专题三 网络设备配置技术（一）（讲义）-《计算机网络基础》（高教版第二版）高考备考讲练测（安徽省）

专题三 网络设备配置技术（一） [考纲要求] [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一． 交换机的概念 交换机是一种基于MAC 地址(网卡的硬件地址)识别，能完成封装转发 数据帧功能的网络设备。 二． 交换机的作用 交换机每个端口独享带宽，避免产生广播风暴，地址的学习、帧的转发和过滤、环路避免等。 三． 交换机的工作原理 一、学习 MAC 地址 交换机启动时，MAC 地址表为空。当有设备发送数据，交换机记录数据包的源 MAC 地址和进入端口号，并添加到 MAC 地址表。 二、转发数据 若目标 MAC 地址在地址表中有对应端口号，直接转发到该端口；若找不到，广播到除进入端口外的所有端口，目标设备回应后，交换机学习其 MAC 地址和端口号。 三、过滤数据 不会将一个端口收到的数据包转发回同一端口；已知单播数据包且目标 MAC 地址对应端口明确时，只转发到目标端口，不广播到其他端口。 四、更新 MAC 地址表 MAC 地址表是动态的，随设备连接、断开和数据包传输更新。通常设置老化时间，超时且无新数据包更新则删除表项。 总之，交换机通过学习、转发、过滤和更新 MAC 地址表，实现高效数据交换和网络连接，提高网络性能和可靠性。 四． 交换机的基本配置 一、连接设备 用网线连接其他网络设备，确保连接牢固，网线类型和长度合适。再连接稳定电源。 通过控制台端口访问：用串口线连接计算机串口与交换机控制台端口，利用终端仿真软件设置正确串口参数后访问命令行界面。或通过网络访问：将计算机连到交换机端口，设置同一网段 IP 地址，在浏览器输入交换机 IP 访问 Web 管理界面。 二、设置参数 设置易识别的主机名，以及管理员和用户密码，确保安全。设置 IP 地址、子网掩码和默认网关，保证IP唯一性。 根据设备和网络需求设置端口速率和双工模式，还可创建 VLAN 并分配端口，提高安全性和可管理性。配置端口安全功能。 三、保存配置 及时保存配置文件到交换机内部存储器或外部存储设备，定期备份到其他存储设备或服务器。 五． VLAN的概念 VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种将一个物理的局域网在逻辑上划分成多个广播域的技术。通过VLAN，可以在一个物理网络上创建多个虚拟网络，每个虚拟网络就像是一个独立的物理网络。 六． VLAN的基本配置 1. 进入全局配置模式 首先，登录到交换机，然后进入全局配置模式。 2. 创建VLAN 3. 将端口分配给VLAN 4. 配置VLAN Trunk 5. 保存配置 完成配置后，保存更改以防止重启后丢失。 6. 验证VLAN配置 查看所有VLAN的列表，查看特定VLAN的详细信息和查看接口的VLAN配置。 [限时练习] 1.以下关于交换机的描述，下列错误的的是（ ） A. 交换机可以根据 MAC 地址进行数据帧的转发 B. 交换机可以避免广播风暴 C. 交换机可以创建 VLAN D. 交换机可以用于连接广域网 【答案】D 【解析】交换机主要用于局域网内部的数据交换，并不直接用于连接广域网。广域网连接通常需要路由器等设备。 2.交换机转发数据帧时，以下情况会进行广播的是（ ） A. 目标 MAC 地址在 MAC 地址表中 B. 目标 MAC 地址不在 MAC 地址表中 C. 数据帧为广播帧 D. 数据帧为组播帧 【答案】B 【解析】当目标 MAC 地址不在 MAC 地址表中时，交换机无法确定数据帧的转发端口，因此会将数据帧广播到除进入端口外的所有端口。 3.以下不是 VLAN 作用的是（ ） A. 提高网络安全性 B. 提高网络可管理性 C. 增加网络带宽 D. 避免广播风暴 【答案】C 【解析】VLAN 的主要作用是提高网络的安全性和可管理性，并避免广播风暴，并不会增加网络带宽 4.以下关于 VLAN 的描述，错误的是（ ） A. VLAN 可以将一个物理局域网划分成多个虚拟局域网 B. VLAN 可以根据 MAC 地址划分 C. VLAN 可以根据 IP 地址划分 D. VLAN 可以根据协议类型划分 【答案】B 【解析】VLAN 可以根据端口、MAC 地址、IP 地址、协议类型等多种方式划分，而不仅仅是 MAC 地址。 5.交换机收到一个帧，但该帧的目标地址在其MAC地址表中找不到对应，交换机将（ ） A.丢弃 B.退回 C.洪泛 D.转发给网关 【答案】C 【解析】当交换机收到一个帧，而其目标地址在 MAC 地址表中不存在时，交换机会采用洪泛（flooding）的方式进行处理。洪泛就是将该帧向除了接收该帧的端口之外的所有端口转发，这样做的目的是希望能够找到目标设备。如果目标设备在网络中，那么通过这种方式最终能够将帧传送到目标设备。 6. 交换机是一种基于 （ ） 识别，能完成封装转发数据帧功能的网络设备。 【答案】 MAC 地址 7. 交换机每个端口独享带宽，可以避免产生 （ ） 。 【答案】 广播风暴 8. 交换机通过学习、转发、过滤和更新 （ ），实现高效数据交换和网络连接。 【答案】MAC 地址表 9. VLAN 是一种将一个物理的局域网在逻辑上划分成多个 （ ） 的技术。 【答案】 广播域 10. 简述 VLAN 的作用。 【答案】提高网络安全性： 通过将网络划分为多个逻辑上的广播域，可以隔离不同 VLAN 之间的流量，防止广播风暴和未经授权的访问。 提高网络可管理性： 可以根据不同的用户组、部门或功能划分 VLAN，方便网络管理和维护。 优化网络性能： 通过限制广播域的大小，可以减少广播流量，提高网络传输效率。 节省网络资源： 可以将多个物理局域网划分为一个 VLAN，减少物理设备的数量，节省网络资源。 11. 简述交换机的工作原理。 【答案】 学习 MAC 地址： 交换机启动时，MAC 地址表为空。当有设备发送数据时，交换机记录数据包的源 MAC 地址和进入端口号，并将其添加到 MAC 地址表中。 转发数据： 当交换机收到数据包时，会查找 MAC 地址表，如果目标 MAC 地址在表中，则直接转发到对应的端口；如果不在表中，则进行广播，目标设备回应后，交换机学习其 MAC 地址和端口号。 过滤数据： 交换机不会将一个端口收到的数据包转发回同一端口；已知单播数据包且目标 MAC 地址对应端口明确时，只转发到目标端口，不广播到其他端口。 更新 MAC 地址表： MAC 地址表是动态的，随设备连接、断开和数据包传输更新。通常设置老化时间，超时且无新数据包更新则删除表项。 [归纳小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$