专题4 局域网组建与VLAN管理（讲义）-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

编写说明：本专辑为四川省（对口招生）计算机类《计算机网络基础考纲讲练测》，严格依据四川省普通高校招生职业技能考试大纲计算机类(2023年版)考试范围及要求编写，精准对标考纲，兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测提供讲义、课件、练习三大配套教学文件，贯穿九大核心环节：考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、高考真题、课堂练习、课堂小结及课后测验，形成“讲-练-测-评”闭环式教学与复习逻辑，助力考生夯实基础、突破重难点。 四川省计算机类 《计算机网络基础考纲讲练测》 专题4 局域网组建与VLAN管理 [考点解读] 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。 [思维导图] [知识梳理] 一、局域网概述 1. 局域网的概念 局域网（LAN）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。 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。 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。 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。 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。 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。 （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。 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。 四、虚拟局域网（VLAN） 1. VLAN的概念 VLAN（虚拟局域网）是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）。 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（除非配置了跨VLAN通信技术参数）。 （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。 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）： 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] 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。 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。 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。 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] 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。( ) 【答案】× 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。( ) 【答案】√ 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】√ 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 【答案】B 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 【答案】C 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】A 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 【答案】B 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】ABC 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 【答案】ABD 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 [高考真题] 1.（单项选择题）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 【答案】D 2.（单项选择题）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】C 3.（单项选择题）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 【答案】B 4.（单项选择题）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】A 5.（单项选择题）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 【答案】B 6.（单项选择题）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】A 7.（判断题）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。( ) 【答案】× 8.（判断题）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。( ) 【答案】√ 9.（判断题）动态划分VLAN的方法中，基于端口的划分属于动态VLAN。 ( ) 【答案】× 10.（多选题）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 【答案】ABC 11.（多选题）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】ABD 12.（多选题）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 【答案】ACD 13.（填空题）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】CSMA/CD、令牌环 [课堂练习] 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 【答案】C 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】A 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 【答案】B 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】D 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 【答案】B 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】C 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。 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。 [课堂小结] 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $