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计算机网络交换原理

发布时间: 2022-10-16 13:10:22

① 电脑交换器原理和作用是什么

交换机(Switch)意为“开关”是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机

② 交换机的工作原理是什么

  • 二层交换机工作在数据链路层,主要用于转发数据帧,基于MAC地址表进行寻址,具体工作过程如下:

  • (1)首次寻找局域网某台计算机MAC地址,会以广播包的形式在链路上转发;该广播包中包含发送端的MAC地址。

    (2)接收端收到该信息后,记录发送端MAC地址,并回复自身MAC地址信息;

    (3)交换机记录MAC地址,再次发送同样MAC地址时查询MAC地址表,匹配到信息后发送单播包。

  • 三层交换机工作在网络层,其技术原理包含:二层交换技术+三层转发技术,具体工作过程如下:

  • (1)假设两个使用IP协议的站点A、B通过三层交换机进行通信,发送站点A在数据发送前,将自己的IP地址与B站的IP地址进行比较,判断B站是否与自己在同一子网内。

    (2)若目的站B与发送站A在同一子网内,则进行二层的转发。若两个站点不在同一子网内,如发送站A要与目的站B通信,发送站A就需要向三层交换模块发出ARP请求,当发送站A对三层交换模块广播出一个ARP请求时,如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址,则向发送站A回复B的MAC地址;否则三层交换模块会根据路由信息向B站广播一个ARP请求,B站得到ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址,三层交换模块保存地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层引擎的MAC地址表中。此后,A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理,能够更好地实现信息高速转发。

计算机网络,简述路由器和交换机的工作原理,要的是简述哦

路由器的主要作用是转发数据包,将每一个IP数据包由一个端口转发到另一个端口。
交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
这是最简单的叙述了。

④ 计算机通信的主要原理是什么

计算机网络通信的工作原理1)TCP/IP协议的数据传输过程:
TCP/IP协议所采用的通信方式是分组交换方式。所谓分组交换,简单说就是数据在传输时分成若干段,每个数据段称为一个数据包,TCP/IP协议的基本传输单位是数据包,TCP/IP协议主要包括两个主要的协议,即TCP协议和IP协议,这两个协议可以联合使用,也可以与其他协议联合使用,它们在数据传输过程中主要完成以下功能:
1)首先由TCP协议把数据分成若干数据包,给每个数据包写上序号,以便接收端把数据还原成原来的格式。
2)IP协议给每个数据包写上发送主机和接收主机的地址,一旦写上的源地址和目的地址,数据包就可以在物理网上传送数据了。IP协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。
3)这些数据包可以通过不同的传输途径(路由)进行传输,由于路径不同,加上其它的原因,可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复的现象。这些问题都由TCP协议来处理,它具有检查和处理错误的功能,必要时还可以请求发送端重发。
简言之,IP协议负责数据的传输,而TCP协议负责数据的可靠性。

⑤ 计算机网络工作原理是什么

关于计算机网络的定义。

广义的观点:计算机技术与通信技术相结合,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统;资源共享的观点:以能够相互共享资源的方式连接起来,并且各自具有独立功能的计算机系统的集合;对用户透明的观点:存在一个能为用户自动管理资源的网络操作系统,由它来调用完成用户任务所需要的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的,实际上这种观点描述的是一个分布式系统。
1、支撑计算机网络的有两大技术原理:
1)计算机(广义上的计算机) 2)通信技术(包括接入和输出技术)
前者的存在使得用户有了强大的数据录入、处理、输出能力,后者使得信息的远程即时交换和共享成为可能。
2. 计算机网络的拓朴结构。
答:计算机网络采用拓朴学的研究方法,将网络中的设备定义为结点,把两个设备之间的连接线路定义为链路。计算机网络也是由一组结点和链路组成的的几何图形,这就是拓朴结构。
分类:按信道类型分,分为点---点线路通信子网和广播信道的通信子网。采用点——点连线的通信子网的基本结构有四类:星状、环状、树状和网状;广播信道通子网有总线状、环状和无线状。
3. 计算机网络的体系结构
答:将计算机网络的层次结构模型和分层协议的集合定义为计算机网络体系结构。
4.计算机网络的协议三要素
答:三要素是:1,语法:关于诸如数据格式及信号电平等的规定;2,语义:关于协议动作和差错处理等控制信息;3,定时:包含速率匹配和排序等。
5.OSI七层协议体系结构和各级的主要作用
答:七层指:由低到高,依次是物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。
6.TCP/IP协议体系结构
答:TCP/IP是一个协议系列,目前已饮食了100多个协议,用于将各种计算机和数据通信设备组成计算机网络。
TCP/IP协议具有如下特点:1,协议标准具有开放性,其独立于特定的计算机硬件与操作系统,可以免费使用;2,统一分配网络地址,使得整个TCP/IP设备在网络中都具有惟一的IP地址。
分层:应用层(SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others)、传输层(TCP,UDP)、互联层(IP,ICMP, ARP, RARP)、主机——网络层(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。
传输控制协议TCP:定义了两台计算机之间进行可靠数据传输所交换的数据和确认信息的格式,以及计算机为了确保数据的正确到达而采取的措施。
7、计算机通信常用原理

虚电路可分为永久虚电路和交换虚电路。
X.25协议描述了主机(DTE)与分组交换网(PSN)之间的接口标准。
X.25的分组级相当于OSI参考模型中的网络层,主要功能是向主机提供多信道的虚电路服务。
帧中继的层次结构中只有物理层和链路层,采用光纤作为传输介质。
帧中继的常见应用:1,局域网的互联,2,语音传输,3,文件传输。
ATM(异步传输模式),ATM的信元具有固定的长度,53个字节,5个自己是信头,48个字节是信息段。
ATM网络环境由两部分组成:ATM网络和ATM终端用户。
局域网L3交换技术:Fast IP技术,Net Flow技术
广域网L3交换技术:Tag Switching
虚拟局域网:是通过路由和交换设备在网络的物理拓扑结构基础上建立的逻辑网络。
虚拟局域网的交换技术:端口交换、帧交换、元交换。
虚拟局域网的划分方法:按交换端口号、按MAC地址、按第三层协议。
VPN(虚拟专用网),特点:1,安全保障,2,服务质量保证,3,可扩充性和灵活性,4,可管理性。
VPN的安全技术:隧道技术、加解密技术、密钥管理技术、使用者与设备身份认证技术。
网络管理基本功能:故障管理、计费管理、配置管理、性能管理、安全管理。
SNMP(简单网络管理协议),CMIS/CMIP(公共管理信息服务和公共管理信息协议)。

⑥ 交换机的工作原理

交换机工作原理

一、概述

1993年,局域网交换设备出现,1994年,国内掀起了交换网络技术的热潮。其实,交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品,体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样,交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与桥接器不同的是交换机转发延迟很小,操作接近单个局域网性能,远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。

交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整,以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。

类似传统的桥接器,交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中;交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡,不必作高层的硬件升级;交换机对工作站是透明的,这样管理开销低廉,简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。

利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息,提供了比传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个以太网端口对含有64个八进制数的数据包,可提供14880bps的传输速率。这意味着一台具有12个端口、支持6道并行数据流的“线路速率”以太网交换器必须提供89280bps的总体吞吐率(6道信息流X14880bps/道信息流)。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行,其端口造价低于传统型桥接器。

二、三种交换技术

1.端口交换

端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中,这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域),不用网桥或路由连接,网络之间是互不相通的。以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上,端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度,端口交换还可细分为:

·模块交换:将整个模块进行网段迁移。

·端口组交换:通常模块上的端口被划分为若干组,每组端口允许进行网段迁移。

·端口级交换:支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI第一层上完成的,具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当,那么还可以在一定程度进行客错,但没有改变共享传输介质的特点,自而未能称之为真正的交换。

2.帧交换

帧交换是目前应用最广的局域网交换技术,它通过对传统传输媒介进行微分段,提供并行传送的机制,以减小冲突域,获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异,但对网络帧的处理方式一般有以下几种:

·直通交换:提供线速处理能力,交换机只读出网络帧的前14个字节,便将网络帧传送到相应的端口上。

·存储转发:通过对网络帧的读取进行验错和控制。

前一种方法的交换速度非常快,但缺乏对网络帧进行更高级的控制,缺乏智能性和安全性,同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。因此,各厂商把后一种技术作为重点。

有的厂商甚至对网络帧进行分解,将帧分解成固定大小的信元,该信元处理极易用硬件实现,处理速度快,同时能够完成高级控制功能(如美国MADGE公司的LET集线器)如优先级控制。

3.信元交换

ATM技术代表了网络和通讯技术发展的未来方向,也是解决目前网络通信中众多难题的一剂“良药”,ATM采用固定长度53个字节的信元交换。由于长度固定,因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接,并行运行,可以通过一个交换机同时建立多个节点,但并不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接,以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用,因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。

三、局域网交换机的种类和选择

局域网交换机根据使用的网络技术可以分为:

·以大网交换机;

·令牌环交换机;

·FDDI交换机;

·ATM交换机;

·快速以太网交换机等。

如果按交换机应用领域来划分,可分为:

·台式交换机;

·工作组交换机;

·主干交换机;

·企业交换机;

·分段交换机;

·端口交换机;

·网络交换机等。

局域网交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言,局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力、包交换速度等因素。因此,在选择交换机时要注意以下事项:

(1)交换端口的数量;

(2)交换端口的类型;

(3)系统的扩充能力;

(4)主干线连接手段;

(5)交换机总交换能力;

(6)是否需要路由选择能力;

(7)是否需要热切换能力;

(8)是否需要容错能力;

(9)能否与现有设备兼容,顺利衔接;

(10)网络管理能力。

四、交换机应用中几个值得注意的问题

1.交换机网络中的瓶颈问题

交换机本身的处理速度可以达到很高,用户往往迷信厂商宣传的Gbps级的高速背板。其实这是一种误解,连接入网的工作站或服务器使用的网络是以大网,它遵循CSMA/CD介质访问规则。在当前的客户/服务器模式的网络中多台工作站会同时访问服务器,因此非常容易形成服务器瓶颈。有的厂商已经考虑到这一点,在交换机中设计了一个或多个高速端口(如3COM的Linkswitch1000可以配置一个或两个100Mbps端口),方便用户连接服务器或高速主干网。用户也可以通过设计多台服务器(进行业务划分)或追加多个网卡来消除瓶颈。交换机还可支持生成树算法,方便用户架构容错的冗余连接。

2.网络中的广播帧

目前广泛使用的网络操作系统有Netware、Windows NT等,而Lan Server的服务器是通过发送网络广播帧来向客户机提供服务的。这类局域网中广播包的存在会大大降低交换机的效率,这时可以利用交换机的虚拟网功能(并非每种交换机都支持虚拟网)将广播包限制在一定范围内。

每台文交换机的端口都支持一定数目的MAC地址,这样交换机能够“记忆”住该端口一组连接站点的情况,厂商提供的定位不同的交换机端口支持MAC数也不一样,用户使用时一定要注意交换机端口的连接端点数。如果超过厂商给定的MAC数,交换机接收到一个网络帧时,只有其目的站的MAC地址不存在于该交换机端口的MAC地址表中,那么该帧会以广播方式发向交换机的每个端口。

3.虚拟网的划分

虚拟网是交换机的重要功能,通常虚拟网的实现形式有三种:

(1)静态端口分配

静态虚拟网的划分通常是网管人员使用网管软件或直接设置交换机的端口,使其直接从属某个虚拟网。这些端口一直保持这些从属性,除非网管人员重新设置。这种方法虽然比较麻烦,但比较安全,容易配置和维护。

(2)动态虚拟网

支持动态虚拟网的端口,可以借助智能管理软件自动确定它们的从属。端口是通过借助网络包的MAC地址、逻辑地址或协议类型来确定虚拟网的从属。当一网络节点刚连接入网时,交换机端口还未分配,于是交换机通过读取网络节点的MAC地址动态地将该端口划入某个虚拟网。这样一旦网管人员配置好后,用户的计算机可以灵活地改变交换机端口,而不会改变该用户的虚拟网的从属性,而且如果网络中出现未定义的MAC地址,则可以向网管人员报警。

(3)多虚拟网端口配置

该配置支持一用户或一端口可以同时访问多个虚拟网。这样可以将一台网络服务器配置成多个业务部门(每种业务设置成一个虚拟网)都可同时访问,也可以同时访问多个虚拟网的资源,还可让多个虚拟网间的连接只需一个路由端口即可完成。但这样会带来安全上的隐患。虚拟网的业界规范正在制定当中,因而各个公司的产品还谈不上互操作性。Cisco公司开发了Inter-Switch Link(ISL)虚拟网络协议,该协议支持跨骨干网(ATM、FDDI、Fast Ethernet)的虚拟网。但该协议被指责为缺乏安全性上的考虑。传统的计算机网络中使用了大量的共享式Hub,通过灵活接入计算机端口也可以获得好的效果。

4.高速局域网技术的应用

快速以太网技术虽然在某些方面与传统以大网保持了很好的兼容性,但100BASE-TX、100BASAE-T4及100BASE-FX对传输距离和级连都有了比较大的限制。通过100Mbps的交换机可以打破这些局限。同时也只有交换机端口才可以支持双工高速传输。

目前也出现了CDDI/FDDI的交换技术,另外该CDDI/FDDI的端口价格也呈下降趋势,同时在传输距离和安全性方面也有比较大的优势,因此它是大型网络骨干的一种比较好的选择。

3COM的主要交换产品有Linkswitch系列和LANplex系列;BAY的主要交换产品有LattisSwitch2800,BAY stack workgroup、System3O00/5000(提供某些可选交换模块);Cisco的主要交换产品有Catalyst 1000/2000/3000/5000系列。

三家公司的产品形态看来都有相似之处,产品的价格也比较接近,除了设计中要考虑网络环境的具体需要(强调端口的搭配合理)外,还需从整体上考虑,例如网管、网络应用等。随着ATM技术的发展和成熟以及市场竞争的加剧,帧交换机的价格将会进一步下跌,它将成为工作组网的重要解决方案。

⑦ 数据交换的原理

数据交换的原理:就是多个数据终端设备(DTE)之间,为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程。

数据交换可以分为:电路交换、报文交换、分组交换和混合交换。电路交换原理与电话交换原理基本相同。电路交换的缺点是电路的利用率低,双方在通信过程中的空闲时间,电路不能得到充分利用。

报文交换的原理是当发送方的信息到达报文交换用的计算机时,先存放在外存储器中,待中央处理机分析报头,确定转发路由,并选到与此路由相应的输出电路上进行排队,等待输出。一旦电路空闲,立即将报文从外存储器取出后发出,这就提高了这条电路的利用率。是利用计算机实现的。发信端用户首先把要发送的数据编成电文,连同收信地址等辅助数据一起发往本地交换中心,在那里把它们完整地存储起来并作适当处理。当本地交换中心的输出口有空时,就将电文转发到下一个交换中心,最后由收信端的交换中心将电文传递到用户。

分组交换也采用存储转发技术,并进行差错检验、重发、返送响应等操作,最后收信端把接收的全部分组按顺序重新组合成数据。

电路交换是当用户之间要传输数据时,交换中心在用户之间建立一条暂时的数据电路。电路接通后,用户双方便可传输数据,并一直占用到传输完毕拆除电路为止。电路交换引入的时延很小,而且交换机对数据不加处理,因而适合传输实时性强和批量大的数据。

在一个计算机网络中同时采用电路交换和分组交换方式,称为混合交换。混合的方法是将传送信道分为不同的带宽,将一部分带宽分配给电路交换使用,而将另一部分带宽分配给分组交换使用。这里所谓的带宽就是指在一条传输信道上允许传输信息的频带宽度,即能从信道上通过信号的最高频率。

⑧ 简述交换机的工作原理

一、概述

1993年,局域网交换设备出现,1994年,国内掀起了交换网络技术的热潮。其实,交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品,体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样,交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与桥接器不同的是交换机转发延迟很小,操作接近单个局域网性能,远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。

交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整,以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。

类似传统的桥接器,交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中;交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡,不必作高层的硬件升级;交换机对工作站是透明的,这样管理开销低廉,简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。

利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息,提供了比传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个以太网端口对含有64个八进制数的数据包,可提供14880bps的传输速率。这意味着一台具有12个端口、支持6道并行数据流的“线路速率”以太网交换器必须提供89280bps的总体吞吐率(6道信息流X14880bps/道信息流)。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行,其端口造价低于传统型桥接器。

二、三种交换技术

1.端口交换

端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中,这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域),不用网桥或路由连接,网络之间是互不相通的。以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上,端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度,端口交换还可细分为:

·模块交换:将整个模块进行网段迁移。

·端口组交换:通常模块上的端口被划分为若干组,每组端口允许进行网段迁移。

·端口级交换:支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI第一层上完成的,具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当,那么还可以在一定程度进行客错,但没有改变共享传输介质的特点,自而未能称之为真正的交换。

2.帧交换

帧交换是目前应用最广的局域网交换技术,它通过对传统传输媒介进行微分段,提供并行传送的机制,以减小冲突域,获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异,但对网络帧的处理方式一般有以下几种:

·直通交换:提供线速处理能力,交换机只读出网络帧的前14个字节,便将网络帧传送到相应的端口上。

·存储转发:通过对网络帧的读取进行验错和控制。

前一种方法的交换速度非常快,但缺乏对网络帧进行更高级的控制,缺乏智能性和安全性,同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。因此,各厂商把后一种技术作为重点。

有的厂商甚至对网络帧进行分解,将帧分解成固定大小的信元,该信元处理极易用硬件实现,处理速度快,同时能够完成高级控制功能(如美国MADGE公司的LET集线器)如优先级控制。

3.信元交换

ATM技术代表了网络和通讯技术发展的未来方向,也是解决目前网络通信中众多难题的一剂“良药”,ATM采用固定长度53个字节的信元交换。由于长度固定,因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接,并行运行,可以通过一个交换机同时建立多个节点,但并不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接,以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用,因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。

三、局域网交换机的种类和选择

局域网交换机根据使用的网络技术可以分为:

·以大网交换机;

·令牌环交换机;

·FDDI交换机;

·ATM交换机;

·快速以太网交换机等。

如果按交换机应用领域来划分,可分为:

·台式交换机;

·工作组交换机;

·主干交换机;

·企业交换机;

·分段交换机;

·端口交换机;

·网络交换机等。

局域网交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言,局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力、包交换速度等因素。因此,在选择交换机时要注意以下事项:

(1)交换端口的数量;

(2)交换端口的类型;

(3)系统的扩充能力;

(4)主干线连接手段;

(5)交换机总交换能力;

(6)是否需要路由选择能力;

(7)是否需要热切换能力;

(8)是否需要容错能力;

(9)能否与现有设备兼容,顺利衔接;

(10)网络管理能力。

四、交换机应用中几个值得注意的问题

1.交换机网络中的瓶颈问题

交换机本身的处理速度可以达到很高,用户往往迷信厂商宣传的Gbps级的高速背板。其实这是一种误解,连接入网的工作站或服务器使用的网络是以大网,它遵循CSMA/CD介质访问规则。在当前的客户/服务器模式的网络中多台工作站会同时访问服务器,因此非常容易形成服务器瓶颈。有的厂商已经考虑到这一点,在交换机中设计了一个或多个高速端口(如3COM的Linkswitch1000可以配置一个或两个100Mbps端口),方便用户连接服务器或高速主干网。用户也可以通过设计多台服务器(进行业务划分)或追加多个网卡来消除瓶颈。交换机还可支持生成树算法,方便用户架构容错的冗余连接。

2.网络中的广播帧

目前广泛使用的网络操作系统有Netware、WindowsNT等,而LanServer的服务器是通过发送网络广播帧来向客户机提供服务的。这类局域网中广播包的存在会大大降低交换机的效率,这时可以利用交换机的虚拟网功能(并非每种交换机都支持虚拟网)将广播包限制在一定范围内。

每台文交换机的端口都支持一定数目的MAC地址,这样交换机能够“记忆”住该端口一组连接站点的情况,厂商提供的定位不同的交换机端口支持MAC数也不一样,用户使用时一定要注意交换机端口的连接端点数。如果超过厂商给定的MAC数,交换机接收到一个网络帧时,只有其目的站的MAC地址不存在于该交换机端口的MAC地址表中,那么该帧会以广播方式发向交换机的每个端口。

3.虚拟网的划分

虚拟网是交换机的重要功能,通常虚拟网的实现形式有三种:

(1)静态端口分配

静态虚拟网的划分通常是网管人员使用网管软件或直接设置交换机的端口,使其直接从属某个虚拟网。这些端口一直保持这些从属性,除非网管人员重新设置。这种方法虽然比较麻烦,但比较安全,容易配置和维护。

(2)动态虚拟网

支持动态虚拟网的端口,可以借助智能管理软件自动确定它们的从属。端口是通过借助网络包的MAC地址、逻辑地址或协议类型来确定虚拟网的从属。当一网络节点刚连接入网时,交换机端口还未分配,于是交换机通过读取网络节点的MAC地址动态地将该端口划入某个虚拟网。这样一旦网管人员配置好后,用户的计算机可以灵活地改变交换机端口,而不会改变该用户的虚拟网的从属性,而且如果网络中出现未定义的MAC地址,则可以向网管人员报警。

(3)多虚拟网端口配置

该配置支持一用户或一端口可以同时访问多个虚拟网。这样可以将一台网络服务器配置成多个业务部门(每种业务设置成一个虚拟网)都可同时访问,也可以同时访问多个虚拟网的资源,还可让多个虚拟网间的连接只需一个路由端口即可完成。但这样会带来安全上的隐患。虚拟网的业界规范正在制定当中,因而各个公司的产品还谈不上互操作性。Cisco公司开发了Inter-SwitchLink(ISL)虚拟网络协议,该协议支持跨骨干网(ATM、FDDI、FastEthernet)的虚拟网。但该协议被指责为缺乏安全性上的考虑。传统的计算机网络中使用了大量的共享式Hub,通过灵活接入计算机端口也可以获得好的效果。

4.高速局域网技术的应用

快速以太网技术虽然在某些方面与传统以大网保持了很好的兼容性,但100BASE-TX、100BASAE-T4及100BASE-FX对传输距离和级连都有了比较大的限制。通过100Mbps的交换机可以打破这些局限。同时也只有交换机端口才可以支持双工高速传输。

目前也出现了CDDI/FDDI的交换技术,另外该CDDI/FDDI的端口价格也呈下降趋势,同时在传输距离和安全性方面也有比较大的优势,因此它是大型网络骨干的一种比较好的选择。

3COM的主要交换产品有Linkswitch系列和LANplex系列;BAY的主要交换产品有LattisSwitch2800,BAYstackworkgroup、System3O00/5000(提供某些可选交换模块);Cisco的主要交换产品有Catalyst1000/2000/3000/5000系列。

三家公司的产品形态看来都有相似之处,产品的价格也比较接近,除了设计中要考虑网络环境的具体需要(强调端口的搭配合理)外,还需从整体上考虑,例如网管、网络应用等。随着ATM技术的发展和成熟以及市场竞争的加剧,帧交换机的价格将会进一步下跌,它将成为工作组网的重要解决方案。

⑨ 计算机网络原理

你好
1.1 计算机网络及其分类
计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

按广义定义
关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。
另外,从逻辑功能上看,计算机网络是以传输信息为基础目的,用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合。一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看,计算机网络它是这样定义的:存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。有它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。

按连接定义
计算机网络就是通过线路互连起来的、资质的计算机集合,确切的说就是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来,并配置网络软件,以实现计算机资源共享的系统。

按需求定义
计算机网络就是由大量独立的、但相互连接起来的计算机来共同完成计算机任务。这些系统称为计算机网络(computer networks)
1.1.1计算机网络及其功能
1.1.2计算机网络的分类
1.1.3通信与计算机网络相关标准化组织
1.2 计算机网络组成
1.2.1计算机网络的拓扑结构
1.2.2链路
所谓链路就是从一个节点到相邻节点的一段物理线路,而中间没有任何其他的交换节点。
补充:在进行数据通信时,两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。可见链路只是一条路径的组成部分。
1.2.3网络节点
节点是指一台电脑或其他设备与一个有独立地址和具有传送或接收数据功能的网络相连。节点可以是工作站、客户、网络用户或个人计算机,还可以是服务器、打印机和其他网络连接的设备。每一个工作站﹑服务器、终端设备、网络设备,即拥有自己唯一网络地址的设备都是网络节点。整个网络就是由这许许多多的网络节点组成的,把许多的网络节点用通信线路连接起来,形成一定的几何关系,这就是计算机网络拓扑。
各个网络节点通过网卡那里获得唯一的地址。每一张网卡在出厂的时候都会被厂家固化一个全球唯一的媒体介质访问层(Media Access Control)地址﹐使用者是不可能变更此地址的。这样的地址安排就如我们日常的家庭地址一样﹐是用来区分各自的身份的。您的网络必须有能力去区别这一个地址有别于其它的地址。在网络里面﹐有很多资料封包会由一个网络节点传送到另一个网络节点﹐同时要确定封包会被正确的传达目的地﹐而这个目的地就必须依靠这个网卡地址来认定了。
1.2.4协议
网络协议,也可简称协议,由三要素组成:
(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式;
(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应;
(3)时序,即事件实现顺序的详细说明。
计算机通信网是由许多具有信息交换和处理能力的节点互连而成的。要使整个网络有条不紊地工作, 就要求每个节点必须遵守一些事先约定好的有关数据格式及时序等的规则。 这些为实现网络数据交换而建立的规则、约定或标准就称为网络协议。 协议是通信双方为了实现通信而设计的约定或通话规则。
协议总是指某一层的协议。准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。

步骤
是一系列的步骤: 它包括两方或多方,设计它的目的是要完成一项任务!
是对数据格式和计算机之间交换数据时必须遵守的规则的正式描述。简单的说,网络中的计算机要能够互相顺利的通信,就必须讲同样的语言,语言就相当于协议,它分为Ethernet、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP协议。

特点
协议还有其他的特点:
1) 协议中的每个人都必须了解协议,并且预先知道所要完成的所有的步骤。
2) 协议中的每个人都必须同意并遵循它。
3) 协议必须是清楚的,每一步必须明确定义,并且不会引起误解。
在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议或通信协议
协议也可以这样说,就是连入网络的计算机都要遵循的一定的技术规范,关于硬件、软件和端口等的技术规范。
网络是一个信息交换的场所,所有接入网络的计算机都可以通过彼此之间的物理连设备进行信息交换,这种物理设备包括最常见的电缆、光缆、无线WAP和微波等,但是单纯拥有这些物理设备并不能实现信息的交换,这就好像人类的身体不能缺少大脑的支配一样,信息交换还要具备软件环境,这种“软件环境”是人类事先规定好的一些规则,被称作“协议”,有了协议,不同的电脑可以遵照相同的协议使用物理设备,并且不会造成相互之间的“不理解”。
这种协议很类似于“摩尔斯电码”,简单的一点一横,经过排列可以有万般变化,但是假如没有“对照表”,谁也无法理解一新产生的协议也大多是在基层协议基础上建立的,因而协议相对来说具有较高的安全机制,黑客很难发现协议中存在的安全问题直接入手进行网络攻击。但是对于某些新型协议,因为出现时间短、考虑欠周到,也可能会因安全问题而被黑客利用。
对于网络协议的讨论,更多人则认为:现今使用的基层协议在设计之初就存在安全隐患,因而无论网络进行什么样的改动,只要现今这种网络体系不进行根本变革,就一定无法消除其潜在的危险性。
数据在IP互联网中传送时会被封装为报文或封包。IP协议的独特之处在于:在报文交换网络中主机在传输数据之前,无须与先前未曾通信过的目的主机预先建立好一条特定的“通路”。互联网协议提供了一种“不可靠的”数据包传输机制(也被称作“尽力而为”);也就是说,它不保证数据能准确的传输。数据包在到达的时候可能已经损坏,顺序错乱(与其它一起传送的封包相比),产生冗余包,或者全部丢失。如果 应用需要保证可靠性,一般需要采取其他的方法,例如利用IP的上层协议控制。
网络协议通常由语法,语义和定时关系3部分组成。网络传输协议或简称为传送协议(Communications Protocol),是指计算机通信的共同语言。现在最普及的计算机通信为网络通信,所以“传送协议”一般都指计算机通信的传送协议,如:TCP/IP、NetBEUI等。然而,传送协议也存在于计算机的其他形式通信,例如:面向对象编程里面对象之间的通信;操作系统内不同程序之间的消息,都需要有一个传送协议,以确保传信双方能够沟通无间。
其他含义
协商:双方协议提高价格 对共同达到统一目的 可制定协议。
通俗概念:协议是做某些事情之前共同协商,共同达到统一目的,对统一达成问题作为书面形式共同约束。
协商好了就点仁义、仗义。协议要是用上了,那就是没意义了,也就是证明即将要结束协议。
定义
协议(protocol)是指两个或两个以上实体为了开展某项活动,经过协商后达成的一致意见。协议总是指某一层的协议。准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。
1.3课外实践参考——构建一个简单的局域网络
1.3.1双绞线
双绞线(Twisted Pair)是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕(一般以逆时针缠绕)在一起而制成的一种通用配线,属于信息通信网络传输介质。双绞线过去主要是用来传输模拟信号的,但现在同样适用于数字信号的传输。
双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。
双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成。采用这种方式,不
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