任务31组建交换式局域网.pptVIP

计算机网络与综合布线 学习情境3 交换式与虚拟局域网 学习情境3 交换式与虚拟局域网 用HUB连接起来的局域网具有一些缺点，比如覆盖范围有限、带宽共享、不支持多种速率等。为了克服这些缺点，采用了交换设备实现网络连接。本情境的任务之一是用交换机和HUB组建一个交换式局域网，并对交换机进行配置。 为了实现交换，交换式局域网的所有计算机都处在同一个网段，这使得网络的灵活性受到了限制，并且交换式局域网具有广播风暴的缺点。为克服这些缺点，采用了虚拟局域网的方式，从而增加了网络连接的灵活性并缩小了广播风暴的范围。本情境的任务之二是实现单一交换机下，通过使用VLAN命令，使不同的计算机处于不同的虚拟局域网中。 学习情境3 交换式与虚拟局域网 任务3.1 组建交换式局域网 用交换机组建一个交换式局域网，并用相关命令查看端口/MAC地址映射表。组建的网络拓扑结构如图所示。 1.认识交换机及其工作原理； 2.会组建交换式局域网； 3.能够配置局域网交换机。 任务3.1 组建交换式局域网 任务3.1 组建交换式局域网 3.1.1 相关知识 一、共享式局域网与交换式局域网 通过集线器组成的局域网叫做共享式局域网，而通过交换设备（局域网交换机、路由器）连接起来的局域网叫做交换式局域网。共享式局域网的主要问题有三个：一是覆盖的地理范围有限（采用中继器最大为2.5km）；二是网络总带宽容量固定，随着网络中节点数的增多，冲突和碰撞加大，浪费带宽；三是不能支持多种速率，由于共享传输介质，收发双方必须保持速率一致才能正常通信。 任务3.1 组建交换式局域网 通常，人们用“分段”的方法来解决共享式局域网存在的问题。“分段”就是将一个大型的局域网分割成两个或者多个小型局域网，每个段使用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测，其工作过程可以总结为“先听后发，边听边发，冲突后随机延迟”)介质访问控制方法维持段内用户通信，段与段之间通过“交换”设备进行沟通。 任务3.1 组建交换式局域网 二、交换机及其工作原理 交换机是一种智能设备，在物理层和MAC子层进行工作。交换机遵循网桥的工作原理，它可以把一个网段分为多个网段，把冲突限制在一些细分的网段之内，这无形中增加了网络的带宽，使得每个网段都可以获得一个冲突域，细分网段之后就可以获得多个冲突域。同时交换机又可以在不同网段之间进行MAC帧的转发，即连接了各个网段，使各个网段之间可以互相进行访问。所以，交换机是通过细分网段，提高了网络带宽；通过在网段间发帧，扩大了局域网的范围。有时称交换机（或网桥）为数据链路层设备。所以说交换机是一种真正意义上的局域网连接设备，通过交换机可以把一些工作站连接起来，还可以把一些网段连接起来，同时又增加了网络的整个带宽。交换机具有地址学习、数据帧转发以及环路避免三种功能。 任务3.1 组建交换式局域网 地址学习和MAC地址表的维护。 每个交换机都在其内部维护着一张MAC地址表，如图所示。 任务3.1 组建交换式局域网 交换机的接口收到数据帧后，查找MAC地址表；如没有相应的表项，交换机将该数据帧泛洪（flood）到所有其他的接口上。如图所示。 任务3.1 组建交换式局域网 如果交换机连接的所有主机都发送过数据帧，就可以建立起一个完整的MAC地址表，交换机将据此做出转发/过滤的决定。 如果数据帧的目的MAC地址在MAC地址表中有相应的表项，则交换机将该数据帧直接发往对应的接口，从而保证其他接口上的主机不会收到无关的数据帧。如图所示。 任务3.1 组建交换式局域网 三、交换机的转发方式 1.直通式（Cut Through） 2.存储转发式（Store ＆ Forward） 3.无碎片直通方式（Fragment Free） 在这三种模式中，存储转发式速度最慢，误码率最低；直通式最快，误码率最高；无碎片直通式在交换质量和效率上是一个折中。 任务3.1 组建交换式局域网 3.1.2 任务实施 一、交换式局域网的组网 （1）用直通双绞线连接计算机与交换机。 （2）交换机与交换机级联。其中用直通双绞线把上行端口（级联端口）与普通端口相连，用交叉双绞线把普通端口与普通端口相连。 （3）交换机与集线器级联。其中用直通双绞线把上行端口（级联端口）与普通端口相连，用交叉双绞线把普通端口与普通端口相连。 任务3.1 组建交换式局域网 二、局域网交换机的配置 （1）终端控制台的连接和配置 利用PC机作为控制终端使用，连接完毕后通过以下步骤进行设置： 启动Windows XP，通过“开始”→“程序