选择，故称为三层交换，这是交换机的新进展。交换机（二层交换）的工作原理交换机和网桥一样，是工作在链路层的联网设备，它的各个端口都具有桥接功能，每个端口可以连接一个LAN或一台高性能或服务器，能够通过自学习来了解每个端口的设备连接情况。所有端口由专用处理器进行控制，并经过控制管理总线转发信息。 同时可以用专门的网管软件进行集中管理。除此之外，交换机为了提高数 PT实验(一) 交换机的基本配置与管理 一、实验目标 掌握交换机基本信息的配置与管理 二、技术原理 交换机的管理方式基本分为两种：带内管理和带外管理。 通过交换机的Console端口管理交换机属于带外管理：这种管理方式不占用交换机的网络端口，第一次配置交换机必须利用Console端口进行配置。 通过远程Telnet、拨号等方式属于带内管理。 三、交换机的命令行操作模式 主要包括： 用户模式Switch> 特权模式Switch# 全局配置模式Switch(config)# 端口模式Switch(config-if)# 四、实验步骤 1、实验拓扑 2、交换机基本配置命令 a. 进入特权模式 Switch>enable//en=enable Switch# b. 进入全局配置模式 Switch#configure terminal//conf t=configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. c. 进入交换机端口视图模式 Switch(config)#interface fastEthernet 0/1//int f0/1=interface fastEthernet 0/1 Switch(config-if)# d. 配置交换机端口速度 Switch(config-if)#speed ? 10 Force 10 Mbps operation 100 Force 100 Mbps operation auto Enable AUTO speed configuration Switch(config-if)#speed 100 基尔霍夫定律的验证实验报告 一、实验目的 1、验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律普遍性的 理解。 2、进一步学会使用电压表、电流表。 二、实验原理 基本霍夫定律是电路的基本定律。 1)基本霍夫电流定律 对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。即∑I=0 2)基本霍夫电压定律 在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。即∑U=0 三、实验设备 四、实验内容 实验线路如图2-1所示 图2－1 1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向， 2、按原理的要求，分别将两路直流稳压电源接入电路。 3、将电流插头的两端接至直流数字毫安表的“+，－”两端。 4、将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，记录电 流值于下表。 5、用直流数字电压表分别测量两路电源及电元件上的电压值，记录于下表。 被测量 I1 （mA） I2 （mA） I3 （mA） E1 (V) E2 (V) UFA (V) UAB (V) UAD (V) UCD (V) UDE (V) 计算值1.93 5.99 7.92 6.0 12.00 0.98 -5.99 4.04 -1.97 0.98 测 2.08 6.38 8.43 6.011.99 0.93 -6.24 4.02 -2.08 0.97 五、基尔霍夫定律的计算值： I1 + I2 = I3 (1) 根据基尔霍夫定律列出方程（510+510）I1 +510 I3=6 (2) （1000+330）I3+510 I3=12 (3) 解得：I1 =0.00193A I2 =0.0059A I3 =0.00792A U FA=0.98V U BA=5.99V U AD=4.04V U DE=0.98V U DC=1.98V 六、相对误差的计算： E(I1)=（I1（测）- I1（计））/ I1（计）*100%=（2.08-1.93）/1.93=7.77% 同理可得：E(I2)=6.51% E(I3)=6.43% E(E1)=0% E(E1)=-0.08% E(U FA)=-5.10% E(U AB)=4.17% E(U AD)=-0.50% E(U CD)=-5.58% E(U DE)=-1.02% 七、实验数据分析 根据上表可以看出I1、I2、I3、U AB、U CD的误差较大。 八、误差分析 电话交换机工作原理 关键词：程控交换机原理 电话交换机就控制方式而论,主要分两大类: 1.布线逻辑控制(WLC,Wired Logic Control)它是通过布线方式实现交换机的逻辑控制功能,.通常这种交换机仍使用机电接线器而将控制部分更新成电子器件,因此称它为布控半电子式交换机,这种交换机相对于机电交换机来说,虽然在器件与技术上向电子化迈进了一大步,但它基本上继承与保留了纵横制交换机布控方式的弊端,体积大,业务与维护功能低,缺乏灵活性,因此它只是机电式向电子式演变历程中的过度性 产物. 2.存储程序控制(SPC,Stored Program Control)它是将用户的信息和交换机的控制,维护管理功能预先变成程序,存储到计算机的存储器内.当交换机工作时,控制部分自动监测用户的状态变化和所拨号码,并根据要求执行程序,从而完成各种交换功能.通常这种交换机属于全电子型,采用程序控制方式,因此称为存储程序控制交换机,或简称为程控交换机. 程控交换机按用途可分为市话，长话和用户交换机；按接续方式可分为空分和时分交换机。 程控交换机按信息传送方式可分为：模拟交换机和数字交换机。 由于程控空分交换机的接续网络(或交换网络)采用空分接线器(或交叉点开关阵列)，且在话路部分中一般传送和交换的是模拟话音信号，因而习惯称为程控模拟交换机，这种交换机不需进行话音的模数转换(编解码),用户电路简单，因而成本低，目前主要用作小容量模拟用户交换机。 程控时分交换机一般在话路部分中传送和交换的是模拟话音信号，因而习惯称为程控数字交换机，随着数字通信与脉冲编码调制(PCM)技术的迅速发展和广泛应用，世界各先进国家自60年代开始以极大的热情竞相研制数字程控交换机，经过艰苦的努力，法国首先于1970年在拉尼翁(Lanion)成功开通了世界上第一个程控数字交换系统E10,它标志着交换技术从传统的模拟交换进入数字交换时代。由于程控数字交换 交换机基本配置_实验报告计算机网络工程》 课程设计报告 交换机和交换机的基本配置 学生姓名 学号 班级 成绩 指导教师 广州大学纺织服装学院电子与信息工程系 2013年12 月 交换机和交换机的基本配置一、实验目的 1( 认识锐捷交换机 2( 进行交换机的基本信息查看，运行状态检查 3( 设置交换机的基本信息，如交换机命名、特权用户密码 4( 交换机不同的命令行操作模式以及各种模式之间的切换 5(交换机的基本配置命令。 、实验环境 1( 以太网交换机两台 2(PC多台 3(专用配置电缆多根 4(网线多根 三、实验准备 1、物理连接 交换机设备中配有一根Console （控制口）电缆线，一头为RJ45接口连接在交换 机的Console 端口，另一头为串行接口连接在 PC 机的串行口 （COM 口）上。 串口 2、软件设置 1）、运行Windows XP 操作系统的“开始”菜单？ “附件” ？ “通讯”中的“超 提示：如果附件中没有“超级终端”组件，你可以通过“控制面板”中的“添 加/删除程序”方式添加该组件。 2）、在“名称”文本框中键入新的超级终端连接项名称，如输入“ Switch ” 弹出对话框输入电话号区号（如:0593），点击“确定”按钮，弹出“连接到”对话 3）、在“连接时使用”的 级终端”软件，弹出“连接描述”对话框如图 12-6所示。 口 PC 下拉列表框中选择与交换 机相连的计算机的串口, 如选择“ COM ”。然后单击 “确定”按钮，弹出的对话框 如图12-7所示。 4）、COM U 性对话框中 图12-6超级终端 的参数设置可按照图 12-4中所示的参数来设置，需要说明的是每秒位数要一定要 端□说置 F 还原芜默认直?11 I 确足 ［取消I 5）、完成以上的设置工作 后，就可以打开交换机电源 了，登录交换机过程需要一 数据分析验证性实验报告 一、题目 1、1991 年我国30个省、区、市城镇居民月平均消费八个指标（单位均为元/人） X1: 人均粮食支出X2: 人均副食支出 X3: 人均烟茶支出X4: 人均其它副食支出 X5: 人均衣着商品支出X6: 人均日用品支出 X7: 人均燃料支出X8: 人均非商品支出 省区市X1X2X3X4X5X6X7X8 山西8.35 23.53 7.51 8.62 17.42 10.00 1.04 11.21 内蒙古9.25 23.75 6.61 9.19 17.77 10.48 1.72 10.51 吉林8.19 30.50 4.72 9.78 16.28 7.60 2.52 10.32 黑龙江7.73 29.20 5.42 9.43 19.29 8.49 2.52 10.00 河南9.42 27.93 8.20 8.14 16.17 9.42 1.55 9.76 甘肃9.16 27.98 9.01 9.32 15.99 9.10 1.82 11.35 青海10.06 28.64 10.52 10.05 16.18 8.39 1.96 10.81 河北9.09 28.12 7.40 9.62 17.26 11.12 2.49 12.56 陕西9.41 28.20 5.77 10.80 16.36 11.56 1.53 12.17 宁夏8.70 28.12 7.21 10.53 19.45 13.30 1.66 11.96 新疆 6.93 29.85 4.54 9.49 16.62 10.65 1.88 13.61 湖北8.67 36.05 7.31 7.75 16.67 11.68 2.83 12.88 云南9.98 37.69 7.01 8.94 16.15 11.08 0.83 11.67 湖南 6.77 38.69 6.01 8.82 14.79 11.44 1.74 13.23 安徽8.14 37.75 9.61 8.49 13.15 9.76 1.28 11.28 贵州7.67 35.71 8.04 8.31 15.13 7.76 1.41 13.25 辽宁7.90 39.77 8.49 12.94 19.27 11.05 2.04 13.29 四川7.18 40.91 7.32 8.94 17.60 12.75 1.14 14.08 山东8.82 33.70 7.59 10.98 18.82 14.73 1.78 10.10 交换机的功能及工作过程 By:吾怜茜 一．交换机概述： 交换机是一种工作在二层的设备，但是随着技术的不断进步，现在已经出现了诸如三层交换机，多层交换机产品。在本篇中讨论的是二层交换机的一些特性。 二．交换机的功能： 1.地址学习 有些地方也叫做基于源MAC地址学习，这个功能主要就是学习和存储MAC 地址。 2.帧的转发/过滤 数据帧的转发主要是交换机能够根据MAC地址表来转发数据，过滤则是对一些受限制的数据进行阻止或丢弃。 3.环路避免 由于交换机的某些特性会带来一些问题，比如形成环路，因此为了保证网络上数据的正确传输以及网络的稳定要采取一些措施来避免这些问题，主要是通过STP来实现，稍后会讲到。 三．交换机的工作过程： 交换机在运行的时候要维护几张表，比如CAM表，vlan.data表。CAM表用来保存学到的MAC地址；VLAN.DATA文件用来保存VLAN相关的信息。 1.在交换机初始加电的时候它的MAC地址表是空的，当其他与其相连的设备（PC，交换机，路由器等）向它发送一个信息的时候，交换机就会根据数据的源MAC和目标MAC对数据进行处理，因为发的是第一个包，所以这时候交换机会把源MAC地址和数据从本交换机进来的端口号做关联，然后加上VLAN号保存起来形成一个CAM表条目。因为交换机的MAC地址表现在是空的，所以它不知道数据的目的地在那里，这时候交换机会发送ARP请求把数据从除了数据进来的端口之外的所有端口广播，这个过程称为泛洪，当目标主机收到数据之后会返回一个回应包，告诉交换机自己的MAC地址，这时候交换机又会根据目标主机返回的包把目标主机的MAC地址和进来的端口关联起来加上VLAN号形成一个新的CAM表条目。这个过程就是地址学习。我们通过下面的图来详细了解一下。 实验一 C&C08交换机系统介绍 一．实验目的 通过本实验，让学生了解程控交换机单元所具备的最基本的功能。 二．实验器材 程控交换机一套。 三．实验内容 通过现场实物讲解，让学生了解CC08交换机的构造。 四．实验步骤 CC08交换机是采用全数字三级控制方式。无阻塞全时分交换系统。语音信号在整个过程中在实现全数字化。同时为满足实验方对模拟信号认识的要求，也可以根据用户需要配置模拟中继板。 实验维护终端通过局域网（LAN）方式和交换机BAM后管理服务器通信，完成对程控交换机的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。 1.实验平台数字程控交换系统总体配置如图1所示： 图1 2.C&C08的硬件层次结构 C&C08在硬件上具有模块化的层次结构,整个硬件系统可分为以下4个等级： (1)单板 单板是C&C08数字程控交换系统的硬件基础，是实现交换系统功能的基本组成单元。 (2)功能机框 当安装有特定母板的机框插入多种功能单板时就构成了功能机框，如SM中的主控框、用户框、中继框等。 (3)模块 单个功能机框或多个功能机框的组合就构成了不同类别的模块，如交换模块SM由主控框、用户框（或中继框）等构成。 (4)交换系统 不同的模块按需要组合在一起就构成了具有丰富功能和接口的交换系统。 交换系统 功能机框功能机框模块模块 单板 单板单板 功能机框 模块 交换系统 ASL+DRV+TSS+PWX+母板SLB 用户框 用户框+主控框 USM USM/TSM/UTM+AM/CM C&C08 C&C08的硬件结构示意图 这种模块化的层次结构具有以下优点： （1)便于系统的安装、扩容和新设备的增加。 （2)通过更换或增加功能单板，可灵活适应不同信令系统的要求，处理多种网上协议。 （3)通过增加功能机框或功能模块，可方便地引入新功能、新技术，扩展系统的应用领域。 3.程控交换实验平台配置，外形结构如图2所示: 中继框------ 时钟框--- ---用户框 主控框--- BAM后管理服务器--- 图2 五．实验报告要求 1.画出CC08交换机硬件结构示意图 答：CC08交换机硬件结构示意图如图3所示：
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