专题六 局域网组网技术（课件）《计算机网络基础》（河北科学技术出版社）高考备考讲练测（河北省）

专题六 局域网组网技术 《计算机网络基础》 专题复习讲练测 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 掌握 ▸ 掌握网卡、集线器、交换机的特点与使用方式 ▸掌握局域网组网介质的特点与连接方法 ▸掌握基于MAC地址、IP地址、交换机端口等的VLAN划分 熟悉 ▸ 熟悉无线局域网的组网模式 了解 ▸ 了解虚拟局域网的作用 知识点梳理 二 知识点梳理 二 计算机网络是指将地理位置不同(分散的)、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路和通信设备连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机集合。最大的计算机网络是Internet。 客户机与服务器 客户机是 请求方 ，服务器是 服务提供方 ，两者构成请求与响应的互补关系 客户机：主动请求方 角色 主动发起请求，接收返回数据，不对外提供共享服务 资源 以本地资源为主 实例 台式机、笔记本、访问网站的手机 服务器：服务提供方 角色 被动等待请求，持续运行，提供文件、Web网页、数据库、打印四类服务 资源 提供共享资源，持续运行 实例 稳定性高，硬盘内存性能强，7×24小时 开机 知识点梳理 二 网卡 网卡也叫网络适配器，是计算机接入网络的核心接口硬件，负责计算机数据的发送、接收与转换，是单台设备联网的必备部件。 • 唯一标识 —— MAC地址 ▪ 全球唯一，固化在网卡 ROM 中，不可随意修改 ▪ 是设备在局域网中识别的核心依据 • 核心功能 ▪ 数据转换：数字信号 ↔ 网络传输信号 ▪ 数据缓存、介质访问控制 • 接收模式 ▪ 广播方式、组播方式、直接方式、混杂模式 知识点梳理 二 网卡分类 按网络类型 以太网卡、PCMCIA、ARC Net、ATM、FDDI 网卡 按传输速率 10M、100M、10/100M 自适应、1000Mb/s 网卡 按传输介质 双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡、光纤网卡、无线网卡 按网络接口类型 RJ-45、BNC、AUI、FDDI、ATM、光纤 SC / ST 接口 按总线接口 ISA、PCI、PCMCIA、USB 网卡 知识点梳理 二 MAC地址 MAC地址由网卡生产商“固化”在ROM中。每一个网卡制造商向IEEE委员会申请地址区间，制造商只能为自己生产的网卡设置该区间的硬件地址，且不能重复。 48比特地址结构 总长度 48比特，共 6字节，由 12位十六进制数 组成 前 3字节 为 IEEE 分配的 厂商代码 后 3字节 为 适配器编号 知识点梳理 二 中继器和集线器 中继器 物理层 1 对衰减电信号进行放大、再生，延长传输距离 原样放大信号，不做筛选 集线器 物理层 多端口中继器，可将多台终端接入同一局域网 采用广播转发，所有端口共享带宽 共同点与局限 共同点 同属物理层、不能识别 MAC 地址、不能隔离 冲突域 局限提示 放大信号同时噪声也放大；中继器受 5-4-3 规则限制；集线器已被交换机替代 2 1 2 知识点梳理 二 交换机 设备层级 数据链路层设备，识别MAC地址，不处理IP地址 核心原理 自动学习并建立MAC地址表，记录端口与设备对应关系 转发特点 查询地址表后单点精准转发，不再全端口广播 带宽优势 每个端口独享带宽，多端口可并行传输互不冲突 冲突域 每个端口是独立冲突域，可隔离冲突、提升效率，还可划分VLAN 知识点梳理 二 中继器、集线器和交换机三种设备对比 中继器 集线器 Hub 交换机 Switch 工作层次 物理层 物理层 数据链路层（二层） 识别地址 不能识别任何地址 不能识别 MAC 地址 识别 MAC 地址，建立 MAC 地址表 转发方式 原样放大信号 广播转发，全体端口发送 查表单点精准转发 冲突域 / 带宽 不能隔离冲突域 不能隔离，所有端口共享带宽 每端口独立冲突域，独享带宽 口诀：中继器“放大信号”，集线器“全体广播”，交换机“精准转发”。 知识点梳理 二 双绞线组网 结构 由4对8根铜芯双绞线缠绕而成，分屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP） 特点 成本低、布线灵活、传输稳定，适合短距离局域网 抗干扰 UTP抗干扰较弱，STP适合强干扰环境 规格 超五类（Cat5e）、六类线，适配百兆、千兆局域网 距离 有效传输距离100米 知识点梳理 二 细缆组网 细缆组网（10BASE-2）是早期以太网的一种标准，使用细同轴电缆作为传输介质，采用总线型拓扑结构，传输速率为10Mbps。 单段长度：每段干线最大长度为185米。 节点数量：每段干线最多可接入30个用户（节点）。 5-4-3规则：若需扩大网络，可使用中继器。最多允许4个中继器连接5个网段，其中只有3个网段可以连接用户。扩展后网络最大距离为925米。 知识点梳理 二 光纤组网 以光信号为传输载体的介质，分为单模光纤、多模光纤，多用于局域网主干线路。 优势 缺点 传输速率快 传输距离远 抗干扰能力极强 保密性好 成本高 布线脆弱 对接工艺复杂 知识点梳理 二 虚拟局域网VLAN VLAN（Virtual Local Area Network，即虚拟局域网）是一种通过将局域网内的设备逻辑地址而不是物理地划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的新兴通信技术。它允许网络管理者将一个物理的局域网（LAN）在逻辑上划分成多个独立的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站。 VLAN的三种划分方式 ▪ ① 基于交换机端口划分 —— 最常用 ▪ ② 基于 MAC 地址划分 ▪ ③ 基于网络层（IP 网段）划分 知识点梳理 二 VLAN的划分 基于端口（最常用） 基于 MAC 地址 基于网络层（IP） 特点 配置简单、稳定，优先级最低；端口固定归属某 VLAN 与设备绑定，换端口 VLAN 不变，灵活性高 灵活性最高，同一网段自动归入同一 VLAN 局限 设备更换端口后需重新配置 首次录入 MAC 工作量大；换设备需重新绑定 配置复杂；IP 变动会导致 VLAN 改变，安全性略低 适用场景 固定工位、固定设备（办公室、机房） 设备移动频繁但设备固定 动态获取 IP、设备流动性强 知识点梳理 二 无限局域网 无线局域网是通过无线信号（WiFi）实现设备互联的局域网，无需网线，适配移动设备组网。 对等网络（无中心） 一种无需中心节点、由多台无线终端直接互相通信的临时性组网方式。 ● 无中心设备：网络中不需要无线AP（接入点）或无线路由器，所有设备地位平等。 ● 点对点通信：直接收发数据，网状结构 ● 优点：搭建灵活、即插即用 结构化网络（有中心） 以无线 AP（接入点）或无线路由器为中心的集中式组网。 ● 有中心节点：终端不直接通信，数据经 AP 转发 ● 无缝漫游：多台 AP 组成扩展服务集，移动时自动切换 AP 不掉线 ● 优点：稳定、覆盖广、易管理扩展 知识点梳理 二 802.11标准 802.11b 频段 2.4GHz 最高速率 11Mbps（实际约5Mbps） 特点 早期最普及，推动Wi-Fi普及 802.11a 频段 5GHz 最高速率 54Mbps 特点 抗干扰强，但穿透力弱、覆盖小，与802.11b完全不兼容 802.11g 频段 2.4GHz 最高速率 54Mbps 特点 802.11b升级版，向下兼容802.11b，成为当时市场主流 限时练习 三 1．以下关于网卡的描述中，错误的是（ ） A. 网卡也叫网络适配器，是计算机接入网络的核心接口硬件 B. 每张网卡拥有全球唯一的MAC地址，固化在网卡硬件中 C. 网卡的MAC地址可以随意修改，不受任何限制 D. 网卡的核心功能包括数据转换、数据缓存和介质访问控制 【答案】C 【解析】MAC地址由网卡生产商“固化”在ROM中，每一个网卡制造商向IEEE委员会申请地址区间，制造商只能为自己生产的网卡设置该区间的硬件地址，且不能重复。 限时练习 三 2．交换机通过（ ）方式实现数据帧的精准转发。 A.对收到的数据进行广播转发 B. 查询路由表，选择最优路径 C. 自动学习建立MAC地址表，根据目的MAC地址查找转发端口 D. 向所有端口转发，由接收方决定是否接收 【答案】C 【解析】交换机能够自动学习，建立MAC地址表，记录交换机端口和所连设备MAC地址的对应关系。收到数据帧后，交换机会查询MAC地址表，只向目标设备所在端口转发（未知单播帧除外），实现单点精准转发。 限时练习 三 3.以下关于中继器的描述，正确的是（ ） A.中继器是数据链路层设备，能识别MAC地址 B.中继器只能对信号进行放大，不能对信号进行整形再生 C.中继器可以隔离冲突域 D. 中继器对衰减的电信号进行放大和再生，延长传输距离 【答案】D 【解析】中继器是物理层设备，作用是对衰减的电信号进行放大、再生，延长网线传输距离。其特点包括：只处理电信号，不能识别MAC地址；不能隔离冲突域；放大信号的同时噪声也一起放大。 限时练习 三 4.以太网 MAC 帧中，用于差错检验的字段是( ） A. 前导码 B. 类型／长度 C. 数据 D. 帧检验序列 FCS 【答案】D 【解析】帧检验序列 FCS 用 CRC 对帧进行差错检验；前导码用于同步，类型／长度标识协议或长度，数据承载上层数据。 限时练习 三 5.无线局域网的对等网络模式具有的特点是（ ） A. 必须依赖无线AP作为网络枢纽 B. 支持无缝漫游 C. 无中心设备，设备之间直接通信 D. 覆盖范围广，适合大规模组网 【答案】C 【解析】对等网络（Ad Hoc）是一种无需中心节点、由多台无线终端直接互相通信的临时性组网方式。 限时练习 三 6. MAC地址是一个（ ）字节的二进制串，以太网MAC地址由IEEE负责 分配。以太网地址分为两个部分；地址的前（ ）个字节代表厂商代码，后（ ）个字节由厂商自行分配。 A．6 3 3 B．6 4 2 C．6 2 4 D．5 3 2 【答案】A 【解析】MAC 地址是一个 6 字节的二进制串，以太网 MAC 地址由 IEEE 负责分配。以太网地址分为两个部分；地址的前 3 个字节代表厂商代码，后 3 个字节由厂商自行分配。 限时练习 三 7.基于MAC地址划分VLAN的主要优点是（ ） A.配置最简单，无需任何录入工作 B.设备更换交换机端口后，VLAN归属不变 C.按网段分组，同一IP网段自动归入同一VLAN D. 安全性最高，任何设备都无法绕过 【答案】B 【解析】基于MAC地址划分VLAN的核心优点：与设备绑定，设备更换交换机端口后，VLAN归属不变，灵活性高于基于端口划分。 限时练习 三 8. 以下关于802.11a和802.11g的描述，正确的是（ ） A. 802.11a工作在2.4GHz频段，802.11g工作在5GHz频段 B. 802.11a和802.11g的最高理论速率都是54Mbps C. 802.11a和802.11g完全兼容 D. 802.11g与802.11b不兼容 【答案】B 【解析】802.11a和802.11g的最高理论速率都是54Mbps。 限时练习 三 9.某公司有50台计算机，分布在两个不同楼层：一楼30台、二楼20台。为减少广播流量，提高网络安全，公司计划使用VLAN技术将两个楼层的计算机分为不同的广播域，并且不同VLAN之间要能够互相通信。以下方案最合理的是（ ） A. 将一楼和二楼的计算机全部连接到同一台交换机上，不做VLAN划分 B. 使用两台交换机分别连接一楼和二楼的计算机，再用集线器连接两台交换机 C. 使用两台支持VLAN的交换机，分别连接一楼和二楼的计算机，通过三层设备实现VLAN间路由 D. 用中继器连接两个楼层的网络 限时练习 三 【答案】C 【解析】该方案需要实现两个目标：①划分VLAN隔离广播域（减少广播流量、提高安全）；②不同VLAN之间能互相通信。支持VLAN的交换机可以划分出独立的广播域，但不同VLAN间的通信必须通过第三层设备（路由器或三层交换机） 才能实现。 限时练习 三 10.集线器是数据链路层设备，能识别MAC地址，并能建立MAC地址表。 （ ） 【答案】错 【解析】集线器是物理层设备，不是数据链路层设备。它不能识别MAC地址，也没有MAC地址表。 限时练习 三 11.基于___________地址划分VLAN时，设备更换交换机端口后VLAN归属__________，但首次配置需要录入所有设备的该地址。 【答案】MAC；不变 【解析】基于MAC地址划分VLAN，VLAN与设备MAC地址绑定，与端口无关。因此设备更换端口后VLAN归属不变（灵活性高），但首次配置时需要录入所有设备的MAC地址，工作量大。 限时练习 三 12.在双绞线组网中，UTP的有效传输距离通常不能超过__________米。若需延长传输距离，可在中间添加__________来放大再生信号。（填网络设备名称） 【答案】100；中继器 【解析】标准以太网双绞线传输极限为100米。中继器是物理层设备，专门用于补偿信号损耗、延长传输距离。 内容小结 四 1.核心设备对比记忆：重点对比中继器、集线器与交换机。牢记它们的工作层次、转发机制以及冲突域隔离能力。 2.VLAN划分逻辑梳理：深刻理解VLAN隔离广播域的核心作用。针对三种划分方式，需理清其优缺点与适用场景。 3.掌握无线局域网的两种组网模式，明确“对等模式（Ad-Hoc）”无中心节点与“结构化模式（Infrastructure）”依赖AP的本质区别。 $