专题4 局域网组建与VLAN管理（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4 局域网组建与VLAN管理 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．掌握局域网的基本概念、组成要素和拓扑结构、组建方法及TCP/IP协议配置方法、VLAN的概念及其划分方法。 2．理解局域网介质访问控制方法、VLAN的工作原理及优点。 3. 了解IEEE 802系列局域网标准、以太网的分类及技术指标、VLAN的跨交换机实现方式、Trunk模式与Access模式的区别。 （如“学生”“联系人”“资产”等） 知识点梳理 二 一、局域网概述 1. 局域网的概念：指在某一区域内由多台计算机及各种设备互连在一起，实现数据传输和资源共享的计算机网络。局域网一般覆盖范围有限，通常为一幢大楼、一个校园或一个企业。 局域网的主要特点： ① 地理分布范围小：一般为数百米至数千米； ② 数据传输速率高：一般为10Mbps～10Gbps； ③ 误码率低：传输质量高，一般为10-11～10-8； ④ 以个人计算机为主体：网络中一般不设中央主机系统，趋向于采用分布式控制； ⑤ 支持多种传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线等； ⑥ 归单一组织拥有和维护：不受公共网络管理规定的约束。 知识点梳理 二 2. IEEE 802局域网标准 IEEE（电气与电子工程师协会）于1980年成立了局域网标准委员会，制定了IEEE 802系列标准，以太网、令牌环网等都遵守该标准。 数据链路层的子层划分：IEEE 802把局域网的数据链路层拆分为两个子层： MAC子层（介质访问控制） ：负责将数据组装成MAC帧，进行地址识别和差错检测，管理和控制对传输介质的访问。 LLC子层（逻辑链路控制） ：与传输介质无关，向网络层提供统一的格式和接口，负责数据成帧、顺序控制、差错控制和流量控制。 知识点梳理 二 3. 局域网介质访问控制方法 （1）CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测） 遵循IEEE 802.3标准，主要用于以太网。 工作原理可概括为：“先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发”。 （2）令牌（Token）传递 令牌环（IEEE 802.5）和令牌总线（IEEE 802.4）采用此方式。一个结点只有持有令牌才能发送数据，因此不会产生冲突。 知识点梳理 二 4. 以太网分类及技术指标 以太网遵循IEEE 802.3标准。命名规则：如“10Base-T”中，“10”表示速率10Mbps，“Base”表示基带信号，“T”表示双绞线。 知识点梳理 二 二、局域网的组成与结构 1. 局域网的组成要素 网络硬件：服务器、工作站、传输介质（双绞线、光纤等）、网络设备（集线器、交换机等）； 网络软件：网络操作系统、网络协议。 2. 局域网拓扑结构 重点：用集线器连接时，物理上是星状，但逻辑上仍是总线型；用交换机连接才是真正的星状结构。 知识点梳理 二 三、局域网的组建与配置 1. 组建典型局域网的步骤 （1）规划拓扑 确定设备连接方式，绘制网络拓扑结构图； 根据需求选择星状、总线型或环状拓扑。 （2）确定设备位置 交换机等网络设备应放在方便连接和管理的地方（如机柜、设备间）； 机柜参数中的“U”是unit的缩写，1U=44.45mm； 计算机网卡到交换机之间的链路长度应小于100m。 （3）布线路由 传输速率：实现1Gbps及以上带宽应选用6类线； 强弱电分离：双绞线与电源线并排或交叉时，应保持至少15cm距离； 标签管理：双绞线两端贴上标签； 布线工艺：遵守“横平竖直”原则，线缆不能挤压、大角度弯折，中间最好不要有接头。 知识点梳理 二 （4）连接设备：双绞线两端按T568B标准制作成直通线；一端插入网卡RJ-45接口，另一端插入交换机端口。 交换机级联方式： 通过uplink端口级联：使用直通线； 通过普通端口级联：使用交叉线（若端口支持MDI/MDI-X自动适应，则直通线和交叉线均可）。 （5）通电测试：观察网卡和交换机的LED指示灯状态； 网卡指示灯：Link灯（连接状态）、ACT灯（数据传输状态）、速率灯； 交换机指示灯：端口LED指示灯亮表示设备通电且链路连通。 知识点梳理 二 2. 共享式以太网与交换式以太网 共享式以太网：使用同轴电缆或集线器连接，所有结点在同一冲突域，任一时刻只允许一个结点发送数据，结点增多时性能急剧下降。 交换式以太网：使用交换机连接，每个端口是一个冲突域，多个端口可同时通信，传输介质独享。 知识点梳理 二 四、虚拟局域网（VLAN） 1. VLAN的概念：指网络结点不受物理位置限制，可根据需要灵活加入不同工作组，从而构成的一种逻辑子网。 核心理解：VLAN将一个物理局域网在逻辑上划分为多个广播域，每个VLAN就是一个独立的逻辑子网。 2. VLAN的优点 （1）控制广播 每个VLAN都是一个独立的广播域； 划分VLAN后，大大减少广播对网络带宽的占用； 有效避免广播风暴在整个网络蔓延。 （2）增强网络安全性 不同VLAN之间不能直接访问。 （3）简化网络管理 可以把不同地理位置的用户划分到同一个逻辑网络中； 不用改变物理网络，减轻网络管理负担。 知识点梳理 二 3. VLAN的划分方法 4. 交换机端口模式 5. VLAN配置命令 创建VLAN（全局配置模式）： 知识点梳理 二 将端口加入VLAN： 查看VLAN配置（特权模式）： 6. 交换机的管理方式 背诵环节 三 1. 什么是局域网？局域网有哪些主要特点？请至少列举四条。 【答案】局域网的定义：局域网是指在某一区域内由多台计算机及各种设备互连在一起，实现数据传输和资源共享的计算机网络。 局域网的主要特点： 地理分布范围小：一般为数百米至数千米，可覆盖一幢大楼、一所学校或一个企业。 以个人计算机为主体：网络中一般不设中央主机系统，趋向于采用分布式控制。 支持多种传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线等均可使用。 归单一组织拥有和维护：不受公共网络管理规定的约束。 背诵环节 三 2. 以太网采用的CSMA/CD介质访问控制方法的工作原理是什么？请用一句话概括其核心思想，并简要说明工作过程。 【答案】核心思想：“先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发” 。 工作过程： 先听后发：发送数据前，先侦听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据；若信道忙碌，则等待一段随机时间后再次侦听。 边听边发：发送数据的同时继续侦听信道，监测是否发生冲突。 冲突停发：若检测到冲突，立即停止发送数据。 随机重发：等待一段随机时间后，重新尝试发送。 背诵环节 三 3. 组建一个典型局域网通常需要经过哪些步骤？请写出主要步骤并简要说明每个步骤的核心内容。 【答案】组建典型局域网的五个主要步骤： ① 规划拓扑：确定设备连接方式，绘制网络拓扑结构图（根据需求选择星状、总线型或环状拓扑）； ② 确定设备位置：将交换机等网络设备放在方便连接和管理的地方（如机柜、设备间）。计算机网卡到交换机之间的链路长度应小于100m； ③ 布线路由： 根据传输速率选择合适的双绞线（1Gbps及以上选6类线） 强弱电分离：双绞线与电源线保持至少15cm距离 线缆两端贴上标签 遵守“横平竖直”原则，线缆不能挤压、大角度弯折 ④ 连接设备：双绞线两端按T568B标准制作成直通线，一端插入网卡RJ-45接口，另一端插入交换机端口交换机级联可通过uplink端口（直通线）或普通端口（交叉线）； ⑤ 通电测试：打开设备电源，观察网卡和交换机的LED指示灯状态，确认链路连通性。 背诵环节 三 4. 什么是虚拟局域网？请简述VLAN的三个主要优点及其划分方法。 【答案】VLAN的定义：指网络结点不受物理位置限制，可根据需要灵活加入不同工作组，从而构成的一种逻辑子网（或网段）。每个VLAN就是一个独立的广播域。 VLAN的三个主要优点： 控制广播：每个VLAN都是一个独立的广播域，划分VLAN后大大减少广播对网络带宽的占用，有效避免广播风暴； 增强网络安全性：不同VLAN之间不能直接访问（除非配置了跨VLAN通信技术参数），提高了网络安全性； 简化网络管理：可以把不同地理位置的用户划分到同一个逻辑网络中，不用改变物理网络，减轻管理负担。 VLAN的三种划分方法： 常考题 四 1.IEEE 802.3标准是无线局域网的介质访问控制规范，Wi-Fi网络遵循此标准。( ) 2.在VLAN划分中，基于端口的划分方法是最简单、最常用的方式。( ) 3.在共享式以太网中，所有结点处于同一个冲突域，结点增多时网络性能会急剧下降。( ) 【答案】B 【解析】IEEE 802.3是以太网的CSMA/CD介质访问控制规范。无线局域网遵循的是IEEE 802.11标准。 【答案】A 【解析】基于端口的VLAN划分是将交换机的物理端口划分到不同的VLAN中，配置简单直接，是目前最常用的VLAN划分方法。 【答案】A 【解析】共享式以太网使用集线器或同轴电缆连接，所有结点共享同一传输介质，属于同一个冲突域。任一时刻只允许一个结点发送数据，结点增多时冲突概率增加，性能急剧下降。 常考题 四 4.在IEEE 802局域网标准中，负责管理和控制对传输介质访问的子层是（　 ）。 A. LLC子层 B. MAC子层 C. 物理层 D. 网络层 5.以太网标准名称“100Base-TX”中，“TX”表示（ 　）。 A. 传输速率为100Mbps B. 采用基带信号传输 C. 使用双绞线作为传输介质 D. 使用光纤作为传输介质 6.在交换机端口模式中，用于连接终端设备的端口应配置为（　 ）。 A. Access模式 B. Trunk模式 C. 混合模式 D. 路由模式 【答案】B 【解析】MAC子层（介质访问控制子层） 负责管理和控制对局域网传输介质的访问，包括将数据组装成MAC帧、地址识别和差错检测。 【答案】C 【解析】以太网标准命名规则中，“100”表示传输速率100Mbps，“Base”表示基带信号，“T”表示双绞线。 【答案】A 【解析】Access模式端口只能属于一个VLAN，用于连接终端设备（计算机、打印机等）。 常考题 四 7.在用户物理位置移动时无需重新配置的VLAN划分方法是（　 ）。 A. 基于端口划分 B. 基于MAC地址划分 C. 基于IP地址划分 D. 基于协议划分 8.关于VLAN优点的说法，正确的有（　 ）。 A. VLAN可以控制广播，减少广播对网络带宽的占用 B. VLAN可以增强网络安全性，不同VLAN之间不能直接访问 C. VLAN可以简化网络管理，不受物理位置限制 D. VLAN可以提高数据传输速率 【答案】B 【解析】基于MAC地址的VLAN划分根据网卡的MAC地址进行划分，用户从一个交换机换到其他交换机时，VLAN不用重新配置，因此基于MAC地址的VLAN就是基于用户的VLAN。 【答案】ABC 【解析】VLAN本身不提高数据传输速率，速率由网络设备和传输介质决定。 常考题 四 9.关于CSMA/CD介质访问控制方法的说法，正确的有（ 　）。 A. CSMA/CD遵循IEEE 802.3标准 B. CSMA/CD的工作原理可概括为“先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发” C. CSMA/CD主要用于无线局域网 D. 在网络负载大时，CSMA/CD容易出现冲突，性能降低 10.关于交换式以太网与共享式以太网对比的说法，正确的有（　 ）。 A. 交换式以太网每个端口是一个独立的冲突域 B. 共享式以太网所有结点在同一冲突域 C. 交换式以太网的核心设备是集线器 D. 共享式以太网结点增多时性能下降 【答案】ABD 【解析】交换式以太网的核心设备是交换机，集线器是共享式以太网的核心设备。 【答案】ABD 【解析】CSMA/CD主要用于以太网（有线局域网） ，无线局域网使用CSMA/CA。 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. 在局域网中，运行网络操作系统的设备是（　 ）。 A. 网络工作站 B. 网桥 C. 网卡 D. 网络服务器 2.划分局域网和广域网的主要依据是（　 ）。 A. 网络硬件 B. 网络软件 C. 网络覆盖范围 D. 网络应用 【答案】D 【解析】网络服务器是局域网中运行网络操作系统的核心设备，负责管理网络资源、处理客户机请求、提供文件共享、打印服务等功能。 【答案】C 【解析】局域网（LAN）和广域网（WAN）的主要区别在于覆盖范围。局域网覆盖范围小（一般为数百米至数千米），广域网覆盖范围大（几十千米到几千千米）。 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.虚拟局域网技术工作在OSI参考模型的（ 　）。 A. 第1层 B. 第2层 C. 第3层 D. 第4层 4.局域网协议标准的以太网介质访问控制协议是（　 ）。 A. IEEE 802.3 B. IEEE 802.5 C. IEEE 802.11 D. IEEE 802.2 【答案】B 【解析】VLAN（虚拟局域网）技术工作在OSI参考模型的第2层（数据链路层），通过将物理局域网在逻辑上划分为多个广播域来实现网络隔离和管理。 【答案】A 【解析】IEEE 802.3是以太网的介质访问控制标准，采用CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）协议。IEEE 802.5是令牌环网标准，IEEE 802.11是无线局域网（Wi-Fi）标准，IEEE 802.2是逻辑链路控制（LLC）标准。 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. 在由多个VLAN组成的一个局域网中，下列说法不正确的是（　 ）。 A. 当站点从一个VLAN转移到另一个VLAN时，一般不需要物理连接 B. VLAN中的一个站点可以和另一个VLAN中的站点直接通信 C. 同一个VLAN中的站点可以分布在不同交换机上 D. VLAN技术是在数据链路层实现逻辑分组的技术 6.在介质访问控制方法中，CSMA/CD的特点主要有（　 ）。 A. 先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发 B. 先发后听、边发边听、冲突停发、随机重发 C. 先听后发、边听边发、冲突重发、随机停发 D. 先发后听、边听边发、冲突停发、定时重发 【答案】B 【解析】不同VLAN之间不能直接通信，必须通过路由器或三层交换机才能实现跨VLAN通信。 【答案】A 【解析】工作原理可概括为“先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发”。 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.在共享式以太网中，采用集线器连接的各设备之间采用点对点通信方式。 ( ) 8.VLAN的划分方法包括基于端口划分、基于MAC地址划分和基于网络层协议划分等。( ) 9.动态划分VLAN的方法中，基于端口的划分属于动态VLAN。 ( ) 【答案】B 【解析】点对点通信是交换机的通信方式。 【答案】A 【解析】VLAN的划分方法主要有三种：基于端口（将交换机物理端口划分到不同VLAN，最简单常用）、基于MAC地址（根据网卡MAC地址划分，用户移动时无需重新配置）、基于网络层协议（根据IP地址等划分，需三层交换机支持）。 【答案】B 【解析】基于端口的VLAN划分属于静态VLAN划分方法。它将交换机的物理端口固定划分到指定的VLAN中，端口属于哪个VLAN是预先配置好的，不会自动改变。 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VLAN的说法，正确的有（　 ）。 A. VLAN是建立在局域网交换机上的逻辑分组 B. VLAN可以跨越多个交换机 C. VLAN中的逻辑工作组各节点可以分布在不同物理网段上 D. 不同VLAN之间可以直接通信，无需其他设备 11.关于局域网特点的说法，正确的有（　 ）。 A. 地域范围小 B. 通信速率高 C. 不易管理和维护 D. 误码率低、可靠性高 【答案】ABC 【解析】不同VLAN之间不能直接通信，必须通过路由器或三层交换机。 【答案】ABD 【解析】局域网的特点包括：地域范围小、通信速率高、误码率低可靠性高、易于管理和维护。 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. 关于以太网介质访问控制方法CSMA/CD的说法，正确的有（　 ）。 A. CSMA/CD遵循IEEE 802.3标准 B. CSMA/CD主要用于无线局域网 C. 检测到冲突后立即停止发送 D. 发送数据前需先侦听信道是否空闲 13.在IEEE 802局域网标准中，IEEE 802.3是以太网的介质访问控制标准，其采用的介质访问控制方法是 ______ ；IEEE 802.5是 ______ 网的访问控制方法及物理层技术规范。 【答案】ACD 【解析】CSMA/CD主要用于有线以太网，无线局域网使用的是CSMA/CA。 【答案】CSMA/CD、令牌环 【解析】IEEE 802.3是以太网标准，采用CSMA/CD介质访问控制方法。IEEE 802.5是令牌环网（Token Ring）的访问控制方法及物理层技术规范。 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.在局域网中，误码率通常为（ 　）。 A. 10-3～10-2 B. 10-5～10-4 C. 10-11～10-8 D. 10-15～10-12 2.令牌环网中，一个结点要发送数据必须（　 ）。 A. 先获得令牌 B. 先向中心结点发送请求 C. 先侦听信道是否空闲 D. 先进行冲突检测 【答案】C 【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 3.在以太网标准名称中，“Base”表示（ 　）。 A. 传输速率为基数速率 B. 电缆上的信号是基带信号 C. 采用宽带传输方式 D. 采用双绞线作为传输介质 4.在共享式以太网中，当两台计算机同时发送数据时会发生（　 ）。 A. 数据正常传输 B. 数据被丢弃，无需处理 C. 数据自动合并 D. 数据冲突，需要重新发送 【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 5.在交换机中，“端口—MAC地址”映射表的作用是（　 ）。 A. 记录交换机的IP地址 B. 记录每个端口连接的设备的MAC地址 C. 记录VLAN的划分信息 D. 记录路由表信息 6.关于IEEE 802.11标准的说法，正确的是（ 　）。 A. 是有线以太网的介质访问控制标准 B. 是令牌环网的访问控制标准 C. 是无线局域网的技术标准 D. 是城域网的访问控制标准 【答案】B 【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 7.请简述组建典型局域网的主要步骤，并说明布线路由中“强弱电分离”和“标签管理”的意义。 【答案】组建典型局域网的主要步骤（五个步骤）： 规划拓扑：确定设备连接方式，绘制网络拓扑结构图 确定设备位置：将交换机等网络设备放在方便连接和管理的地方（如机柜、设备间） 布线路由：合理规划线缆走向，遵守“横平竖直”原则 连接设备：按T568B标准制作双绞线，连接网卡与交换机 通电测试：观察LED指示灯状态，确认链路连通性 “强弱电分离”的意义：双绞线传输的是弱电信号，如果与电源线等强电线路并排或交叉，强电产生的电磁干扰会影响双绞线中信号的正常传输。因此，双绞线与电源线应保持至少15cm的距离，确保数据传输质量。 “标签管理”的意义：在双绞线两端贴上标签，便于后期排查故障、识别线路走向和维护管理。当网络出现故障时，可以通过标签快速定位对应的线路和设备，提高维护效率。 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.某公司希望将财务部和市场部的计算机在逻辑上分开，即使它们连接在同一台交换机上，两个部门的计算机也不能相互访问。请问应使用什么技术实现？该技术有哪些优点？请简要说明。 【答案】应使用的技术：虚拟局域网（VLAN） 实现方法： 在交换机上创建两个VLAN（如VLAN 10用于财务部，VLAN 20用于市场部），将财务部计算机所在的交换机端口划分到VLAN 10，市场部计算机所在的端口划分到VLAN 20。不同VLAN之间默认不能直接通信，从而实现逻辑隔离。 VLAN的优点： 控制广播：每个VLAN是一个独立的广播域，广播流量被限制在VLAN内部，减少对网络带宽的占用，避免广播风暴。 增强网络安全性：不同VLAN之间不能直接访问，财务部和市场部的数据相互隔离，提高安全性。 简化网络管理：不受物理位置限制，即使两个部门的计算机分布在不同楼层，只要在交换机上配置相同的VLAN即可归入同一逻辑组。 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 $