（2）地址学习 ① 读取帧源地址并记录帧进入交换机的端口（节点只要发送 信息，交换机就能建立该表项）； ② 利用计时器维护表项的“新鲜”性。
3. 通信过滤
（1）目的：隔离本地信息，避免不必要的数据流动。 （2）方法：
利用端口/MAC地址映射表和帧的目的地址决定是否转发或转发到 何处。
如果地址表中不存在帧的目的地址，交换机则需要向除接收端口 以外的所有端口转发。
二 以太网交换机的工作过程
1. 数据转发方式
（1）直接交换 测到目的地址字段，立即转发
（2）存储转发交换 完整地接收整个数据，对数据进行差错检测
（3）改进的直接交换 接收数据头部，判断头部字段是否正确
2. 地址学习
（1）建立端口/MAC地址映射表需要解决的问题 ① 交换机怎样知道哪台计算机连接哪个端口； ② 交换机怎样维护地址映射表以保持其“新鲜”。
4.交换的提出 （1）共享以太网存在的问题的解决方法：分段 （2）何谓分段？
将大型以太网分割成两个或多个小型以太网； 每个段使用CSMA/CD介质访问控制方法维持段内用户的通信； 段与段之间通过“交换”设备沟通； 交换设备在一段接收信息，经处理后转发给另一段。
5.利用集线器组成的大型共享式以太网
三、交换机
特点：交换机是基于网络交换技术的产品，具有简单、低价、高性能 和高端口密集的特点，体现了桥接技术的复杂交换技术，它工作在 OSI参考模型的第二层( 数据链路层) 。它的任意两个端口之间都可 以进行通信而不影响其他端口，每对端口都可以并发地进行通信而独 占带宽，从而突破了共享式集线器同时只能有一对端口工作的限制， 提高了整个网络的带宽
屏蔽双绞线
1.优点 传输质量较高 电缆尺寸和重量与UTP相当
2.缺点 安装不合适有可能引入外界干扰
（3）光缆
1.光缆的特点 (1)优点
传输速率高 传输距离远 传输损耗低 抗干扰能力强 (2)缺点 价格相对较高 安装比较困难 2.光纤的分类 多模光纤 单模光纤（质量比多模光纤好：快、量大、贵） 另外按照制作工艺分：跳变式（折射率为常数）、渐变式（折
总线型拓扑的主要特点 ① 所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总
线上，总线可以是同轴电缆、双绞线或者光纤；
② 任何一个站点发送的信号都将沿着总线( 介质) 广播，而且都能被其它 所有站点接收，但在同一时间内，只允许一个站点发送数据；
③ 由于总线作为公共传输介质为多个节点共享，就有可能出现同一时刻 有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，因此会出现“冲 突”，从而造成本次数据传输失败。
射率随光纤半径增大而减小） 3.光缆适合于楼宇内部的结构化布线
一、集线器
2.3 网络设备
特点：1、以太网的集中连接点 2、放大接收到的信号 3、无过滤功能 4、无路经检测或交换功能 5、不同速率的集线器不能级联

二、网卡 特点：
1、实现计算机与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，接收和 执行计算机送来的各种控制命令，完成物理层功能
2.网络总带宽容量固定 以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有 节点增加，冲突概率增大，带宽浪费也越严重
3.不能支持多种速率 以太网的传输介质是共享的
所谓共享式以太网，指网络中的所有节点共享网络带宽，最典型的 是HUB连接的以太网，比如说10兆的hub，总的带宽就是10兆，不管有多 少个口都是共用这10兆带宽，所以10兆的hub实际每个端口都达不到10兆 的带宽
交换式以太网是指采用了交换技术的以太网，连接设备就是交换机， 总的带宽取决于交换机的背板带宽，比如说100兆的交换机，他的每个端 口的带宽都是100兆，如果是全双工的带宽就是200兆。如果是24口的交 换几，如果背板带宽能达到4.8G，那么这个这个交换机在24口都在使用 的情况下，每个端口都能达到100兆的交换速率，那么这个交换机就能达 到线速交换，低档的交换机一般背板带宽都不够，都不能达到线速交换 。
星型拓扑的缺点 ① 每个站点直接与中央结点相连，需要大量电缆；
② 一旦中央结点产生故障，则全网不能工作，所以对中央结点的可靠性 和冗余度要求很高。
三 局域网传输介质
1.传输介质作用 传输信号经过的各种物理环境 物理上将计算机相互连接起来的介质
2.传输介质的种类 （1）同轴电缆 （2）非屏蔽双绞线（UTP） （3）屏蔽双绞线（STP） （4）光缆
4. 什么设备需要具备路由选择功能？
（1）路由器
主要任务就是路由选择
（2）多宿主主机
具有多个物理连接 发送IP数据报前，需要决定发送到哪个物理连接更好
（3）普通主机
具有单个物理连接 通过网络与多个路由器相连时，发送IP数据报前需要决定发送给哪个路
由器更优
5. 表驱动IP选路的基本思想
（1）在需要路由选择的设备中保存一张IP路由表； （2）IP路由表存储着有关可能的目的地址及怎样到达目的地
总线拓扑的缺点 ①总线拓扑的网络不是集中控制的，所以故障检测需要在网上的各个站点
上进行
② 在扩展总线的干线长度时，需重新配置中继器、剪裁电缆、调整终端器 等；
③ 一次仅能一个端用户发送数据，其他端用户要发送数据则必须等待获得 发送权，在结点多重负荷下，传输效率低；
④ 便于数据有序传输而制定的介质访问控制方式，在一定程度上增加了站 点的硬件和软件费用。
通信过滤举例
三 生成树协议
1.交换机级联是否可以出现环路？ 集线器级联不能出现环路（无论是水平还是树型结构） 交换机级联可以出现环路（交换机执行生成树协议）
2.生成树协议 通过实现生成树协议相互的交换信息 利用交换的信息将网络中的环路断开 逻辑上形成一种树形结构 按照逻辑结构转发信息
生成树协议举例
另外2种模式还有个最重要的区别，就是hub在进行连接的时候是发送 的广播信息，每个端口都收到信号，然后那个目的端口反馈信息，再进 行数据的传送，如果，结点多了就会引发广播风暴，造成网络瘫痪，而 交换机在第一次发送过广播后就记录下mac地址了，再发送数据就是端口 对端口的了，速度就会比hub快很多，也不会引起广播风暴。
（2）总线型的优越性
① 一个节点失效不影响其他节点的工作 ② 节点的增删不影响全网的运行 ③ 结构简单 ④ 接入灵活 ⑤ 扩展容易 ⑥ 可靠性高
总线拓扑的优点 ① 电缆长度短，成本低且易于布线和维护；
② 用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其他站点或端用户通信；
③ 结构简单；
④ 可靠性较高。
结点连接；
② 星型拓扑构型结构简单，易于实现，便于管理；
③ 网络的中心结点是全网可靠性的瓶颈，中心结点的故障可能造成全网 瘫痪。
星型拓扑的优点 ① 利用中央结点可方便地提供服务和重新配置网络；
② 单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网，容易检测和隔离 故障，便于维护；
③ 任何一个连接只涉及到中央结点和一个站点，因此控制介质访问的方 法很简单，从而访问协议也十分简单。
目前，几种典型的拓扑结构主要是：星型拓扑结构、环型拓扑 结构、总线型拓扑结构和网状拓扑结构。
局域网的拓扑结构
1. 总线型拓扑结构 2. 环形拓扑结构 3. 星形拓扑结构 ……
1. 总线型拓扑结构
（1）所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线 上信息的传输以“共享介质”方式进行。
物理上的星型，逻辑上的总线结构。
2.2 传输介质
在网络中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤和无线电等。
（1）同轴电缆
同轴电缆的特点
1.优点 传输距离较远，覆盖的地域范围较大 技术非常成熟
2.缺点 电缆硬，折曲困难，重量重
3.局域网常用同轴电缆 粗同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径1cm 细同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径0.5cm
3.星形拓扑结构
（1）特点： 存在一个中心节点 每个节点通过点到点的链路与中心节点连接 所有通信都通过中心节点进行
交换局域网是一种典型的星形拓扑结构。 逻辑拓扑结构和物理拓扑结构的完全统一的。
集线器或交换机 图3-2 星型拓扑结构
星型拓扑的主要特点 ① 在星型拓扑构型中，任何结点都通过点到点通信线路与控制全网的中心
2.环形拓扑结构
（1）特点： 以共享介质方式进行数据传输 每个节点都与两个相邻的节点相连 节点之间采用点到点的链路 网络中的所有节点构成一个闭合的环 环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输
图3-3 环型网络
（2）环形的主要问题
环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪。
环型拓扑的主要特点 ① 在环型拓扑构型中，结点通过点—点通信线路连接成闭合环路； ② 环中数据将沿一个方向逐站传送； ③ 传输延时确定； ④ 环中每个结点与连接结点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈，
第2章 计算机网络硬件组成
2.1 计算机网络的拓扑结构
一、计算机网络的拓扑结构
计算机网络的拓扑结构是指一个网络的通信链路和结点构成的 几何布局图，它是从图论演变过来的。
网络拓扑结构主要有星型拓扑结构、环型拓扑结构、总线型拓 扑结构，以及由这些基本结构混合而成的树型拓扑结构、网状拓扑结 构等。
二、几种典型网络拓扑结构
6. 交换设备的类型
1.交换设备有多种类型 2.常见的交换设备
局域网交换机：工作于数据链路层，连接较为相似的网 络 路由器：工作于互联层，实现异型网络互联
7. 以太网交换机组网
（1）将一台计算机直接连到交换机端口；该计算机独享该端 口提供的带宽。
（2）将一个网段连到交换机端口；该网段上的所有计算机共 享该端口提供的带宽。
址的信息； （3）在转发IP数据报时，查询IP路由表，决定把数据报发往
何处。
6. 路由表中的目的地址如何表示？
交换机面板图示
LED指示灯
高速RJ-45 端口
管理端口
RJ-45端口