计算机网络 交换机工作原理

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，

交换机工作原理文档

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；

计算机网络的主要目标是实现

一、选择题 1). 计算机网络的主要目标是实现 A) 数据处理 B) 文献检索 C) 快速通信和资源共享 D) 共享文件 2). 办公室自动化（OA）是计算机的一大应用领域，按计算机应用的分类，它属于 A) 科学计算 B) 辅助设计 C) 实时控制 D) 数据处理 3). 一个字长为6位的无符号二进制数能表示的十进制数值范围是 A) 0～64 B) 0～63 C) 1～64 D) 1～63 4). 下列叙述中，正确的是 A) 所有计算机病毒只在可执行文件中传染 B) 计算机病毒主要通过读写移动存储器或Internet网络进行传播 C) 只要把带病毒的软盘片设置成只读状态，那么此盘片上的病毒就不会因读盘而传染给另一台计算机 D) 计算机病毒是由于软盘片表面不清洁而造成的

5). 英寸双面高密盘片格式化后，每个磁道具有扇区数是 A) 9 B) 12 C) 15 D) 18 6). 计算机技术中, 下列不是度量存储器容量的单位是 A) KB B) MB C) GHz D) GB 7). 已知a=00111000B 和b=2FH ，则两者比较的正确不等式是 A) a>b B) a=b C) a

A) 01101011 B) 01100011 C) 01100101 D) 01101010 10). 为了提高软件开发效率，开发软件时应尽量采用 A) 汇编语言 B) 机器语言 C) 指令系统 D) 高级语言 11). 按照数的进位制概念，下列各数中正确的八进制数是 A) 8707 B) 1101 C) 4109 D) 10BF 12). 下列说法中，正确的是 A) 只要将高级程序语言编写的源程序文件（如）的扩展名更改为.exe，则它就成为可执行文件 了 B) 高档计算机可以直接执行用高级程序语言编写的程序 C) 源程序只有经过编译和连接后才能成为可执行程序 D) 用高级程序语言编写的程序可移植性和可读性都很差 9). 十进制数101转换成二进制数是

计算机网络__交换机工作原理

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，

2015年4月04741计算机网络原理试题及答案

全国2015年4月高等教育自学考试 计算机网络原理试题 一、单项选择题（本大题共24小题，每小题1分，共24分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。 1．被称为计算机网络技术发展里程碑的网络是 A．Internet B．无线局域网 C．ARPA网 D．多媒体网络 2．下列关于星形拓扑结构优点的表述中错误的是 A．控制简单B．站点分布处理能力高 C．方便服务 D．故障诊断和隔离容易 3．点对点式网络与广播式网络的重要区别之一是 A．分布范围不同 B．传输带宽不同 C．传输距离不同D．传输技术不同 4．负责管理与发布Internet RFC技术文件的组织是 A．IETF B．IEEE C．ECMA D．ANSI 5．“涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等”的网络协议要素是 A．语义 B．标准 C．语法 D．定时 6．在OSI参考模型中，负责处理端到端的差错控制和流量控制问题的是 A．应用层 B．传输层 C．网络层 D．数据链路层 7．下列网络协议中，属于应用层协议的是 A．DNS B．ARP（互连层） C．UDP（传输层） D．TCP（传输层） 8．规定了接口信号的来源、作用以及与其它信号之间关系的物理层特性是 A．机械特性 B．电器特性 C．功能特性 D．规程特性 9．在蜂窝移动通信系统中，主要采用的接入方法不包括 A．频分多址FDMA B．时分多址TDMA C．码分多址CDMA D．波分多址 10．若传输1000字节的二进制数时出错的位数为4比特，则该传输时的误码率为A．4×10-3 B．0．5×10-4 C．4×10-4 D．0．5×10-3 11．下列关于数据链路层功能的叙述中错误的是 A．流量控制是数据链路层特有的功能(不是)B．链路管理功能主要用于面向连接的服务

二层交换机、三层交换机和路由器的基本工作原理

二层交换机:二层交换技术是发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中. 具体如下： （1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上； （2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口 （3）如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上 三层交换机: 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率. 路由器：传统地，路由器工作于OSI七层协议中的第三层，其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发到下一个目的地址。因此，路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址，同时IP数据包头的TTL（Time To Live）域也开始减数，并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时，它需要按顺序等待，以便被传送到输出链路上。 路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径，则基本预先确定的路由准则是选择最优（或最经济）的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化，因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。 主要区别：二层交换机工作在数据链路层，三层交换机工作在网络层，路由器工作在网络层。

交换机地工作原理

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

大学生计算机网络专业职业规划书

大学生计算机网络专业职业规划书 【阶段目标】 (1)大一大二努力学好本专业知识的的同时，并加强各方面素质的提高。学会与人交流，加强与人合作的精神，加强团体意识。 (2)大三大四，多接触社会，积极锻炼，加强动手能力，勤于实践。 (3)毕业后，找到一份喜欢的工作，努力奋斗，不断提高，做出好的业绩。 【总体目标】 1.掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识; 2.掌握计算机系统的分析和设计的基本方法; 3.具有研究开发计算机软、硬件的基本能力; 4.了解与计算机有关的法规; 5.了解计算机科学与技术的发展动态; 6.掌握文献检索，资料查询的基本方法，具有获取信息的能力; 7.懂得基本的职业素质，有很强的社会适应能力。了解各行各业的基本的职业规则。 8.能在IT行业担任数据库项目管理员。 【个人分析】 本人的专业知识水平还没真正形成，知识结构混乱，知识体系不明朗，对一些基本的计算机技能都不能自己解决，明显不能适应社会的要求。在各方面的素质也是处于低水平状态。我是一个诚实正直的人，因此结交了很多的朋友;由于自身条件的缘故，偶尔也会产生自卑的心理，我没有开放性思维的创新，只有守规矩的勤奋，因而我的学习成绩总是

处于中等水平;我的情绪容易波动，但我会努力克制，不让它表现出来。本人的性格不够开朗，很少与人交流，在这方面是不太利于将来就业的，我知道长期的处于不交流的状态不太利于自身的交际水平的提高。本人的兴趣爱好也不够广泛，没什么特长，对于就业竞争是完全处于劣势状态的。不过，我并不会因此而放弃努力，我会用努力来填补。我做事有点优柔寡断，主要是考虑事情太多，以致于办事时不够果断，虽然有那份能力却没有那办事的勇气。因为我从小生活在农村，让我体验到了什么是艰辛生活，从而培养了我吃苦耐劳的精神，也让我看清了社会是多么的现实。 个人优势：性格外向，有较强的交际能力，敢于接受挑战，友善待人，做事仔细认真，锲而不舍，持之以恒。勤奋学习，敢于面对自己的不足和缺点，并吸取教训及时改正，能很好的团结周围的人，并互相帮助，有较强的责任心和集体主义精神。个人劣势：缺乏自信心，为人有点古板，缺少创造性，思维单一，不够灵活。专业知识水平不够高。 【社会环境分析】 目前，国内外就业的形势异常严峻，加之大学生数目在速度上升，社会对大学毕业生的要求也越来越高，导致许多大学生面临着毕业后无去向的问题。特别是计算机专业的毕业生越来越多，就业竞争非常激烈，使我们面临着巨大的就业竞争压力。就业与创业的政策，也为大学生提供了很多就业与创业机会，比如鼓励大学生走向基层，走向农村等。现在经济发展速度奇快，对各种各样的专业需求也高，但是要求专业知识必须过硬，企业要求毕业生有一定的工作经验。从1999年起，我国高校连续扩大招生规模，高校毕业生数量呈跳跃式增长，2006年全国普通高等学校的毕业生将突破420万人。而实际上，社会对高校毕业生的需求量增加幅度并不明显，大学生就业竞争空前激烈。目前，人才市场上被企业一致看好的抢手人才，90%以上都是既有较高学历又有工作经验的人才，而刚刚走上社会的大学生由于缺乏工作经验，更出现令人尴尬的疲软状态。

交换机的工作原理

交换机的工作原理 一、概述 以太网交换机（以下简称交换机）是工作在OSI参考模型数据链路层的设备，外表和集线器相似。它通过判断数据帧的目的MAC地址，从而将帧从合适的端口发送出去。交换机的冲突域仅局限于交换机的一个端口上。比如，一个站点向网络发送数据，集线器将会向所有端口转发，而交换机将通过对帧的识别，只将帧单点转发到目的地址对应的端口，而不是向所有端口转发，从而有效地提高了网络的可利用带宽。以太网交换机实现数据帧的单点转发是通过MAC地址的学习和维护更新机制来实现的。以太网交换机的主要功能包括MAC地址学习、帧的转发及通信过滤和避免回路。 以太网交换机是用5个基本操作来完成功能：学习、老化、泛洪、选择性转发、过滤。 学习：交换机MAC地址表包含MAC地址和其对应的端口。每一个帧进入交换机时，交换机审查源MAC地址，进行查找，如果MAC地址表中没包含这个MAC地址，交换机创建一个新的条目，包括源MAC地址和接收的端口。以后如果有去往这个MAC地址的帧，交换机则往对应的端口进行转发。 老化：交换机中的MAC地址条目有一个生存时间。每学到一个MAC地址条目，都附加一个时间值。随着时间的流逝，该数值一直减小，当数据值减小到0的时，清除该MAC 地址条目。如果有包含该MAC地址的新的帧到达，则刷新MAC地址的老化时间值。 泛洪：如果交换机收到一个数据帧，则可在交换机的MAC地址表中找，若找不到该数据帧的目的MAC地址，交换机转发该数据帧到除接收端口以外的所有端口，即广播该数据帧。如果交换机收到一个广播的数据帧，即数据帧的目的MAC地址是“FFFFFFFFFFFF”，交换机也会转发该数据帧到除接收端口外的所有端口。因为没有设备的MAC地址是“FFFFFFFFFFFF”，交换机根据数据帧的源MAC地址进行学习，永远也不会学到这个MAC 地址。 选择性转发：交换机根据帧的目的MAC地址进行转发。当交换机收到某个数据帧时，交换机在MAC地址表中查找该数据帧的目的MAC地址，如果交换机已经学到这个MAC 地址，数据帧将被转发到该MAC地址的对应的端口，而不用泛洪到所有的端口。 过滤：在某些情况下，帧不会被转发，这个过程被称为帧过滤，一种情况是交换机不转发帧到接收到的端口；另一种情况是，如果一个帧的CRC校验失败，帧也会被丢弃。实用帧过滤的另一个原因是安全方面的考虑，可以阻止或允许交换机转发特定的MAC地址到特定的端口。 二、帧的转发 （1）交换机转发数据帧时遵循以下规则： 如果数据帧的目的MAC地址是广播地址或者组播地址，则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）。 如果数据帧的目的地址是单播地址，但是这个地址并不在交换机的MAC地址表中，那么也会向所有的端口转发（除数据帧来的端口）。图13.3 数据帧交换过程如果数据帧的目的地址在交换机的MAC地址表中，那么就根据MAC地址表转发到相应的端口。 如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。

二层交换机原理

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。

交换机原理及作用-1

交换机原理及作用 什么是交换机？交换switching 是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机switch就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 交换和交换机最早起源于电话通讯系统(PSTN)，我们现在还能在老电影中看到这样的场面:首长(主叫用户)拿起话筒来一阵猛摇，局端是一排插满线头的机器，戴着耳麦的话务小姐接到连接要求后，把线头插在相应的出口，为两个用户端建立起连接，直到通话结束。这个过程就是通过人工方式建立起来的交换。当然现在我们早已普及了程控交换机，交换的过程都是自动完成。 在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。 交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。 使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。 总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 交换机的应用 作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。 如果你的以太网络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和各式各样的服务器，而且你还未对网络结构做出任何调整，那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法之一是在以太网上添加一个10/100Mbps的交换机，它不仅可以处理10Mbps的常规以太网数据流，而且还可以支持100Mbps的快速以太网连接。

2015年4月04741计算机网络原理试题及答案

全国2015 年4 月高等教育自学考试 计算机网络原理试题 一、单项选择题（本大题共24 小题，每小题 1 分，共24 分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸” 的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。 1．被称为计算机网络技术发展里程碑的网络是 A．Internet B ．无线局域网 C．ARPA网 D ．多媒体网络 2．下列关于星形拓扑结构优点的表述中错误的是 A ．控制简单B．站点分布处理能力高 C ．方便服务 D ．故障诊断和隔离容易 3．点对点式网络与广播式网络的重要区别之一是 A ．分布范围不同 B ．传输带宽不同 C ．传输距离不同D．传输技术不同 4．负责管理与发布Internet RFC 技术文件的组织是 A．IETF B ．IEEE C ．ECMA D ．ANSI 5．“涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等”的网络协议要素是 A ．语义 B ．标准 C ．语法 D ．定时 6．在OSI 参考模型中，负责处理端到端的差错控制和流量控制问题的是 A ．应用层B．传输层 C ．网络层 D ．数据链路层 7．下列网络协议中，属于应用层协议的是 A．DNS B ．ARP（互连层） C ．UDP（传输层） D ．TCP（传输层） 8．规定了接口信号的来源、作用以及与其它信号之间关系的物理层特性是 A ．机械特性 B ．电器特性 C．功能特性 D ．规程特性 9．在蜂窝移动通信系统中，主要采用的接入方法不包括 A ．频分多址FDMA B ．时分多址TDMA C ．码分多址CDMA D．波分多址 10．若传输1000 字节的二进制数时出错的位数为 4 比特，则该传输时的误码率为 -3 B ．0．5×10 A．4×10 -4 -4 D ．0．5×10 C ．4×10 -3 11．下列关于数据链路层功能的叙述中错误的是 A．流量控制是数据链路层特有的功能( 不是) B．链路管理功能主要用于面向连接的服务

交换机的工作过程

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。

交换机工作原理

交换机工作原理 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。 四层交换的简单定义是：不仅基于MAC（第二层桥接）或源/目的地IP地址（第三层路由选择），同时也基于TCP/UDP 应用端口来做出转发决定的能力。其使网络在决定路由时能够区分应用。能够基于具体应用对数据流进行优先级划分。它为基于策略的服务质量技术提供了更加细化的解决方案。提供了一种可以区分应用类型的方法。 2. 二层交换机基于MAC地址 三层交换机具有VLAN功能有交换和路由///基于IP，就是网络 四层交换机基于端口，就是应用 3. 二层交换技术从网桥发展到VLAN（虚拟局域网），在局域网建设和改造中得到了广泛的应用。第二层交换技术是工作在OSI七层网络模型中的第二层，即数据链路层。它按照所接收到数据包的目的MAC地址来进行转发，对于网络层或者高层协议来说是透明的。它不处理网络层的IP地址，不处理高层协议的诸如TCP、UDP的端口地址，它只需要数据包的物理地址即MAC地址，数据交换是靠硬件来实现的，其速度相当快，这是二层交换的一个显著的优点。但是，它不能处理不同IP子网之间的数据交换。传统的路由器可以处理大量的跨越IP子网的数据包，但是它的转发效率比二层低，因此要想利用二层转发效率高这一优点，又要处理三层IP数据包，三层交换技术就诞生了。 三层交换技术的工作原理 第三层交换工作在OSI七层网络模型中的第三层即网络层，是利用第三层协议中的IP包的包头信息来对后续数据业

三层交换机的基本原理与设计思路

三层交换机还是比较常用的，于是我研究了一下三层交换机的基本原理与设计思路，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用。本文在介绍三层交换技术和三层交换机工作原理的基础上，给出了一款三层交换机的设计，依照该设计实现的三层交换机已投入实际运行。 1. 引言传统路由器在网络中起到隔离网络、隔离广播、路由转发以及防火墙的作业，并且随着网络的不断发展，路由器的负荷也在迅速增长。其中一个重要原因是出于安全和管理方便等方面的考虑，VLAN （虚拟局域网）技术在网络中大量应用。VLAN 技术可以逻辑隔离各个不同的网段、端口甚至主机，而各个不同VLAN 间的通信都要经过路由器来完成转发。由于局域网中数据流量很大，VLAN 间大量的信息交换都要通过路由器来完成转发，这时候随着数据流量的不断增长路由器就成为了网络的瓶颈。为了解决局域网络的这个瓶颈，很多企业内部、学校和小区建设局域网时都采用了三层交换机。三层交换技术将交换技术引入到网络层，三层交换机的应用也从最初网络中心的骨干层、汇聚层一直渗透到网络边缘的接入 2. 第三层交换技术 2.1三层交换的概念第三层交换技术也称为IP 交换技术或高速路由技术等，是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交换技术是在OSI 网络标准模型中的第二层—数据链路层进行操作的，而第三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。简单地说，第三层交换技术就是：第二层交换技术＋第三层转发技术，这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。 2.2 三层交换的原理从硬件的实现上看，目前，第二层交换机的接口模块都是通过高速背板/ 总线交换数据的。在第三层交换机中，与路由器有关的第三层路由硬件模块也插接在高速背板/总线上，这种方式使得路由模块可以与需要路由的其他模块间高速地交换数据，从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制（10Mbit/s ——100Mbit/s ）。在软件方面，第三层交换机将传统的基于软件的路由器重新进行了界定： （1）数据封包的转发：如IP/IPX 封包的转发，这些有规律的过程通过硬件高速实现； （2）第三层路由软件：如路由信息的更新、路由表维护、路由计算、路由的确定等功能，用优化、高效的软件实现。 假设有两个使用IP 协议的站点，通过第三层交换机进行通信的过程为：若发送站点 A 在开始发送时，已知目的站 B 的IP 地址，但尚不知道它在局域网上发送所需要的MAC 地址，则需要采用地址解析（ARP ）来确定 B 的MAC 地址。 A 把自己的IP 地址与 B 的IP 地址比较，采用其软件中配置的子网掩码提取出网络地址来确定 B 是否与自己在同一子网内。若 B 与 A 在同一子网内， A 广播一个ARP 请求， B 返回其MAC 地址， A 得到 B 的MAC 地址后将这一地址缓存起来，并用此MAC 地址封包转发数据，第二层交换模块查找MAC 地址表确定将数据包发向目的端口。若两个站点不在同一子网内，则 A 要向"缺省网关"发出ARP （地址解析）封包，而"缺省网关”的IP地址已经在系统软件中设置，这个IP地址实际上对应第三层交换机的第三层交换模块。当 A 对"缺省网关"的IP 地址广播出一个

程控交换机原理

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

交换机基本原理和转发流程总结解析

交换机基本原理和转发流程总结 关键词： 以太网集线器Ethernet HUB 交换机Switch 虚拟局域网VLAN 路由器Router 路由表Route Table 地址解析协议ARP ARP表ARP Table MAC表FIB Table 三层硬件转发表IP fdb Table 计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起，它们之间并不能进行通信，那么这种“互连”并没有什么实际意义。因此通常在谈到“互连”时，就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的，也就是说，从功能上和逻辑上看，这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络，或称为互联网络，也可简称为互联网、互连网。下面将从互联网的渐进历程逐一阐述各种设备的工作原理：1、Ethernet HUB Ethernet HUB的中文名称叫做以太网集线器，其基本工作原理是广播技术（broadcast），也就是HUB从任何一个端口收到一个以太网数据帧后，它都将此以太网数据帧广播到其它所有端口，HUB不记忆哪一个MAC地址挂在哪一个端口——这里所说的广播是指HUB将该以太网数据帧发送到所有其它端口，并不是指HUB将该报文改变为广播报文。 以太网数据帧中含有源MAC地址和目的MAC地址，对于与数据帧中目的MAC 地址相同的计算机执行该报文中所要求的动作；对于目的MAC地址不存在或没有响应等情况，HUB既不知道也不处理，只负责转发。HUB工作原理： ① HUB从某一端口A收到的报文将发送到所有端口； ②报文为非广播报文时，仅与报文的目的MAC地址相同的端口响应用户A； ③报文为广播报文时，所有用户都响应用户A。 随着网络应用不断丰富，网络结构日渐复杂，导致传统的以太网连接设备HUB已经越来越不能满足网络规划和系统集成的需要，它的缺陷主要表现在以下两个方面： ①冲突严重——HUB对所连接的局域网只作信号的中继，所有物理设备构成了一个冲突域； ②广播泛滥。 2、二层交换技术

计算机网络试题

计算机网络试题 1、通常把计算机网络定义为____。 A、以共享资源为目标的计算机系统，称为计算机网络 B、能按网络协议实现通信的计算机系统，称为计算机网络 C、把分布在不同地点的多台计算机互联起来构成的计算机系统，称为计算机网络 D、把分布在不同地点的多台计算机在物理上实现互联，按照网络协议实现相互间的通信，共享硬件、软件和数据资源为目标的计算机系统，称为计算机网络。 2、计算机网络技术包含的两个主要技术是计算机技术和____。 A、微电子技术 B、通信技术 C、数据处理技术 D、自动化技术 3、计算机技术和____技术相结合，出现了计算机网络。 A、自动化 B、通信 C、信息 D、电缆 4、计算机网络是一个____系统。 A、管理信息系统 B、管理数据系统 C、编译系统 D、在协议控制下的多机互联系统 5、计算机网络中，可以共享的资源是____。 A、硬件和软件 B、软件和数据 C、外设和数据 D、硬件、软件和数据 6、计算机网络的目标是实现____。 A、数据处理 B、文献检索 C、资源共享和信息传输 D、信息传输 7、计算机网络的特点是____。 A、运算速度快 B、精度高 C、资源共享 D、内存容量大 8、关于Internet的概念叙述错误的是____。 A、Internet即国际互连网络 B、Internet具有网络资源共享的特点 C、在中国称为因特网 D、Internet是局域网的一种 9、下列4项内容中，不属于Internet（因特网）提供的服务的是____。 A、电子邮件 B、文件传输 C、远程登录 D、实时监测控制 10、万维网WWW以____方式提供世界范围的多媒体信息服务。 A、文本 B、信息 C、超文本 D、声音 11、计算机用户有了可以上网的计算机系统后，一般需找一家____注网入网。 A、软件公司 B、系统集成商 C、ISP D、电信局 12、因特网上每台计算机有一个规定的“地址”，这个地址被称为____地址。

计算机网络原理

考试时间：1月12日上午 考试人数：1班（28）+2班（29）+重/补修（7+9）=73人（其中10人缓考） 考试成绩：作业（15%）+出勤（5%）+考试（80%）。旷课一次扣1分，缺交作业一次扣1分。 考试题型（可能）：选择？+填空+名词解释+问答+应用 第1章概述 1．三网 2．因特网：网络的网络；多层次ISP结构；RFC文档 3．因特网的组成（按工作方式划分）：核心部分、边缘部分和接入网 4．因特网边缘部分的构成、工作方式及其特点：C/S方式和P2P方式 5．因特网核心部分的构成、工作方式及其特点：分组交换（核心设备路由器采用存储转发方式）6．电信网络采用的电路交换方式与分组交换方式之间的区别 7．计算机网络的定义 8．计算机网络的分类：按网络规模（作用范围）划分：PAN、LAN、MAN、WAN；按网络所有权划分：公用网、专用网和虚拟专用网（VPN） 9．计算机网络的性能指标：数据率、带宽、吞吐量、时延（传输时延、传播时延、处理时延、排队时延）、时延带宽积、网络利用率（网络利用率与时延之间的关系） 10．计算机网络协议及其组成 11．计算机网络的分层设计思想 12．计算机网络体系结构的定义 13．两种重要的计算机网络体系结构：OSI/RM和TCP/IP 14．协议与服务的区别 第2章物理层 1．数据通信系统的构成 2．数据与信号在通信中的关系 3．模拟信号和数字信号，以及码元的定义 4．基带调制，带通调制及调制方法（调幅、调频和调相） 5．信道的极限容量：奈奎斯特定理和香农定理 6．电信领域可用电磁波的频谱及电磁波的特性 7．信道复用技术：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和统计时分复用（STDM）；波分复用（了解）；码分复用（CDM）解决的问题及特点。 8．数字传输系统的概念、模拟信号数字化处理步骤及脉码调制技术（PCM） 9．宽带接入技术：数字用户线技术（DSL）、光纤铜轴混合网（HFC）、光纤到户（办公室、邻区、楼层、小区等）技术 第3章数据链路层 1．链路与数据链路之间的区别和联系 2．数据链路层协议需要解决的三个基本问题是什么？如何解决这些问题？ 3．PPP协议的特点是什么？（只适合全双工点对点链路；是不可靠的传输协议。） 4．共享信道的方法有哪些？局域网采用哪些方法？（静态共享方法；多点接入控制方法） 5．局域网的拓扑结构有哪几种？传统以太网采用哪种拓扑结构？ 6．传统以太网的工作原理是什么？（CSMA/CD协议）CSMA/CD协议的特点是什么？（适合广播链路；提供半双工通信服务；提供无连接的通信服务；数据发送是否成功具有不确定性；没有定义帧结束符）7．传统以太网的MAC编址方案 8．争用期与以太网帧的最小长度限制及以太网规模之间的关系 9．集线器、网桥、交换机之间的区别 10．VLAN是什么？它能解决什么问题？ 11．了解以太网技术的变化趋势