专题3 网络传输介质与网络设备（课件）-四川省（对口招生）计算机类《计算机网络应用基础》考纲讲练测

专题3 网络传输介质与网络设备 计算机网络应用基础 考纲讲练测 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 考纲要求 一 1．掌握常用有线传输介质的分类、特点与适用场景、双绞线跳线的制作标准及直通线与交叉线的区别与应用、常见网络设备的功能、工作层次及适用场景。 2．理解双绞线中“相互缠绕”的作用、光纤与双绞线/同轴电缆相比的优势、单模光纤与多模光纤的区别、交换机与集线器的区别、路由器与交换机的区别。 3. 了解无线传输介质、网卡MAC地址的概念、调制解调器的作用、冲突域与广播域的概念。 （如“学生”“联系人”“资产”等） 知识点梳理 二 一、网络传输介质 传输介质是数据传输系统中发送器和接收器之间的物理通路，分为有线传输介质（导引型）和无线传输介质（非导引型）两大类。 传输介质 双绞线 同轴电缆 光纤 无线电波 微波 红外线 知识点梳理 二 （一）有线传输介质 1. 双绞线 结构：由成对且相互绝缘的铜导线按一定密度互相缠绕在一起构成。相互缠绕的主要目的是减少电磁干扰。网络中常用的是4对8芯双绞线。 分类： 非屏蔽双绞线（UTP） ：无屏蔽层，轻便灵活，应用广泛； 屏蔽双绞线（STP） ：外部加一层金属丝编织的屏蔽层，抗电磁干扰能力强。 知识点梳理 二 类别及典型应用： 重要参数：所有类型的双绞线，其有效传输距离一般不应超过 100米。 双绞线跳线制作标准：双绞线两端需接RJ-45接头（俗称水晶头）。RJ-45接头有8根针脚，接头金属面向上，依次是第1脚到第8脚。 知识点梳理 二 连接方法： 注意：如果交换机端口支持 MDI/MDI-X 自动适应，则无论是直通线还是交叉线都可正常使用。网络工程中通常建议使用 T568B 标准。 知识点梳理 二 2. 同轴电缆 结构：内导体依次被绝缘层、屏蔽层和绝缘保护套层包裹。 分类： 粗缆：直径10mm，10Mbps时传输距离可达500m； 细缆：直径5mm，10Mbps时传输距离可达185m。 特点：与双绞线相比，同轴电缆抗干扰能力更强，屏蔽性能更好。 （1）系统软件 系统软件是管理和控制计算机硬件与软件资源的软件，为应用软件提供运行平台。 知识点梳理 二 3. 光纤 结构：由内而外分别是光纤芯、包层和护套。被包覆后的缆线称为光缆。 分类： 光纤的优势： 带宽宽，通信容量大；传输损耗小，传输距离长；无辐射、信号串扰小、不易被窃听，可在恶劣环境下工作；体积小、重量轻，便于敷设和运输。 知识点梳理 二 （二）无线传输介质 无线传输介质利用空间电磁波实现网络通信，无需物理线路。 无线介质的局限性：数据传输率一般较低，误码率较高，安全性值得关注，站点之间可能相互干扰。 知识点梳理 二 二、常见网络设备 0. 网络设备与OSI参考模型的对应关系（总览） 说明：网卡同时工作在物理层和数据链路层。网关工作在传输层及以上层。 知识点梳理 二 1. （网络适配器，NIC） 工作层次：物理层 + 数据链路层（即TCP/IP体系结构的网络接口层）。 主要功能： 物理层：实现计算机与传输介质间的物理连接和电信号匹配； 数据链路层：帧的发送与接收、帧的封装与解封装、介质访问控制、数据编码与解码。 MAC地址：长度为 48位（6个字节）；通常用十六进制数表示（如 00-0C-12-34-56-78）；前3个字节由IEEE分配给厂商（组织唯一标识符OUI）；后3个字节为分配给网卡的序列号；MAC地址固化在网卡中，全球唯一。 分类： 按接口类型：RJ-45接口、AUI接口（粗缆）、BNC接口（细缆）、光纤接口、无线网卡； 按总线类型：PCI、PCI-E（主流）、PCMCIA（笔记本）； 按传输速率：10Mbps、100Mbps、1000Mbps、10/100/1000Mbps自适应。 知识点梳理 二 2. 中继器（Repeater） 工作层次：物理层 功能：将传输介质传输过来的信号进行整形、再生和还原，让网络信号传输得更远。 特点：物理上可以连接两个以上的网络，逻辑上仍为一个网络，属同一个冲突域。 遵循原则：以太网的 “5-4-3-2-1”原则 5：从任一发送端到接收端之间不能超过5个网段 4：从任一发送端到接收端之间只能经过4个中继器 3：其中3个网段可挂接计算机 2：另外2个网段只能作为中继链路，不能连接站点 1：整个网络组成一个冲突域 3. 集线器（Hub） 工作层次：物理层 功能：一种多端口的中继器，除了对接收到的信号再生并传输外，还作为多个网络电缆段的中间转换设备将多个网段连接起来。 知识点梳理 二 4. 网桥（Bridge） 工作层次：数据链路层 功能：连接两个或多个局域网，延长网络跨度。可以根据物理地址（MAC地址）对数据进行过滤和存储转发；检查数据帧的源地址和目的地址；如果属于不同的网段，则转发到另一个网段；否则不转发，起到隔离网段的作用。 特点：可以隔离冲突域，但不能隔离广播域。 5. 交换机（Switch） 工作层次：数据链路层（二层交换机） 理解：可以理解为一种特殊的多端口的网桥，也可以认为是带有交换功能的集线器。 主要功能： 地址学习：检查端口第一次接收到的数据帧源MAC地址，与接收端口号同时记录到“端口—MAC地址”映射表中； 数据帧转发/过滤：根据目的MAC地址在映射表中查找，若存在则转发到该目的端口，否则广播到所有端口； 重要提示：“端口—MAC地址”映射表是交换机自己“学习”到的，不是预置进去的。 特点：每个端口都是一个冲突域（可以隔离冲突域）；不能隔离广播域（除非划分VLAN）；多个端口可同时进行数据转发，实现并发通信。 知识点梳理 二 交换方式： 分类（狭义）： 按网络构成：核心层、汇聚层、接入层； 按可管理性：可管理型、不可管理型； 按OSI层次：二层交换机、三层交换机（具有路由功能）等。 知识点梳理 二 7. 网关（Gateway） 工作层次：传输层及以上层 功能：网络连接到另一个网络的 “关口” 。在网络层以上实现不同协议、不同体系结构的互连，是最复杂的互连设备。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。 8. 调制解调器（Modem） 功能：实现数字信号和模拟信号之间的转换。 调制：计算机发送数据时，把数字信号转换为相应的模拟信号； 解调：接收数据时，把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号。 分类： 铜线调制解调器（DSL Modem） ：依托电话线上行； Cable调制解调器（Cable Modem） ：依托有线电视同轴电缆； 光纤调制解调器（光猫） ：依托光纤上行，目前最常用。 知识点梳理 二 三、冲突域与广播域 理解要点：冲突域是物理层面的概念，广播域是逻辑层面的概念。集线器不隔离冲突域也不隔离广播域；交换机隔离冲突域但不隔离广播域；路由器既隔离冲突域也隔离广播域。 背诵环节 三 1. 双绞线分为哪两大类？请写出T568B标准的8芯线序，并说明直通线缆和交叉线缆分别用于连接什么类型的设备。 【答案】双绞线的两大类： 非屏蔽双绞线（UTP） ：无屏蔽层，轻便灵活，应用广泛； 屏蔽双绞线（STP） ：外部加一层金属丝编织的屏蔽层，抗电磁干扰能力强。 T568B标准的8芯线序（从第1脚到第8脚）： 白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕 直通线缆和交叉线缆的用途： 背诵环节 三 2. 光纤分为哪两种类型？请分别说明各自的特点，并列举光纤相比双绞线和同轴电缆的主要优势。 【答案】 光纤相比双绞线和同轴电缆的主要优势： 带宽宽，通信容量大 传输损耗小，传输距离长 无辐射、信号串扰小、不易被窃听，安全性高 可以在环境恶劣的情况下工作 体积小、重量轻，便于敷设和运输 材料来源丰富、成本低、适应性强、寿命长。 背诵环节 三 3. 交换机的主要功能有哪些？请说明交换机与集线器的主要区别。 【答案】交换机的主要功能： 地址学习：检查端口第一次接收到的数据帧源MAC地址，与接收端口号同时记录到“端口—MAC地址”映射表中。 数据帧转发/过滤：根据目的MAC地址在映射表中查找，若存在则转发到该目的端口，否则广播到所有端口。 交换机与集线器的主要区别： 背诵环节 三 4. 路由器的主要功能是什么？请说明路由器与交换机在工作层次和功能上的主要区别。 【答案】路由器的主要功能： 网络互连：连接不同类型的网络（局域网与局域网、局域网与广域网）； 路由选择：根据内置的路由表，从多条通路中选择一条最佳路径发送数据。 隔离广播域：丢弃所有的广播帧，隔离多个局域网之间的广播信息，可以抑制广播风暴。 路由器与交换机的主要区别： 常考题 四 1.在T568B标准中，双绞线第3芯和第5芯的颜色分别是白绿和蓝。( ) 2.集线器的所有端口属于同一个冲突域，而交换机的每个端口是一个独立的冲突域。( ) 3.网关工作在OSI参考模型的物理层，主要用于连接同类型网络。( ) 【答案】B 【解析】T568B标准的8芯线序依次为：1白橙、2橙、3白绿、4蓝、5白蓝、6绿、7白棕、8棕。第3芯是白绿，第5芯是白蓝。蓝是第4芯，白蓝是第5芯。 【答案】A 【解析】集线器工作在物理层，不隔离冲突域，所有端口共享同一个冲突域。交换机工作在数据链路层，每个端口都是一个独立的冲突域，可以隔离冲突域。 【答案】B 【解析】网关工作在传输层及以上层，功能是实现不同协议、不同体系结构的网络互连，是最复杂的互连设备。工作在物理层的是中继器和集线器，连接同类型网络的是交换机或网桥。 常考题 四 4.双绞线的有效传输距离一般不应超过（ 　）。 A. 50米 B. 100米 C. 185米 D. 500米 5.网卡中固化的MAC地址长度为（ 　）。 A. 24位 B. 32位 C. 48位 D. 64位 6.下列同轴电缆中，适用于计算机网络的是（　 ）。 A. 50Ω同轴电缆 B. 75Ω同轴电缆 C. 100Ω同轴电缆 D. 120Ω同轴电缆 【答案】B 【解析】双绞线的有效传输距离一般不应超过100米。185米是细同轴电缆在10Mbps时的传输距离，500米是粗同轴电缆在10Mbps时的传输距离。 【答案】C 【解析】MAC地址长度为48位（6个字节），采用十六进制表示。 【答案】A 【解析】50Ω同轴电缆用于计算机网络的基带数字信号传输。75Ω同轴电缆主要用于有线电视网络。 常考题 四 7.中继器的主要功能是（　 ）。 A. 将信号整形、再生和还原，延长传输距离 B. 根据MAC地址进行数据帧过滤和转发 C. 根据IP地址进行路由选择 D. 实现不同协议之间的转换 8.关于光纤的说法，正确的有（ 　）。 A. 单模光纤采用激光二极管作为光源 B. 多模光纤采用发光二极管作为光源 C. 单模光纤的纤芯比多模光纤细 D. 多模光纤的护套颜色通常为黄色 【答案】A 【解析】B是网桥和交换机的功能，C是路由器的功能，D是网关的功能。 【答案】ABC 【解析】单模光纤护套颜色通常为黄色，多模光纤护套颜色通常为橙色或水绿色。 常考题 四 9.关于网络设备工作层次的说法，正确的有（ 　）。 A. 集线器工作在物理层 B. 交换机工作在数据链路层 C. 路由器工作在数据链路层 D. 网卡同时工作在物理层和数据链路层 10.关于双绞线的说法，正确的有（ 　）。 A. 双绞线由成对且相互绝缘的铜导线按一定密度互相缠绕构成 B. 相互缠绕的主要目的是减少电磁干扰 C. 双绞线分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两种 D. 网络中常用的是2对4芯双绞线 【答案】ABC 【解析】网络中常用的是4对8芯双绞线，不是2对4芯。 【答案】ABD 【解析】路由器工作在网络层，不是数据链路层。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 1. 在计算机网络中，双绞线内部铜导线相互缠绕的主要目的是（　 ）。 A. 增加线缆的柔韧性 B. 减少电磁干扰 C. 降低信号传输损耗 D. 提高传输速率 2.某学校校园网网络中心到1号教学楼网络节点的距离约为700米，用于连接它们之间的恰当传输介质是（ 　）。 A. 超五类双绞线 B. 多模光纤 C. 同轴电缆 D. 单模光纤 【答案】B 【解析】双绞线由成对且相互绝缘的铜导线按一定密度互相缠绕在一起构成，相互缠绕的主要目的是减少电磁干扰。缠绕结构使得线对之间的电磁场相互抵消，从而降低信号干扰。 【答案】D 【解析】双绞线的有效传输距离一般不超过100米，同轴电缆也不超过500米。700米的距离需要使用光纤。多模光纤传输距离较短，一般用于建筑内部。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 3.下列四种网络设备中，能够隔离广播域的是（　 ）。 A. 集线器 B. 交换机 C. 网桥 D. 路由器 4.在OSI参考模型中，路由器、交换机和集线器实现的最高功能层次分别是（　 ）。 A. 2层、2层、1层 B. 3层、2层、2层 C. 3层、2层、1层 D. 3层、3层、2层 【答案】D 【解析】路由器工作在网络层，能够隔离广播域——丢弃所有的广播帧，隔离多个局域网之间的广播信息，抑制广播风暴。集线器（物理层）和交换机（数据链路层）都不能隔离广播域，网桥也不能隔离广播域。 【答案】C 【解析】路由器工作在网络层（第3层），交换机工作在数据链路层（第2层），集线器工作在物理层（第1层）。网桥也工作在数据链路层（第2层），网关工作在传输层及以上层。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 5. 关于光纤与双绞线的对比，下列说法正确的是（　 ）。 A. 光纤抗电磁干扰能力比双绞线强 B. 光纤的信号传输损耗比双绞线大 C. 光纤的通信容量比双绞线小 D. 光纤的敷设成本比双绞线低 6.某公司要组建一个小型Windows局域网，包括1台服务器和10台PC机在同一网段内，为了将所有计算机连接起来，核心位置应采用的网络设备是（ 　）。 A. 集线器 B. 交换机 C. 路由器 D. 网关 【答案】A 【解析】光纤具有带宽宽、通信容量大、传输损耗小、抗干扰能力强等优势。光纤无辐射、信号串扰小、不易被窃听，可以在恶劣环境下工作。 【答案】B 【解析】在局域网中，连接多台计算机的核心设备通常采用交换机。交换机工作在数据链路层，每个端口是一个独立的冲突域，多个端口可同时进行数据转发，性能优于集线器。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 7.网络适配器的主要功能包括网络互连、判断网络地址和选择网络路径、网络管理等。 ( ) 8.在双绞线跳线制作中，T568A和T568B两种标准的区别在于将1、3线对和2、6线对进行了交换。( ) 9.交换机的“端口—MAC地址”映射表是管理员预先配置好的，不是交换机自己学习的。 ( ) 【答案】B 【解析】网络互连、判断网络地址和选择网络路径、网络管理是路由器的主要功能。 【答案】A 【解析】T568A标准线序为“白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕”，T568B标准线序为“白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕”。 【答案】B 【解析】交换机的“端口—MAC地址”映射表是交换机自己“学习”到的，不是预置进去的。交换机通过检查端口接收到的数据帧源MAC地址，与接收端口号同时记录到映射表中，实现地址学习功能。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 10. 关于网络设备工作层次的说法，正确的有（ 　）。 A. 集线器工作在OSI参考模型的物理层 B. 交换机工作在OSI参考模型的数据链路层 C. 路由器工作在OSI参考模型的网络层 D. 网关工作在OSI参考模型的物理层 11.关于光纤的说法，正确的有（　 ）。 A. 光纤由纤芯、包层和护套三部分组成 B. 单模光纤采用发光二极管作为光源 C. 多模光纤的纤芯比单模光纤粗 D. 光纤具有传输损耗小、抗干扰能力强的特点 【答案】ABC 【解析】网关工作在传输层及以上层，不是物理层。 【答案】ACD 【解析】单模光纤采用激光二极管（LD） 作为光源，多模光纤才采用发光二极管（LED）。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 12. 关于交换机的说法，正确的有（　 ）。 A. 交换机可以看作是一种特殊的多端口的网桥 B. 交换机每个端口都是一个独立的冲突域 C. 交换机可以隔离广播域 D. 交换机的数据帧转发方式包括直接交换、存储转发和碎片隔离 13.在计算机网络中，______（填设备名称）工作在OSI参考模型的物理层，是一种多端口的中继器，其所有端口属于同一个______（填“冲突域”或“广播域”）。。 【答案】ABD 【解析】交换机不能隔离广播域，隔离广播域需要路由器或VLAN技术。 【答案】集线器、冲突域 【解析】集线器工作在物理层，是一种多端口的中继器。集线器的所有端口属于同一个冲突域，不隔离冲突域。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 1.网卡中固化的MAC地址，其作用是在（　 ）。 A. 网络层标识不同网络 B. 数据链路层标识不同设备 C. 传输层标识不同进程 D. 应用层标识不同服务 2.75Ω同轴电缆主要应用于（ 　）。 A. 计算机网络中的基带传输 B. 无线局域网中的信号传输 C. 电话线中的语音传输 D. 有线电视网络中的宽带传输 【答案】B 【答案】D 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 3.超五类双绞线的带宽为125MHz，其典型应用是（　 ）。 A. 传输速率不超过1 Gbps的应用 B. 传输速率不超过100 Mbps的应用 C. 传输速率高于1 Gbps的应用 D. 传输速率高于10 Gbps的应用 4.交换机在转发数据帧时，通过“端口—MAC地址”映射表来决定转发端口。这个映射表是（ 　）。 A. 管理员预先手动配置的 B. 交换机启动时自动生成的固定表 C. 交换机通过地址学习功能动态建立的 D. 由路由器下发到交换机的 【答案】A 【答案】C 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 5.单模光纤通常采用的光源是（ 　）。 A. 发光二极管 B. 激光二极管 C. 红外发光管 D. 白炽灯 6.网关是网络互联中比较复杂的设备，其主要功能是实现（ 　）。 A. 不同协议、不同体系结构网络的互连 B. 信号整形、再生和放大 C. 同一类型网络的扩展连接 D. 局域网内部的地址学习 【答案】B 【答案】A 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 7.在OSI参考模型中，数据链路层和网络层分别承担什么功能？请说明两者在寻址方式上的区别。 【答案】 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 8.请分别说明双绞线中UTP和STP的全称及主要区别，并列出5类、超5类、6类双绞线的带宽和典型应用。 【答案】 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂小结 七 核心知识点回顾： 感谢观看 $