第8章 局域网交换技术
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局域网交换技术局域网交换技术是指在局域网中实现计算机之间互相通信和数据传输的技术。
它主要包括交换机、网桥和网关等设备的使用,以及以太网、令牌环网和FDDI等不同局域网协议的应用。
一、交换机的作用和原理交换机是局域网中最常用的网络设备之一,它可以实现局域网内计算机之间的直接连接,并在实现数据传输的同时,有效地控制数据的流量和传输速度。
交换机可以根据MAC地址来判断数据包的发送和接收,从而实现对数据的转发和控制。
交换机的原理是通过建立一个虚拟的通信路径,将不同计算机之间的通信行为隔离开来,从而提高通信效率和网络性能。
当一台计算机向交换机发送数据时,交换机会记录下该计算机的MAC地址,并根据地址表将数据包准确地送达目标计算机,避免了广播传输带来的冲突和浪费。
二、网桥的作用和原理网桥是一个连接两个或多个网络的设备,其作用是将不同的网络连接起来,实现数据的传输和交换。
网桥通过物理地址(MAC地址)过滤和转发数据包,用于控制数据的传输路径。
网桥的原理是根据MAC地址来判断数据包的目标地址,将数据包转发到相应的网络中。
当一个数据包到达网桥时,网桥会查找其目标MAC地址,如果目标地址在同一网络中,网桥会直接将数据包传输到目标计算机;如果目标地址在不同网络中,网桥会将数据包转发到相应的网络中,实现数据的跨网传输。
三、网关的作用和原理网关是一个连接两个或多个不同网络的设备,其作用是实现不同网络间的数据传输和通信。
网关可以将数据包从一个网络传输到另一个网络,并根据不同的协议和地址进行转换和路由。
网关的原理是通过IP地址来判断数据包的目标地址和来源地址,将数据包从一个网络传输到另一个网络中。
当一个数据包到达网关时,网关会查找目标IP地址,并将数据包转发到相应的网络中,实现不同网络之间的数据交换和通信。
四、不同局域网协议的应用局域网交换技术涵盖了多种不同的协议和标准,其中最常见的是以太网、令牌环网和FDDI。
以太网是一种广泛应用的局域网协议,它采用CSMA/CD的方式来控制数据的传输和冲突检测。
第一章——计算机网络概述一、填空题1.计算机网络的网络资源包括________、________和________。
2.1969年12月,Internet的前身________的投入运行,标志着计算机网络的兴起。
3.国际标准化组织(英文简称____)在1984年正式颁布了________________使计算机网络体系结构实现了标准化。
4.________________是计算机网络最基本的功能之一。
5.计算机网络是________技术与________技术结合的产物。
6.Internet的应用有________、信息发布、电子商务、远程音频、视频应用。
7.计算机网络是由________系统和________系统构成的;从逻辑功能上看,则是由________和________组成的;从拓扑结构看是由一些________和________构成的。
8.________________又称网络单元,一般可分为三类:________、________和________。
9.________是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路,可分为______________和____________。
10.__________提供访问网络和处理数据的能力,由主机系统、终端控制器和终端组成;__________是计算机网络中负责数据通信的部分,主要完成数据的传输、交换以及通信控制,由________、________组成。
11.网络硬件系统是指构成计算机网络的硬件设备,包括各种____________、_______及________;网络软件主要包括____________、____________和____________。
12.__________是计算机网络的主体,按其在网络中的用途和功能的不同,可分为________和________两大类。
13.____________是网络中用户使用的计算机设备,又称______;____________是通过网络操作系统为网上工作站提供服务及共享资源的计算机设备。
局域网交换技术-题库带答案局域网交换技术题库带答案一、选择题1、以下哪种设备在局域网中用于数据交换?()A 集线器B 交换机C 路由器D 调制解调器答案:B解析:交换机是用于局域网中数据交换的设备,能够提供更高的带宽和更好的性能。
集线器是一种简单的共享式设备,会造成网络冲突和性能下降。
路由器主要用于不同网络之间的连接和路由选择。
调制解调器用于数字信号和模拟信号的转换。
2、交换机工作在 OSI 模型的哪一层?()A 物理层B 数据链路层C 网络层D 传输层答案:B解析:交换机工作在 OSI 模型的数据链路层,它根据 MAC 地址进行帧的转发。
3、以下哪种交换技术可以有效地避免广播风暴?()A 存储转发交换B 直通交换C 无碎片交换D 虚拟局域网(VLAN)解析:VLAN 技术将局域网划分为多个逻辑上的子网,从而有效地限制了广播域,避免广播风暴的扩散。
存储转发交换、直通交换和无碎片交换主要是交换机的帧转发方式,对广播风暴的控制作用较小。
4、以下关于 VLAN 的描述,错误的是()A 不同 VLAN 之间的通信需要通过路由器B VLAN 可以提高网络的安全性C 同一 VLAN 中的设备必须连接在同一台交换机上D VLAN 可以基于端口、MAC 地址等进行划分答案:C解析:同一 VLAN 中的设备不一定连接在同一台交换机上,可以通过跨交换机的 VLAN 配置实现。
其他选项均正确。
5、在生成树协议(STP)中,根网桥是如何选举出来的?()A 随机选举B 选择 MAC 地址最小的网桥 C 选择优先级最高的网桥D 选择端口数量最多的网桥答案:C解析:在 STP 中,根网桥是通过比较网桥的优先级和 MAC 地址来选举的,优先级最高的网桥被选为根网桥。
如果优先级相同,则选择MAC 地址最小的网桥。
6、以下哪种交换方式的延迟最小?()A 存储转发交换B 直通交换C 无碎片交换D 无法确定解析:直通交换在读取目标地址后就立即开始转发帧,延迟最小。
局域网交换技术-题库带答案16、VLAN的划分方法包括以下哪些项?A、基于端口划分B、基于端口安全划分C、基于MAC地址划分D、基于IP地址划分答案: ACD32、参见图示。
下列哪三种说法描述了Host1和Host2无法通信的原因?(选三项)A、交换机端口处于不同的 VLAN 中B、交换机的 IP 地址在错误的子网中C、主机被配置在不同的逻辑网络中D、需要路由器在Host1与Host2之间转发流量E、每个 VLAN 中的 VLAN 端口必须连续分配F、主机的默认网关地址必须处于同一个逻辑网络中答案: ACD33、参见图示。
网络管理员需要删除 east-hosts VLAN 并将属于该 VLAN 的交换机端口用到一个现有 VLAN 中。
如果要从 S1-Central 完全删除 VLAN 2,同时保证交换机及其所有接口工作正常,应该使用哪两组命令?(选三项)A、 S1-Central#reloadB、S1-Central#erase flash:C、 S1-Central#delete flash:vlan.datD、 S1-Central(config)#no vlan 2E、 S1-Central(config-if)#interface fastethernet 0/1F、 S1-Central(config-if)# switchport access vlan 3答案: DEF37、给VLAN配置管理地址的正确命令是()。
A、 Switch(config)# ip add 192.168.6.1B、 Switch(config)# ip add 192.168.6.1 255.255.255.0C、 Switch(config-if)#ip add 192.168.6.1 255.255.255.0D、 Switch(config-vlan)#ip add 192.168.6.1 255.255.255.0 答案: C38、以下哪项不是项目收尾中的工作?A、设备的安装与配置B、竣工文档C、项目验收D、项目质量考核答案: A39、需求分析中需要用网络专业术语描述出的有哪几项?(选三项)A、网络规模B、建网目的C、网络应用D、设计方案答案: ABC40、设计方案中主要涉及的技术问题有哪几项?(选三项)A、网络拓朴类型B、项目的组织与管理C、技术规范选型D、网络设备选型答案: ACD41、XX学院项目方案实例中包括以下哪些项?(选三项)A、需求分析B、网络的整体设计C、设备选用清单D、施工进度安排答案: ABC44、连接在一起的一组设备可引起冲突称为冲突域,冲突域发生在网络参考模型的第二层。
局域网交换技术基础在当今数字化的时代,网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而局域网交换技术作为构建高效网络的关键技术之一,对于提升网络性能、优化资源分配和保障数据传输的稳定性起着至关重要的作用。
首先,让我们来理解一下什么是局域网。
简单来说,局域网(Local Area Network,简称 LAN)是指在一个相对较小的地理范围内(如一个办公室、一栋建筑物或一个校园),将各种计算机、服务器、打印机、智能设备等通过网络设备连接在一起,实现资源共享和信息交换的网络。
那么,局域网交换技术又是如何工作的呢?在传统的局域网中,数据传输通常采用共享介质的方式,这就好比一群人在一个狭窄的通道中行走,大家都需要排队等待,效率低下。
而交换技术的出现改变了这一局面。
交换技术通过为每个连接的设备提供专用的通信通道,使得数据能够直接在源设备和目标设备之间传输,大大提高了数据传输的效率和速度。
局域网交换机是实现交换技术的核心设备。
它就像是一个智能的交通警察,能够根据数据包中的目标地址,迅速地将数据准确无误地发送到指定的设备。
交换机内部通常有一个地址表,记录着连接到网络中的各个设备的 MAC 地址(Media Access Control Address,媒体访问控制地址)以及它们所连接的端口。
当一个数据包到达交换机时,交换机首先查看数据包的目标 MAC 地址,然后在地址表中查找对应的端口,将数据包转发到该端口,从而实现数据的快速传输。
局域网交换技术具有多种类型,其中常见的包括以太网交换技术、快速以太网交换技术和千兆以太网交换技术等。
以太网交换技术是最基础的一种,它的数据传输速率通常为 10Mbps。
快速以太网交换技术将传输速率提高到了100Mbps,适用于对网络速度有一定要求的场景。
而千兆以太网交换技术则能够提供高达 1000Mbps 的传输速率,满足了诸如高清视频传输、大规模数据处理等对带宽要求较高的应用需求。
局域网交换技术1.局域网交换技术1.1共享技术所谓共享技术即在一个逻辑网络上的每一个工作站都处于一个相同的网段上。
以太网采用CSMA/CD机制,这种冲突检测方法保证了只能有一个站点在总线上传输。
如果有两个站点试图同时访问总线并传输数据,这就意味着“冲突”发生了,两站点都将被告知出错。
然后它们都被拒发,并等待一段时间以备重发。
这种机制就如同许多汽车抢过一座窄桥,当两辆车同时试图上桥时,就发生了“冲突”,两辆车都必须退出,然后再重新开始抢行。
当汽车较多时,这种无序的争抢会极大地降低效率,造成交通拥堵。
网络也是一样,当网络上的用户量较少时,网络上的交通流量较轻,冲突也就较少发生,在这种情况下冲突检测法效果较好。
当网络上的交通流量增大时,冲突也增多,同进网络的吞吐量也将显著下降。
在交通流量很大时,工作站可能会被一而再再而三地拒发。
1.2交换技术局域网交换技术是作为对共享式局域网提供有效的网段划分的解决方案而出现的,它可以使每个用户尽可能地分享到最大带宽。
交换技术是在OSI七层网络模型中的第二层,即数据链路层进行操作的,因此交换机对数据包的转发是建立在MAC(Media Access Control)地址--物理地址基础之上的,对于IP网络协议来说,它是透明的,即交换机在转发数据包时,不知道也无须知道信源机和信宿机的IP地址,只需知其物理地址即MAC地址。
交换机在操作过程当中会不断的收集资料去建立它本身的一个地址表,这个表相当简单,它说明了某个MAC地址是在哪个端口上被发现的,所以当交换机收到一个TCP/IP封包时,它便会看一下该数据包的目的MAC地址,核对一下自己的地址表以确认应该从哪个端口把数据包发出去。
由于这个过程比较简单,加上这功能由一崭新硬件进行--ASIC(Application Specific Integrated Circuit),因此速度相当快,一般只需几十微秒,交换机便可决定一个IP封包该往那里送。
第1章计算机网络概述1.计算机发展四阶段:面向终端的计算机网络、计算机-计算机网络、开放式标准化网络、因特网广泛应用和高速网络技术发展2.以单个计算机为中心的远程联机系统,构成面向终端的计算机网络3.ARPA网(ARPANET)是计算机技术发展中的一个里程碑4.三网合一:传统电信网、广播电视网、计算机网5.电信网一般认为传输速率达到2Gbps的骨干网称作宽带网6.全光网是未来通信网向宽带、大容量发展的优选方案7.一个计算机网络是由资源子网(负责信息处理)和通信子网(负责信息传递)构成的8.广域网传输方式:存储-转发,局域网传输方式:广播9.远程教育的基础设施是电子大学网络(EUN)10.电子银行核心功能:金融交易卡服务11.智能大厦及计算机网络的信息基础设施是结构化综合布线系统SCS12.点—点通信子网拓扑:星形、环形、树形、网状型广播信道通信子网拓扑:总线形、环形、树形、无线通信与卫星通信形13.星形拓扑:优:控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务缺:线太长、中央负担大、分布处理能力差星形拓扑的中央节点执行集中式通信控制策略14.环形拓扑:优:线短、光纤、性能稳定缺:节点故障则全网故障,故障检测难、节点加入复杂、信道利用率低15.网型拓扑在广域网广泛应用16.按网络的交换方式分类:电路交换网、报文交换网、分组交换网电路交换:申请建立一条从发送端到接收端的物理信道,通信期间始终占用该信道报文交换:存储—转发原理分组交换:ARPANET是分组交换网之父17.传输技术:广播方式(单播、多播、广播)、点对点方式采用分组存储转发和路由选择机制是广播式网络和点对点式网络的区别18.EIA是ANSI成员,涉及OSI的物理层标准制定19.IETF又分为若干工作组,RFC大多来自工作组。
因特网的标准都有一个RFC编号第2章计算机网络体系结构1.计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合称为网络协议2. 语义:用于协调与差错处理的控制信息语法:数据及控制信息的格式、编码及信号电平定时:速度匹配和排序3.计算机网络各层次结构模型及其协议的集合称为网络的体系结构4.OSI包括了体系结构、服务定义、协议规范三级抽象。
局域网的数据交换技术研究[摘要]主要论述局域网数据交换的三种方式电路交换、报文交换、分组交换,对于其数据交换的原理以及优缺点进行了比较分析。
[关键词]局域网电路交换报文交换分组交换一个局域网的通信网络由许多交换结点互连而成。
信息在这样的网络中传输就像火车在铁路网络中运行一样,经过一系列交换结点,从一条线路交换到另一条线路,最后才能到达目的地。
交换结点转发信息的方式可分为电路交换、报文交换和分组交换3种。
一、电路交换这种交换方式把发送方和接收方用一系列链路直接连通。
电话交换系统就是采用这种交换方式。
当交换机收到一个呼叫后就在网络中寻找一条临时通路供两端的用户通话,这种临时通路可能要经过若干个交换局的转接,并且一旦建立连接就成为这一对用户之间的临时专用通路,别的用户不断打断,直到通话结束后才拆除连接。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长、通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常适用的固定用户之间的通信。
建立连接阶段, 发起方站点向某个响应方站点发送一个请求, 该请求通过中间结点传输至终点, 如果中间结点有空闲的物理线路可以使用, 接收请求, 分配线路, 并将请求传输给下一中间结点, 整个过程持续进行, 直至终点。
如果中间结点没有空闲的物理线路可以使用, 整个线路的“串接”将无法实现。
仅在通信的两个站点之间建立起物理线路之后, 才允许进入数据传输阶段。
线路一旦被分配, 在未释放之前, 其它站点将无法使用。
数据传输阶段,在已经建立物理线路的基础上, 站点之间进行数据传输。
所传输数据可以是数字数据( 如远程终端到计算机) , 也可以是模拟数据(如声音) , 既可以从发起方站点传往响应方站点, 也允许相反方向的数据传输。
拆除连接阶段, 当站点之间的数据传输完毕,执行释放线路的动作, 拆除连接并释放线路资源。
早期的电路交换技术采用空分交换技术,由n条全双工输入/输出线路组成纵横交换矩阵,在输入线路和输出线路的交叉点处有触发开关。