第5章网络互联设备与设备选型习题与思考题参考答案

第5 章网络互联设备与设备选型

习题与思考题

1. 习题

（1）网络互联设备有哪几层的设备？

（

物理层：中继器、集线器、调制解调器

数据链路层：网桥、网卡、交换机

网络层：路由器

应用层：网关、防火墙

）

（2）中继器有什么作用？

（

中继器是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的网络互联设备，主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制和放大还原功能，以此来延长网络的长度。

它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。

）

（3）集线器分为5 种不同的类型？

（

集线器产品发展较快，局域网集线器通常分为5 种不同的类型，它将对局域网交换机技术的发展产生直接影响。

1）单中继器网段集线器

2）多网段集线器

3）端口交换式集线器

4）网络互联集线器

5）交换式集线器

）

（4）简述调制解调器的用途

（

调制解调器它是一种翻译器，用于将计算机输出的原始数字信号转换成适应模拟信道的信号，人们把这个实现调制的设备称为调制器；从已调制信号恢复为数字信号的过程称为解调，相应的设备称为解调器。调制器与解调器合起来称为调制解调器。

在计算机联网中把不同区域、不同城市、不同国家的数据装置连接起来，使它们能相互传输数据。

）

（5）简述调制解调器的分类

（

为了适应各种不同信道、不同速率的要求，有多种不同类型的调制解调器。

1 ）按功能分类

2 ）按外形分类

1 ）按功能分类

2 ）按外形分类

3 ）按传输速率分类

4）按使用线路分类

5 ）按操作模式分类

6 ）按数据压缩及检错方法分类

）

（6）简述话（频）带调制解调器的通信方式单工方式：两地之间只能按一个指定方向单向传输数据，即一端固定为数据发送端，另一端为接收端。

半双工方式：两地之间可以在两个方向双向传输数据，但二者不能同时进行。即每一端既可以发送数据也可以接收数据，但在发送数据时不能接收数据，在接收数据时不能发送数据。

全双工方式：两地间可以在两个方向上同时传输数据，即每一端在发送数据的同时，可以接收对方发送过来的数据。这种调制解调器使用最广泛。

）

（7）简述两线制与四线制调制解调器

（

两台调制解调器之间的通信线路可以用两线制也可以用四线制，发送调制解调器和接收调制解调器之间用一对线路连接起来进行数据传输的方式叫两线制，收发信号同在这两根线上完成。如果采用两对线则叫四线制，四线制实际上是并行的两对线路，收发信号分别在某一对线上完成，某对线的一端为调制解调器的发送方，另一端为另一台调制解调器的接收方，另一对线与之相反。

）

（8）简述调制解调器的连线模式

（

调制解调器的连线模式有4 种：信赖模式、常态模式、直接模式和自动信赖模式。

）

（9）什么是网桥？

（

在局域网中，网桥是最为常用的网间连接器，它工作在OSI 模型的数据链路层，实现局域网的连接，由于网桥涉及高层协议的转换，因此可实现同一类型网络的互联。

网桥可分为内桥和外桥；根据网桥连接的范围，又分为本地桥和远程桥

)

(10)什么是网卡？

( 网卡是局域网的接入设备，是单机与网络间架设的桥梁。

)

(11)简述网卡主要完成的功能

(1)读入由其他网络设备传输过来的数据包，经过拆包，将其变成客户机或服务器可以识别的数据，通过主板上的总线将数据传输到所需的设备中。

(2)将PC设备发送的数据打包后输送至其他网络设备中。

)

( 12)简述交换机的交换技术

(

1) 端口交换

端口交换还可细分为以下3 种：模块交换、端口组交换、端口级交换。

2) 帧交换帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输介质进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。处理方式一般有以下两种：直通交换、存储转发。

3) 信元交换。

)

( 13)简述交换机的特性

(

1) 静态和动态交换机

2) 发送机制及其对时延的影响

3) 直传交换

4) 保存并发送交换

)

( 14)简述交换机的工作模式

(

交换机的工作模式共有以下3 种。

1) 直通( Cut-through )方式

2) 只检验包前端64 个字节

3) 存储转发方式

)

( 15)简述交换机的体系结构

(

目前，市场上流行的交换机有三种体系结构：纵横式；共享存储器；高速总线。

)

（16）简述局域网交换机的种类

（局域网交换机根据使用的网络技术可以分为以太网交换机、令牌环交换机、

FDDI交换机、ATM交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机和万兆以太网交换机等。

）

（17）简述交换机的第二层交换技术

（

1）由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果第二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M交换机总线带宽超过N X M,那么这交换机就可以实现线速交换。

2）学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表。

3）第二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC芯片，因此转发速度非常快。

）

（18）简述交换机的第三层交换技术

（

第三层交换的运行方式类似于局域网交换机，不同的只是它是基于IP 地址而不是MAC 地址转发数据的。第三层交换技术是利用第三层协议中的IP包的包头信息来对后续数据业务进行标记，第三层交换机就没有必要将每次接收到的数据包进行拆包来判断路由，而是直接转发数据包，交换数据流，即“一次路由，处处交换”。

第三层交换机的速度快，有效地解决了带宽和访问速度问题。

1）在所有端口，针对所有网络接口和协议的无阻塞线速交换和路由。

2）多协议路由选择。

）

（19）简述交换机的第四层交换技术

（

第四层交换机支持第四层以下的所有协议;

第四层交换机不仅完全具备第三层交换机的所有交换功能和性能，还能支持第三层交换机不可能拥有的网络流量和服务质量控制的智能功能。

第四层交换机普遍采用5 项技术主要技术。

①包过滤/ 安全控制

②服务质量

③服务器负载均衡

④主机备用连接

⑤统计

在服务器集群中可以保证服务器集群中各服务器的负载平衡。

）

( 20)简述交换机的第七层交换技术

( 第七层交换是负载均衡控制应用层服务的内容，提供了一种对访问流量的高层控制方式，适合对HTTP服务器群的应用。第七层负载均衡技术通过检查流经的HTTP m头，根据报头内的信息来执行负载均衡任务。

★通过对HTTP报头的检查，可以检测出HTTP4O0 HTTP500和HTTP60C系列的错误信息，因而能透明地将连接请求重新定向到另一台服务器，避免应用层故障。

★可根据流经的数据类型(如判断数据包是图像文件、压缩文件或多媒体文件等)，把数据流引向相应内容的服务器来处理，提高系统性能。

★能根据连接请求的类型，如是普通文本、图像等静态文档请求，还是asp、cgi 等的动态文档请求，把相应的请求引向相应的服务器来处理，提高系统的性能及安全性。

★第七层负载均衡受到其所支持的协议限制(一般只有HTTP,这样就限制

了应用的广泛性，并且检查HTTP报头会占用大量的系统资源，势必会影响到系统的性能，在大量连接请求的情况下，负载均衡设备自身容易成为网络整体性能的瓶颈。

)

( 21)简述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

2) 网络中的广播帧

3) 虚拟网的划分

4) 千兆以太网交换机

5) 万兆以太网交换机

)

( 22)简述判断千兆交换机性能好坏的主要因素

(

1) 转发技术

2) 吞吐量

3) 帧丢失率

4) 管理功能

5) 延迟

6) 单/多MAC地址类型

7) 全双工

8) 虚拟局域网

9) 扩展性

10) 背板带宽

)

( 23)什么是路由器?

( 路由器是一台计算机，因为它的硬件和计算机类似，通常具有：

★ 处理器( CPU)；

★ 不同种类的内存，用于存储信息；

★ 操作系统，提供各种功能；

★ 各种端口的接口，用以连接到外围设备或允许它和其他计算机通信。当前，最先进的路由器具有三层交换功能，提供千兆位端口的速率，服务质量(QoS)、多点广播(Muleicasting )能力。

)

( 24、简述路由器的作用

路由器( Router 、是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。

)

( 25、简述路由器的功能

( 第一，网络互连，路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；

第二，数据处理，提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火

墙等功能；

第三，网络管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功

能。

)

( 26、简述路由器的体系结构

(

1) 中央CPU路由器体系结构

2) 并行处理路由器体系结构

3) 纵横式交换路由器体系结构

)

( 27、简述路由器的类型

( 路由器可根据它所支持的网络协议种类和局域网、广域网的接口来区分不同的路由器。一般路由器被划分为中低档路由器和高档路由器两种。

)

( 28、简述路由器的分代

(

第一代路由器集中转发，固定接口。第二代路由器集中转发，接口模块化。

第三代路由器基于CPU 勺分布式软件转发。

第四代路由器基于ASIC 的分布式硬件转发。

第五代路由器基于网络处理器的分布式硬件转发。

)

(29) 什么是网关？

(

网关是连接两个协议差别很大的计算机网络时使用的设备。它可以将具有不 同体系结构的计算机网络连接在一起。在OSI/RM 中，网关属于最高层(应用层) 的设备，工作在OSI/RM 的第七层。

网关使不同的体系结构和环境之间的通信成为可能。它把数据重新进行包装 并且进行转换。

)

(30) 什么是防火墙？

防火墙是网络工程中的一个常用的、重要的设备。防火墙指的是一个由软件 和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构 造的保护屏障。防火墙是一种获取安全性方法，依照特定的规则，允许或是限制 传输的数据通过。它能允许你“同意”的人和数据进入你的网络， 同时将你“不 同意”的人和数据拒之门外，最大限度地阻止网络中的非法访问你的网络。

)

(31) 简述网络层的防火墙

网络层防火墙可视为运作在 TCP/IP 网络层上，如图5-16所示。

应用层

表示层

会话层 传输层

)

(32) 简述应用层防火墙

(

]

网络层

链路层 物理层