交换机原理复习资料
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路由器交换机题库第一章路由器交换机题库第一章1. 路由器和交换机的基本概念1.1 路由器的定义和作用1.2 交换机的定义和作用1.3 路由器和交换机的区别和联系2. 路由器的工作原理2.1 数据包转发2.2 路由表的建立和更新2.3 路由选择算法3. 交换机的工作原理3.1 MAC地址学习与转发3.2 VLAN的配置与管理3.3 VLAN间的通信4. 路由器和交换机的部署4.1 路由器与交换机的互连方式4.2 网络拓扑的设计与实施4.3 路由器和交换机的配置与管理5. 路由器和交换机的故障排查与维护5.1 路由器和交换机故障的常见原因5.2 故障排查的基本步骤5.3 路由器和交换机的日常维护工作6. 路由器和交换机的性能优化6.1 增加带宽和改进传输速度6.2 路由器和交换机的负载均衡配置6.3 路由器和交换机的性能监控与优化策略7. 路由器和交换机的安全性防护7.1 路由器和交换机的安全漏洞与威胁7.2 路由器和交换机的访问控制与认证7.3 防止路由器和交换机的DDoS攻击8. 路由器和交换机的未来发展8.1 软路由和虚拟交换机的应用8.2 SDN和NFV技术对路由器和交换机的影响8.3 IoT时代对路由器和交换机的挑战与机遇附件:1. 路由器配置示例代码2. 交换机VLAN配置示例代码法律名词及注释:1. 数据包:在计算机网络中,用来传输信息的基本单位,包括数据和控制信息。
2. 路由表:路由器中存储的一张表格,用于帮助路由器选择下一跳的路径。
3. MAC地址:媒体访问控制地址,用于在局域网上唯一标识一台设备。
4. VLAN:虚拟局域网,可以将网络划分为多个逻辑上的局域网。
5. 带宽:网络中传输数据的速率,通常以每秒传输的位数来衡量。
6. 负载均衡:通过合理分配负载到多个设备上来提高系统的性能和可靠性。
7. 访问控制:限制对网络资源的访问权限,以提高网络的安全性。
8. DDoS攻击:分布式拒绝服务攻击,通过多个源同时攻击一个目标来使目标系统无法正常工作。
现代交换原理复习整理1、电路交换采⽤⾯向物理连接⼯作⽅式。
2、电路交换的特点是基于呼叫损失制的流量控制。
3、报⽂交换适合电⼦邮箱业务。
1、公⽤电话⽹采⽤的交换⽅式是电路交换。
2、报⽂交换中信息传输和交换的单位是报⽂。
3、分组交换中,信息传输和交换的最⼩单位是分组。
4、分组交换中,分组是以存储转发的⽅式通过交换⽹络的。
5、分组交换的两种⼯作⽅式分别是:数据报和虚电路。
6、电路交换包括了建⽴连接、信息传递和拆除连接三个基本阶段。
1、30/32路PCM系统的基群数码率为2.048Mbit/s。
2、30/32路PCM系统帧结构中TS16的作⽤是帧同步时隙。
3、局间中继采⽤PCM传输时,采⽤数字型线路信令。
每个话路的线路信令每秒传送8000次。
4、局间中继采⽤PCM传输时,采⽤数字型线路信令。
每个话路的线路信令要隔125微秒才传送⼀次。
5、在30/32路PCM系统中,第27话路的线路信令在12帧的TS16中传送。
6、在30/32路PCM系统中,第18话路的线路信令在3帧的TS16中传送。
5、当局间采⽤数字型线路信令时,13帧(F13)的TSl6的后四位传送话路28的线路信令。
1、我国采⽤的PCM帧结构,每⼀帧有32个时隙,每⼀时隙传送8个⽐特。
2、PCM32系统中,每路信号的速率为_64_kbit/s。
3、PCM32系统中,每帧时长为_125_µs,⼀复帧时长2ms。
1、在T-S-T交换⽹络中,S接线器交换的时隙是内部时隙。
4、串并转换的作⽤是降低码率。
5、时分接线器的输⼊控制⽅式是时分接线器的SM按控制写⼊,顺序读出⽅式⼯作。
6、T接线器采⽤输出控制⽅式时,如果要将T接线器的输⼊复⽤线时隙121的内容A交换到输出复⽤线的时隙28,则A应写⼊话⾳存储器的121号单元。
8、T接线器采⽤输⼊控制⽅式,输⼊、输出复⽤线的复⽤度为128,如果要将T接线器的输⼊复⽤线时隙34的内容A交换到输出复⽤线的时隙125,则控制存储器的34号单元的内容是125。
第一部分网络通信基础第一章数据通信基础通信简单地讲就是信息的相互传递,包括电路交换、分组交换和信元交换等。
信息是客观事物状态的反映,信息是由数据来表示的。
数据在通信介质上传输,必须把数据转换为信号(光信号或电信号)才能在网络中传输,因此信号是指数据的电磁或电子编码。
信号又分为两类,一类是数字信号,另一类是模拟信号。
数字信号是一系列的脉冲,而模拟信号是一个在时间上连续变化的量。
用数字信号进行的传输称为数字传输,用模拟信号进行的传输称为模拟传输。
数据通信是计算机与计算机或计算机与终端之间的通信。
它传送数据的目的不仅是为了交换数据,更主要是为了利用计算机来处理数据。
数据通信系统主要由数据终端设备、数据电路、计算机系统三部分组成。
用于发送和接收数据的设备称为数据终端设备(简称DTE)。
用来连接DTE与数据通信网络的设备称为数据电路终接设备(DCE)。
数据电路指的是在线路或信道上加信号变换设备之后形成的二进制比特流通路,它由传输信道及其两端的数据电路终接设备(DCE)组成。
数据在线路上(连接发送和接收端的通信媒体,下同)可以有多种传输方式,它们是单工方式、半双工方式和全双工方式。
把数字数据转换为模拟信号的编码(调制)技术有三种,它们分别是:调幅(ASK)、调频(FSK)、调相(PSK)。
原始语音信号含有多种频率和幅度不同的标准正弦波,人类听力能够识别的语音信号频率范围是20Hz ~ 20KHz。
人类发出的语音信号绝大部分(声波的幅度表示声音的大小)分布在300Hz ~ 3.4KHz的这个频带内。
为了把模拟信号数字化,PCM技术采用三个步骤来完成这个任务,它们是:一、抽样与复用(sampling and Multiplexing);二、量化(quantisation);三、编码(Encoding)。
2Mbps的PCM在实际的通信领域,进行PCM编码时,125 us时间内可同时对32路语音进行采样,每路语音占用的时间我们称为一个时隙;一个时隙使用8比特对信号进行编码;在一个125 us时间内,可以对所有的32路语音信息进行抽样编码,一个包含所有时隙信息的125 us 数据结构我们称为一帧;据此我们可以得出下列结论:每时隙8bit.每帧32个时隙(slot)每秒8000帧(抽样速率8000次/秒)每帧256bits(8×32=256)8bit/s ×32 slots ×8000帧=2.048Mb/s同步,是接收方按照发送方发送每个码元的起止时刻和速率来接收数据。
一、填空题:1.交换机的硬件系统由用户电路、中继器、交换网络、信令设备和控制系统这几部分组成。
2.基于容量分担的分散控制方式的交换机主要由交换模块、通信模块和管理模块三部分组成。
3.设S接线器有8条输入复用线和8条输出复用线,复用线的复用度为256。
则该S接线器的控制存贮器有8 组,每组控制存储器的存储单元数有256个。
4.通过多个T单元的复接,可以扩展T接线器的容量。
利用 4 个256×256的T接线器可以得到一个512×512的T接线器。
5.设某个中继群的完成话务量为5,每条中继线的平均占用时间为120秒,则该中继群的平均同时占用数为 5 ,该中继群的各中继线在一小时时间中占用时间的总和为5 小时,该中继群在120秒内的平均占用次数为 5 次。
6.Um接口中的逻辑信道分为业务信道和控制信道两大类,业务信道(TCH) 用于传送编码后的话音或数据信息。
控制信道(CCH)可分为广播信道、公共控制信道和专用控制信道。
7.数据通信的特点是突发性很强,对差错敏感,对时延不敏感。
由于数据通信的这些特点,数据通信主要采用分组交换技术。
8.No.7信令系统的第二功能级中,规定了三种类型的信令单元:___消息信令单元、__链路状态信令单元___和填充信令单元。
9.下一代网络是业务驱动的网络,应实现业务控制与呼叫控制分离、呼叫与承载分离。
10.在A TM的UNI接口上,一条传输通道最多可以包含28 个虚通道VP,在一条VP中最多可以包含216条虚信道VC。
11.电话通信网的基本组成设备是终端设备、传输设备、交换设备。
12.按照信令传送通路与话路之间的关系来划分,信令可分为随路信令和公共信道信令两大类。
13.程控数字交换机的硬件结构大致可分为分级控制方式、全分散控制方式和基于容量分担的分散控制方式三种。
14.数字交换网络的基本功能是完成不同复用线之间不同时隙内容交换。
15. ATM中的虚电路可分为半永久虚电路和交换虚电路。
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。
1、交换设备、传输设备、和用户终端设备是通信网的基本组成部分,通常称为通信网三要素。
2、按照信息传送模式的不同,可将交换方式分为电路传送模式、分组传送模式和异步传送模式。
3、电路交换是通信网中最早出现的一种交换方式。
4、电话通信分为三个阶段——呼叫建立、通话、呼叫拆除。
5、数据报采用无连接工作方式。
6、无连接工作方式特点:(1)没有连接建立过程,一边选路、一边传送信息。
(2)属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地,概念路径事先无法预知,无法保证信息的有序性。
7、交换设备是构成通信网的核心设备。
8、交换单元是构成交换网络最基本的部件。
9、按照交换单元入线与出线的数量关系可以把一个N*M的交换单元分为集中型、连接型、扩散型。
10、时间接线器也称为T接线器,由话音存储器(SM)和控制存储器(CM)构成。
它的控制方式是把控制存储器对话音存储器的控制方式分为输出控制方式和输入控制方式。
11、数字程控交换机的基本结构是由话路子系统和控制子系统构成的,话路子系统又是由交换网络和接口设备组成的。
12、程控交换机控制系统多处理机之间的工作方式主要有三种:功能分担方式、话务分担方式、冗余方式。
如果多个处理机分别完成不同的功能,就称该多个处理机采用的是功能分担的工作方式。
如果多个处理机分别完成一部分话务功能,就称该多个处理机之间采用的是话务分担的工作方式。
冗余方式其中一种是互助方式。
采用互助方式,要求每台处理机的处理能力较高,当出现故障时,单台处理机应该够处理所有的话务负荷。
由于两台处理机独立工作,所以同时发生软件故障的概率较低,这种方式对软件故障的防卫能力强。
互助方式双机通信较频繁,同时要避免资源同抢,因为软件设计较复杂。
附图一张。
13、在程控交换系统中,可按照紧急性和实时性的要求将任务分为三种。
(1)故障级任务(具有最高优先级)(2)周期级任务(3)基本级任务(其优先级最低)14、号码分析可分为两个步骤:号首分析和号码翻译接收到用户所拨的号码后,首先进行的分析就是号首分析,号首分析是对用户所收到的前几位号码的分析,一般为1——3位,以判定呼叫的连续类型,获取应收号长和路由等信息。
关于交换机的知识交换机是计算机网络中的一种设备,用于实现局域网中不同主机之间的数据交换和路由。
它具有多个接口,可以将数据包从一个接口转发到另一个接口,以便实现主机之间的通信。
一、交换机的基本原理交换机的基本原理是通过学习和转发机制实现数据包的传输。
当交换机收到一个数据包时,它会检查数据包中的目的MAC地址,并将这个地址与交换机内部的MAC地址表进行比较。
如果MAC地址表中存在相应的条目,交换机就会将数据包转发到相应的接口;如果MAC地址表中不存在相应的条目,交换机就会广播这个数据包到所有的接口上,以便学习这个目的MAC地址所对应的接口。
当交换机学习到新的MAC地址时,它会将这个地址和对应的接口添加到MAC地址表中,以便后续的数据转发。
二、交换机的优点相比于集线器,交换机具有以下几个优点:1. 提供更高的带宽利用率:集线器将所有的数据包广播到所有的接口上,会造成带宽的浪费,而交换机只将数据包转发到目的接口,提高了带宽利用率。
2. 支持多种网络协议:交换机可以根据数据包的协议类型进行转发,支持同时传输不同网络协议的数据包。
3. 提供更好的安全性:交换机通过MAC地址学习和转发机制,可以阻止未经授权的设备访问网络,提供了更好的安全性。
4. 支持虚拟局域网(VLAN):交换机可以将网络划分为多个虚拟局域网,实现不同局域网之间的隔离和安全控制。
三、交换机的类型根据交换机的工作方式和功能,可以将交换机分为以下几种类型:1. 传统交换机:也称为HUB交换机,工作在物理层,只能广播数据包,无法进行数据过滤和转发。
2. 二层交换机:也称为MAC交换机,工作在数据链路层,可以通过MAC地址学习和转发机制实现数据包的转发。
3. 三层交换机:也称为路由交换机,除了具备二层交换机的功能外,还可以进行网络层的路由转发。
4. 企业级交换机:具备更高的性能和可靠性,支持更多的接口和功能,适用于大规模企业网络的构建。
5. 智能交换机:具备更强的管理和监控功能,可以实现对网络流量和设备进行精细的控制和管理。
现代交换原理-重点及复习内容《现代交换原理》第1章概论全互连式的缺点(P1):1、线对数量随终端数的平方增加。
2、当终端相距较远时,两地间需要大量的长途线路。
3、每个终端都有(N-1)对线与其他终端连接,因而每个终端需要(N-1)个线路接口。
4、增加第(N+1)个终端时,必须增设N对线路。
因此,全互连式仅适合于终端数目较少,地理位置相对集中,且可靠性要求很高的场合。
有了交换设备(P2):1、尽管增加了交换设备费用,但它的利用率很高,相比之下,总的投资费用将下降。
2、易于组成大型网络数据通信和语音通信的区别(P3)1、通信对象不同。
2、传输可靠性不同。
一般而言,数据通信的比特差错率必须控制在10^-8以下,而话音通信比特差错率可高达10^-3。
3、通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同。
4、通信过程中信息业务量特性不同。
利用电话网络进行数据传输的缺点(P4):1、在电话网络中进行数字信号传输至少需要经过A/D和D/A两次变换,增加了信号传输的开销。
2、数据量很大时信道无法满足传输要求。
3、数据量很小时会浪费网络传输资源。
电路交换的主要优缺点(P5):电路交换的主要优点①信息的传输时延小,且对一次接续而言,传输时延固定不变。
②交换机对用户的数据信息不存储、分析和处理传用户数据信息时不必附加许多控制信息,交换机在处理方面的开销比较小信息传输效率比较高。
③信息的编码方法和信息格式由通信双方协调,不受网络的限制。
电路交换的主要缺点①电路接续时间较长。
②电路资源被通信双方独占,电路利用率低。
③不同类型的终端(终端的数据速率、代码格式、通信协议等不同)不能相互通信。
④有呼损。
报文交换(P5):基本原理是“存储—转发”。
1、报文交换的主要优点①可使不同类型的终端设备之间相互进行通信。
②在报文交换的过程中没有电路接续过程,且线路利用率高。
③无呼损。
④可实现同文报通信,即同一报文可以由交换机转发到不同的收信地点。
交换机原理与基础知识一、基本以太网1、以太网标准:以太网是Ethernet的意思,过去使用的是十兆标准,现在是百兆到桌面,千兆做干线。
常见的标准有:10BASE-2 细缆以太网10BASE-5 粗缆以太网10BASE-T 星型以太网100BASE-T 快速以太网1000BASE-T 千兆以太网现在千兆也应用到桌面2、接线标准星型以太网采用双绞线连接,双绞线是8芯,分四组,两芯一组绞在一起,故称双绞线。
8芯双绞线只用其中4芯:1、2、3、6。
常见接线方式有两种:568B接线规范:白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕1 2 3 4 5 6 7 8568A接线规范:白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕1 2 3 4 5 6 7 8将568B的1和3对调,2和6对调,就得到568A。
3、接线方法两边采用相同的接线方式叫做平接,两边采用不同的接线方式叫扭接。
不同的设备之间连接,使用平接线;相同的设备连接使用扭接线。
电脑、路由器与集线器、交换机连接时使用平接线。
这是因为网线中的4条线,一对是输入,一对是输出,输入应该与输出对应。
如果将1和3连接,2和4连接,相当于自己的输出送给自己的输入。
这样可以使网卡进入工作状态,阻止空接口关闭,而影响有些程序的运行。
二、交换机原理与应用1、冲突域和广播域交换机是根据网桥的原理发展起来的,学习交换机先认识两个概念:(1)冲突域:冲突域是数据必然发送到的区域。
HUB是无智能的信号驱动器,有入必出,整个由HUB组成的网络是一个冲突域。
交换机的一个接口下的网络是一个冲突域,所以交换机可以隔离冲突域。
(2)广播域:广播数据时可以发送到的区域是一个广播域。
交换机和集线器对广播帧是透明的,所以用交换机和HUB组成的网络是一个广播域。
路由器的一个接口下的网络是一个广播域。
所以路由器可以隔离广播域。
2、交换机原理(1)端口地址表端口地址表记录了端口下包含主机的MAC地址。
端口地址表是交换机上电后自动建立的,保存在RAM中,并且自动维护。
交换机知识点总结一、交换机概述交换机是一种网络设备,用于在局域网(LAN)内实现数据包的转发和交换,将数据包从源地址传输给目标地址。
交换机能够学习和存储网络中所有连接设备的MAC地址,并根据这些地址建立转发表,从而提高数据包的传输效率和网络质量。
交换机通常用于构建局域网,提供高速、稳定的数据交换服务。
二、交换机的工作原理1. MAC地址在局域网中,每个网络设备都有唯一的MAC地址,用于标识设备在网络中的位置。
交换机通过学习和存储MAC地址,建立转发表,实现数据包的转发和交换。
2. 数据包的转发和交换当一台设备要发送数据包时,交换机会根据转发表,将数据包从源地址转发到目标地址。
交换机会在转发表中查找目标设备的MAC地址,然后将数据包发送到目标设备的接口。
3. 交换机的转发方式交换机的转发方式主要包括存储转发和直通转发。
存储转发是指交换机接收整个数据包后再进行处理和转发,而直通转发是指交换机在接收到目标地址后立即进行转发。
4. 交换机的工作模式交换机的工作模式主要包括半双工和全双工。
在半双工模式下,交换机只能同时进行发送或接收数据包,而在全双工模式下,交换机可以同时进行发送和接收数据包,提高了数据传输的效率。
三、交换机的类型1. 交换机的分类根据交换机的用途和性能,可以将交换机分为企业级交换机、工业级交换机、家用交换机、SOHO交换机等。
2. 交换机的功能交换机可以根据其功能分为三层交换机、二层交换机和一层交换机。
三层交换机可以实现网络层路由功能,二层交换机主要用于数据链路层的传输,一层交换机主要用于物理层的传输。
3. 交换机的规模交换机根据规模的大小,可以分为小型交换机、中型交换机和大型交换机。
小型交换机规模比较小,适用于小型公司和个人用户,而大型交换机适用于大型企业和数据中心。
四、交换机的管理和配置1. 交换机的管理方式交换机可以通过Web界面、CLI命令行和SNMP等方式来进行管理和配置。
Web界面是一种图形化界面,便于用户进行管理和配置,CLI命令行是通过命令行来进行管理和配置,SNMP是一种网络管理协议,可以远程监控和管理交换机。
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。
学习目标:1.观察交换机如何处理广播2.观察交换机如何处理已知单播3.观察交换机如何处理未知单播4.交换机MAC地址老化时间5.交换机静态MAC地址表项知识回顾:通常交换机工作在数据链路层,使用CAM表进行第2层交换,读取帧中的源MAC地址、到达端口和VLAN ID记录在CAM表中,同时为该表项加上时间戳。
在交换机启动后,CAM表为空。
当交换机从端口收到一个帧时,首先检查该帧的源MAC地址,如若是一个未出现过的新MAC地址,就在CAM表中记录该MAC地址、到达交换机的端口、端口所属的VLAN ID;如果该MAC地址已经存在,则更新该MAC地址记录;如果交换机端口已经学习到的MAC地址转移到另一个端口,则将该MAC地址和时间戳记录到最新到达端口的对应表项中。
交换机根据目标MAC地址查找CAM表,目的是找到它对应的交换机端口和VLAN ID从而进行转发。
如果交换机收到的帧的目的MAC地址已经在CAM表中,交换机只会将该帧从CAM表中查询到的对应端口发送出去,此为已知单播的处理方式。
如果交换机收到一个广播,就会将该帧从CAM表中查询到的对应VLAN的所有其它端口(接收端口除外)泛洪出去,此为广播的处理方式。
如果交换机收到的帧的目的MAC 地址不在CAM表中,也会将该帧从CAM 表中查询到的对应VLAN的所有其它端口(接收端口除外)泛洪出去,此为未知单播的处理方式。
交换机必须被明确告知主机连接在哪里或者自动去学习这些信息;默认情况CAM表中的动态MAC地址表项300s未更新后将被删除,特殊情况下管理员可以手工配置CAM表项来告知交换机各主机MAC地址的位置。
说明:等待交换机的所有链路指示灯应变为绿色,将Packet Tracer保留在模拟模式中。
使用放大镜工具打开PC的ARP表和交换机的MAC地址表;通过Packet Tracer的模拟模式来跟踪数据包发送/转发的过程。
任务1:观察交换机如何处理广播和已知单播步骤1. 打开ARP 和MAC 表。
(一) 概述1、电路交换是(同)步(时)分复用?2、分组交换是(异)步(时)分复用?3、电路交换可以支持变比特率的数字通信吗?不支持,可以通过转换而使用。
4、统计时分复用和异步时分复用是指同一种技术吗?是5、哪些技术是面向连接的,哪些是无连接的?数据报是无连接;虚电路、A TM、MPLS是面向连接6、无连接的技术能支持资源预留吗?不支持7、从业务数据的连续性和突发性方面考虑,提高信道利用率的方法有哪些?异步时分复用8、哪些技术可以统一在MPLS中,采用标记来表示不同的逻辑信道,采用标记交换?p8虚拟局域网、流式交换、光路、TDM9、交换机的一般组成(图1-10)?各部分的主要功能是什么?p10交换网络:执行交换机的传送面功能。
控制器:执行交换机的控制功能。
接口:是交换机与各种传输链路的界面,是交换机对外服务的窗口。
10、交换网络有哪几种?模拟空分、数字时分(T、S、TST)、ATM交换网络(CrossBar、Banyan、时分,等等)。
11、数字程控交换机的常用接口有:ABCVZ五种。
12、对于面向连接的交换方式,控制器必须具有(信令)功能。
P10(控制器)13、对于非连接的交换方式,控制器的基本功能是实现(路由)控制。
P10(控制器)14、交换机的主要性能指标(交换容量、阻塞率、时延、差错率、接口类型及速率、可靠性)。
(名词解释)p10交换容量(吞吐量,信息转发能力,话路数)阻塞率(呼损,分组的丢失率)时延(传输,转发)差错率(比特差错率,BER)接口类型及速率(服务种类和能力)可靠性(可用度,MTBF,MTTR)15、关系:阻塞率与电路交换中的呼损,阻塞率与分组交换中的分组丢失率。
P11(第二段第三、四句)16、电路交换和分组交换的主要区别?p6电路交换技术很少用于数据业务网络,主要是因为其资源利用效率和可靠性低.分组交换技术通过统计复用方式,提高了资源利用效率.而且当出现线路故障时,分组交换技术可通过重新选路重传,提高了可靠性。
交换机的工作原理交换机是计算机网络中常见的网络设备,用于连接多台计算机或者其他网络设备,实现数据的传输和交换。
它在局域网(LAN)中起到关键的作用,能够提供高速、可靠的数据传输。
一、交换机的基本原理交换机通过物理端口连接计算机或者其他网络设备,它能够根据MAC地址(Media Access Control Address)来识别不同设备,并将数据包从一个端口转发到另一个端口。
交换机的基本原理包括以下几个方面:1. MAC地址学习:交换机通过监听网络中的数据流量,学习到不同设备的MAC地址,并将其存储在交换表中。
交换表记录了MAC地址与端口之间的对应关系。
2. 数据转发:当交换机接收到一个数据包时,它会查找交换表,找到目标MAC地址对应的端口,然后将数据包转发到该端口。
如果交换表中没有目标MAC地址的记录,交换机会将数据包广播到所有端口,以便找到目标设备。
3. 广播和组播:交换机能够识别广播和组播数据包,并将其转发到所有端口。
广播数据包是发送给网络中所有设备的数据包,而组播数据包是发送给特定组的设备的数据包。
4. VLAN(Virtual Local Area Network):交换机还支持VLAN技术,它可以将网络划分为多个虚拟局域网,每一个VLAN相互隔离,提高网络的安全性和性能。
5. 数据过滤:交换机可以根据MAC地址、IP地址、端口号等信息对数据包进行过滤,只将符合条件的数据包转发到相应的端口,从而提高网络的效率。
二、交换机的工作模式交换机有两种常见的工作模式:存储转发和透明转发。
1. 存储转发:存储转发是一种较为常见的工作模式,交换机在接收到数据包后,会先将数据包彻底接收并存储在缓冲区中,然后再进行校验和处理。
惟独在数据包彻底正确时,才会将数据包转发到目标端口。
2. 透明转发:透明转发是一种较为简单的工作模式,交换机在接收到数据包后,会直接将数据包转发到目标端口,不进行校验和处理。
这种工作模式适合于网络负载较轻的情况。
第一章1. 什么是通信?通信是指按约定规则进行的信息传送。
从广义来讲,无论采用什么方法,使用何种媒介,只要将信息从一地传送到另一地,均可称为通信。
2.通信与电信的区别信息以电磁波形式进行传输的通信,称为电信,我们现在的通信,都属于电信的范畴。
3. 如何实现多个用户之间的通信?——全互连方式。
3.1全互连方式存在什么问题? (1)N2 问题; (2)经济性问题; (3)可操作性问题; (4)控制和管理问题。
4. 交换机的作用是 图1-2 全互连组网结构示意图 在任意选定的两条用户线之间建立和(而后)释放一条通信链路。
4.111N2问题变成了N 条用户线,由交换机组成的交换式通信网容易组成大型网络。
4.2交换式通信网用户交换机市话交换机用户线中继线1)网中直接连接电话机或终端的交换机称为本地交换机或市话交换机,相应的交换局称为局端或市话局2)仅与其他交换机连接的交换机称为汇接交换机3)当交换机相距很远,必须用长途线路连接时,这种情况下的汇接交换机也称为长途交换机4)交换机之间的线路称为中继线4.3按需实现任意入线与任意出线之间的互连是交换机最基本的任务。
交换机应能控制以下4种接续:a)本局接续b)出局接续c)入局接续d)转接接续5.通信网的定义通信网是由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的,按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
方便记忆:由各种软件(协议)硬件(节点设备、传输线路)设施按照一定的规则互连在一起,完成信息传递任务的系统。
5.1根据信息传递时是否预先建立端到端的连接,通信网交换技术分为两大类:面向连接型(CO,Connection Oriented):面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务,但网络控制较复杂;无连接型(CL,Connectionless ):无连接方式控制简单,适用于突发性强、数据量少的业务。
以上两种工作方式的主要区别如下:1)面向连接网络对每次通信总要经过建立连接、传送信息、释放链接三个阶段;而无连接网络并不为每次通信过程建立和拆除连接。
2)面向连接网络中的每一个节点必须为每一个呼叫选路,一旦路由确定连接即建立3)路由中各节点需要为接下来进行的通信维持连接的状态;而无连接网络中的每个节点必须为每个传送的分组独立选路,但节点中不需要维持连接的状态。
4)用户信息较长时,采用面向连接方式通信效率较高;反正,无连接方式要好一些。
交换方式6. 交换方式:电路交换,分组交换,帧中继,ATM交换1)电路交换基本过程:连接建立、信息传送、释放。
技术特点带宽固定,电路利用率低。
实时性强。
无差错控制,不适于数据传输。
基于呼损制方式工作。
电路交换适合于电话通信、文件传送、高速传真,不适合突发和对差错敏感的数据业务。
2)分组交换分组交换基本原理:分组交换也叫包交换,它是以分组为信息单位,以存储/转发方式在网络中传送数据的交换方式。
技术特点:采用存储/转发方式,支持异种终端间的通信。
采用统计时分复用,线路利用率高。
分组交换缺点:网络附加信息多,长报文通信效率较低。
第二章1.分层协议结构(P22)2.通信网协议体系结构:是指网络分层结构和相应的协议构成的集合。
3. 参考模型OSI TCP/IP 综合模型4.分层结构中各层功能▪ 物理层 - 透明的比特流传输。
▪ 数据链路层 - 相邻节点间以帧为单位的数据的可靠传输。
▪ 网络层 -分组转发、路由选择,将上层数据按地址传送到目的地。
▪ 传输层 -负责两个主机中进程之间的通信,实现端到端的可靠通信。
▪ 应用层 - 直接为用户提供应用服务。
5. 对等层间交换的信息单元称为协议数据单元(PDU ,Protocol Data Unit )。
1) 应用层协议数据单元(APDU ) 2) 表示层数据单元——PPDU ; 3) 会话层协议数据单元——SPDU ;4) 传输层协议数据单元——段(Segment )5) 网络层协议数据单元——分组或包(Packet ) 6) 链路层协议数据单元——帧(Frame ) 7) 物理层协议数据单元——比特流(Bit )6.封装与解封装的过程(P24)7. 电信交换基本技术,即网络交换技术包括:1) 接口技术:各种交换系统都有用户接口和中继接口,但不同类型的交换系统具有不同的接口。
2) 信令技术:通信网中的各个组成部分之间,为了建立连接及实现各种控制而必须要传送的一些信息。
3)控制技术:互连功能、接口功能及信令功能都与控制功能密切相关。
4)互连技术:涉及的内容较多,一般包括:(1)拓扑结构;(2)选路策略;(3)控制机理;(4)多播方法;(5)阻塞特性;(6)可靠性保障。
7.1互连技术实现任意入线与出线之间的互连是交换的基本功能。
(1)拓扑结构节点交换网络具有一定的拓扑结构。
▪时分结构:共享媒体(总线或环)和存储器▪空分结构:由交换单元构成的单级或多级拓扑结构(5)阻塞特性阻塞是指在呼叫建立或用户信息传送时,由于网络拥塞而使呼叫不能建立或用户信息不能传送而遭受损失的现象。
1)连接阻塞与传送阻塞(呼损率、丢失率)2)按照阻塞特性:阻塞网络与无阻塞网络。
严格无阻塞:由Clos C提出(CLOS网)。
网络在任何情况下都能无阻塞地建立连接。
广义无阻塞:只有遵循特定的选路规则才能建立连接,实现网络的无阻塞要求。
再配置无阻塞:是指通过对已建立连接的通路进行调整,以建立新的无阻塞连接。
8. 内部通道交换单元如何建立信息传送通道(连接)。
▪对于同步时分复用信号(实连接)▪对于统计复用信号(虚连接)9. 交换单元的分类▪集中型:M>N,也称为集中器。
▪扩散型:M<N,也称为扩展器。
▪分配型:M = N,也称为分配器10. 几种典型的交换单元1)开关阵列开关阵列是怎么实现广播功能:当某条入线与其连接的所有出线间的一行开关部分(或全部)处于接通状态时,开关阵列很容易实现点对多点(多播或广播)功能。
2)总线型交换单元3)共享存储器型交换单元11.单级交换网络多级交换网络(交换单元容量、级数、连接通路数(链路数)。
12.多级交换网络特点:▪交叉接点数减少▪复杂度降低▪级间选路和控制复杂▪带来了内部阻塞12.1多级交换网络与单级交换网络相比:优点是:1)减少了交换网络总的交叉节点数目;2)降低了交换网络的复杂度。
缺点是:入线与出线的连接需通过交换单元之间的级间链路,增加了交换网络搜寻空闲链路的难度,相应地增加了交换网络和交换单元的复杂性。
另外,多级交换网络会出现网络内部阻塞。
13.内部阻塞▪由于内部链路忙而导致呼叫损失掉的情况称为节点内部阻塞。
▪按照数据通信的观点,内部阻塞也可称为冲突。
14.内部阻塞特点第一级的每一个交换单元与第二级的每一个交换单元之间仅存在一条链路,一旦被占用,其余任何入线与出线都无法接通。
15. 网络阻塞与CLOS网(1)内部阻塞:单级交换网络不存在内部阻塞,多级交换网络会出现内部阻塞。
网络内部阻塞也称为冲突。
(2)严格无阻塞网络(CLOS网络)条件:m>=2n-1或m>=n(入)+n(出)-1;○1单级无阻塞网络;○2CLOS网络,当输入级每台接线器的入线数不等于输出级每台接线器的出线数,且分别为n入和n出时,则严格无阻塞的条件为:m>=n入+n出-1。
(2)多级CLOS网络。
16. 话务量定义话务量:在时间T内发生的呼叫次数和平均占用时长的乘积。
忙时:人们将一天中电话负载最大的一小时称为最忙小时,简称忙时。
16.1根据交换系统处理话务的不同方式,分为呼损工作制和待接工作制。
呼损工作制(Lost Calls Cleared (LCC):系统忙时,不受理业务,给用户送忙音。
用户听到忙音后,必须放弃本次呼叫,再重新进行呼叫。
待接工作制Lost Calls Delayed (LCD):系统忙时,用户必须等待。
不向用户送忙音,用户也不重新呼叫。
一旦有了可用于接续的空闲设备,呼叫就继续进行下去。
16.2通常将忙时(单位时间内)流过的话务量成为话务量强度,简称话务量。
话务量是一个无量纲的数,为纪念Erlang,将话务量的单位定为爱尔兰(Erlang),用e或E表示。
A = C*t(A为话务量;C是单位时间(一般为1小时)内所发生的呼叫次数(即呼叫强度);t为平均占用时长)实例2/Example2设呼叫强度 C = 3600呼叫/小时,平均占用时长t = 1分钟,计算流入话务量强度A入。
解:A入= 3600 呼叫/小时* 1/60 小时/呼叫= 60 E16.4全利用度线群呼损常用Erlang呼损公式计算:P=Pv(A)A:流入话务量P:呼损V:全利用度线群出线数1)呼损P不变:V增,A增。
即出线数增加,系统所能承担的话务量也增加。
2)流入话务量A不变:V增,P减。
即出线数增加,系统的呼损就会减少。
3)出线数V不变:A增,P增。
即流入系统的话务量增加,系统的呼损就会增加。
第三章1.交换机硬件包括两大部分:1)话路系统2)控制系统2. 话务系统话务系统由用户级、选组级、各种中继接口、信号部件等组成。
3.用户集线器负责话务量的集中与分散4.集线比:输入端信道数与输出端信道线之比。
常见的集线比多为4:1。
例如:120个用户公用30个信道,只需一条PCM 传输线。
5.模拟用户电路功能▪B(Battery feed)馈电;▪O(Over-voltage protection)过压保护;▪R(Ringing control)振铃控制;▪S(Supervision)状态监视;▪C(Codec & filters)编译码和滤波;▪H(Hybrid circuit)混合电路;▪T(Test)测试;6.信号部件A.信号音发生器B.双音多频接受器C.多频信号发送器和接受器D.7号信令终端7 3.3节大题7.1时间接线器工作原理:7.2空间接线器(大题P55)7.3数字交换网络(P56)第五章1时分复用分为同步时分复用和统计时分复用,分组交换采用统计时分复用技术,它在给用户分配线路资源时,不像同步时分复用那样固定分配带宽,而是按需动态分配。
即只在用户数据传送时才给它分配资源,因此线路利用率较高。
2路由选择路由选择就是在呼叫建立过程中,在多条路由中选择一条较好的路由。
获得较好路由的方法称为路由算法。
3. 选择路由方法应考虑的问题:1)路由选择准则:即以什么参数作为路由选择的基本依据,可以分为两类:以路由所经过的跳数为准则或以链路的状态为准则。
2)路由选择协议:依据路由选择准则,在相关节点之间进行路由信息的收集和发布的规程和方法称为路由协议3)路由选择算法:中心统一计算,然后发送到各个节点(集中式),也可由各节点根据自己的路由信息进行计算(分布式)。