计算机网络原理 交换机的特点
路由器、交换机、集线器的异同点简介
集线器,路由器，交换机的作用和区别是什么?如何区分交换机,集线器,路由器?号称网络硬件三剑客的集线器（Hub）、交换机（Switch）与路由器（Router）一直都是网络界的活跃分子，但让很多初入网络之门的菜鸟恼火的是，它们三者不仅外观相似，而且经常呆在一起，要想分清谁是谁，感觉有点难!就让我们一起来看看它们之间有什么区别和联系吧!三剑客的工作原理一、集线器1.什么是集线器在认识集线器之前，必须先了解一下中继器。
在我们接触到的网络中，最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”，两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。
由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减，当信号衰减到一定程度时将造成信号失真，因此在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100米。
当两台电脑之间的距离超过100米时，为了实现双机互连，人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”，它的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送。
中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器。
集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。
由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”。
2.集线器的工作原理集线器的工作原理很简单，以图2为例，图中是一个具备8个端口的集线器，共连接了8台电脑。
集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互通。
具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。
由于该信息是计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，会因为信息不是自己的而不接收该信息。
计算机网络的特点
计算机网络的特点计算机网络是指将多台计算机通过传输线路连接起来，通过网络通信协议进行数据交换和资源共享的系统。
它已经成为现代社会中不可或缺的一部分，极大地促进了信息的传播和互联互通。
计算机网络具有以下特点：一、规模大随着科技的发展和互联网的普及，计算机网络的规模越来越大。
从最初的局域网扩展到广域网和互联网，如今涵盖全球范围的计算机网络连接数以亿计。
这种大规模的网络结构使得人们可以随时随地进行信息交流和资源共享。
二、异构性计算机网络中使用的设备和技术各不相同，即异构性。
不同厂商生产的计算机、路由器、交换机等设备存在差异，使得网络中的设备可能无法直接交互。
为了实现各设备之间的通信，需要通过协议进行数据的格式转换和传输规则的统一。
常见的协议有TCP/IP、HTTP等，它们使得异构设备能够互相通信。
三、开放性计算机网络是一个开放的系统，任何人都可以通过网络连接上互联网，访问公开的资源和服务。
这种开放性使得人们可以自由地获取信息、进行交流和合作。
同时，开放性也增加了网络的安全风险，需要采取措施来保护网络安全和用户隐私。
四、分布性计算机网络中的计算机节点分布在不同的地理位置上，通过物理或逻辑连接彼此互联。
这种分布性使得信息可以在网络中自由传播，甚至可以通过多条路径到达目的地。
分布式计算和分布式存储也成为了计算机网络的重要应用。
五、容错性计算机网络具有一定的容错能力，即当网络中的某个节点或链路发生故障时，网络仍然能够保持一定的功能。
这是通过网络拓扑的冗余设计和路由算法的优化实现的。
容错性使得网络能够快速恢复故障，保证网络的可靠性和稳定性。
六、高性能计算机网络需要处理大量的数据传输和处理请求。
为了满足这种需求，网络设备和协议需要具备较高的性能和处理能力。
例如，高速的交换机、路由器和光纤传输等技术使得数据能够快速地在网络中传输和处理，保证了网络的响应速度和吞吐量。
七、安全性计算机网络的安全性成为了一个重要的问题。
(完整版)计算机网络原理课后习题答案
《计算机网络》（第四版）谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03．试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-06．试将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较。
讨论其异同点。
答：（1）OSI和TCP/IP的相同点是：都是基于独立的协议栈的概念；二者均采用层次结构，而且都是按功能分层，层功能大体相似。
（2）OSI和TCP/IP的不同点：①OSI分七层，自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层、表示层和会话层；而TCP/IP具体分五层：应用层、运输层、网络层、网络接口层和物理层。
严格讲，TCP/IP网间网协议只包括下三层，应用程序不算TCP/IP的一部分②OSI层次间存在严格的调用关系，两个（N）层实体的通信必须通过下一层（N-1）层实体，不能越级，而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务（这种层次关系常被称为“等级”关系），因而减少了一些不必要的开销，提高了协议的效率。
③OSI 只考虑用一种标准的公用数据网。
TCP/IP 一开始就考虑到多种异构网的互连问题，并将网际协议IP 作为TCP/IP 的重要组成部分。
网络交换机
网络交换机网络交换机是一种计算机网络设备，它能够将数据包从一个端口转发到另一个端口，以实现计算机之间的数据通信。
网络交换机常被用于构建局域网、城域网和广域网等各种网络。
它们能够提供高速的数据传输速度和稳定的数据传输，是现代计算机网络不可替代的必要组成部分。
一、网络交换机的工作原理网络交换机通常由多个端口组成，每个端口连接着一台计算机或者其他网络设备。
当一台计算机向另一台计算机发送数据包时，数据包会经过该计算机所连接的端口，然后通过网络交换机转发到目标计算机所连接的端口，最终到达目标计算机。
网络交换机通过一个内部的交换矩阵来实现数据包的转发。
该交换矩阵可以实现多个端口之间的并行通信，从而加快数据包的传输速度。
网络交换机还可以根据数据包的目标地址进行转发，从而减少网络中的冲突和重复传输，提高网络的性能和可靠性。
二、网络交换机的类型网络交换机根据不同的标准和应用场景，可以分为多种类型，常见的有下列几种。
1. 传统交换机传统交换机一般是指基于以太网技术的交换机。
它们通常采用平板式结构，端口数量较少，价格较低。
传统交换机适用于小型局域网或者家庭网络，具有性价比高、易于管理的优势。
2. 管理型交换机管理型交换机是一种可管理的网络设备，它们通常配备有图形化的管理界面和配置工具。
管理型交换机可以根据不同的需求和应用场景，调整网络设置、优化网络性能和安全性。
管理型交换机适用于企业或者大型局域网，具有灵活性高、功能丰富的特点。
3. 三层交换机三层交换机是一种集路由器和交换机于一体的网络设备。
它们可以在不同的网络层之间进行转发，实现更高的网络负载均衡和数据传输速度。
三层交换机适用于大型企业或者高性能的数据中心，具有可靠性高、性能强的特点。
4. 10 Gigabit Ethernet交换机10 Gigabit Ethernet交换机是一种高速的网络设备，它们支持10Gbps的数据传输速度，具有卓越的性能和吞吐量。
10 Gigabit Ethernet交换机适用于需要高速数据传输的大型企业和数据中心，具有高速、可靠的特点。
计算机网络原理简答题汇总
计算机网络原理简答题汇总一、分组交换的优点：(1)交换设备存储容量要求低(2)交换速度快(3)可靠传输效率高(4)更加公平二、OSI七层参考模型以及每层的主要功能：物理层：主要功能是在传输介质上实现无结构比特流传输。
数据链路层：主要功能是实现相邻结点之间数据可靠而有效的传输。
网络层：主要功能是数据转发与路由。
传输层：（第一个端到端）：传输层的功能主要包括复用/分解、端到端的可靠数据传输等。
会话层：会话层是指用户与用户的连接。
表示层：表示层主要用于处理应用实体间交换数据的语法。
应用层：应用层与提供给用户的网络服务相关。
三、TCP/IP参考模型以及每层的主要功能应用层：在Internet上常见的一些网络应用大多在这一层。
传输层：面向连接、提供可靠数据流传输的传输控制协议：TCP。
无连接、不提供可靠数据传输的用户数据协议：UDP网络互联层：整个TCP/IP参考模型的核心。
网络接口层：提供给网络互联层一个访问接口。
四、网络应用体系结构分类及其特点：1、客户/服务器（C/S）结构网络应用：最典型、最基本的网络应用。
特点：客户与客户之间不进行直接通信；客户主动发起，服务器被动接受；服务器为了能被动接受通信，必须先运行，做好通信准备。
2、纯P2P结构网络应用特点：没有一直在运行的传统服务器，所有通信都是在对等的通信方之间直接进行。
通信双方没有传统意义上的客户与服务器之分，“地位”对等。
每个对等端是一个服务器与客户的结合体。
3、混合结构网络应用存在：客户和服务器之间传统的C/S结构通信；存在：客户和客户之间直接通信；五、网络应用通信的基本原理以传输报文M为例：实质通信中，按照应用层协议组织好应用层报文后，通过层间接口（如应用编程接口 API）将报文传递给相邻的传输层。
六、DNS递归解析过程：提供递归查询服务的域名服务器，可以代替查询主机或其他域名服务器，进行进一步的域名查询，并将最终解析结果发送给查询主机或服务器；七、DNS迭代解析过程提供迭代查询的服务器，不会代替查询主机或其他域名服务器，进行进一步的查询，只是将下一步要查询的服务器告知查询主机或服务器。
路由器、集线器、交换机的特点与区别
路由器（Router）、集线器（Hub）交换机（Switch）的各自特点与区别1.路由器（Router）是一种负责寻径的网络设备，它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。
路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。
对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。
路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。
路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。
路由器使用寻径协议来获得网络信息，采用基于“寻径矩阵”的寻径算法和准则来选择最优路径。
按照OSI参考模型，路由器是一个网络层系统。
路由器分为单协议路由器和多协议路由器。
Internet由各种各样的网络构成，路由器是其中非常重要的组成部分，整个Internet上的路由器不计其数。
Intranet要并入Internet，兼作Internet服务，路由器是必不可少的组件，并且路由器的配置也比较复杂。
（一）路由器的寻址和路由选择在互连网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的唯一地址。
像邮政编址类似，互连网地址也由几部分组成。
在互连网上，通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。
规定了地址之后，接下来便是如何选择路径到达报文的终点。
路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。
在互连网中使用的地址是32位的IP地址，该地址由网络号和主机号组成。
IP地址分为下述3类：A类地址使用7位来标识网络，24位用来规定网络上的主机；B类地址使用14位来标识网络，16位用来标识主机；C类地址使用21位来标识网络，8位用来标识主机。
路由器在选择路径时常用的算法有两种：一是距离向量；二是链路状态。
前一种由路由选择信息协议（RIP）使用，后一种由开放式最短路径优先协议（OSPF）使用。
路由器交换机集线器三者的区别和特点
路由器、交换机和集线器的区别和特点背景介绍在计算机网络中，路由器、交换机和集线器是常见的网络设备。
它们在网络中扮演着不同的角色，具有各自的特点和应用场景。
本文将介绍路由器、交换机和集线器的区别和特点。
路由器定义路由器是一种网络设备，用于在不同网络之间转发数据包。
它根据网络层（网络协议栈的第三层）的IP地址来决定如何转发数据。
特点1.路由功能：路由器能够根据目的IP地址选择最佳路径将数据包转发到目标网络，实现不同网段之间的通信。
2.广域网连接：路由器通常用于连接广域网，如互联网。
它能够将内部局域网的数据传输到其他网络中。
3.网络策略设置：路由器支持网络策略的设置，可以根据管理员配置的规则对网络流量进行控制和优化。
4.网络安全：路由器可以实施访问控制列表（ACL）、网络地址转换（NAT）等功能来提供网络安全保障。
交换机定义交换机是一种网络设备，用于在局域网中转发和分发数据。
它在数据链路层（网络协议栈的第二层）上工作。
特点1.转发速度快：交换机使用硬件交换方式，可以通过读取数据帧的目标MAC地址来快速转发数据，具有较高的转发速度。
2.端口多：交换机一般具有多个端口，可以同时连接多台计算机或其他设备。
3.支持全双工通信：交换机支持全双工通信，可以同时进行发送和接收数据，提高网络性能。
4.隔离广播域：交换机能够隔离广播域，即广播数据包只会在同一交换机的端口之间传输，减少网络拥堵。
集线器定义集线器是一种网络设备，用于将多个计算机连接在一起形成局域网。
它在物理层（网络协议栈的第一层）上工作。
特点1.物理层扩展：集线器可以通过物理层的方式来扩展局域网，将多个计算机连接在一起。
2.广播数据传输：集线器会将收到的数据包广播到所有连接的端口上，无论数据包的目标地址是哪台计算机。
3.共享带宽：集线器上的所有设备共享同一带宽，当多个设备同时发送数据时，会导致网络拥堵。
4.碰撞域：当多个设备同时发送数据时，可能会发生碰撞，影响网络性能。
什么是交换机它在计算机网络中的作用是什么
什么是交换机它在计算机网络中的作用是什么交换机是计算机网络中的一种核心设备，用于实现计算机之间的数据交换和通信。
它扮演着重要的角色，能够连接多台计算机和其他网络设备，协调数据的传输和转发，确保网络通信的稳定和高效。
本文将详细介绍交换机的定义、工作原理以及在计算机网络中的作用。
一、交换机的定义和分类交换机是一种基于OSI模型的第二层设备，主要用于局域网（LAN）和广域网（WAN）内部的数据交换。
它根据MAC地址（即物理地址）来决定数据的传输目的地，并实现数据包的转发。
根据其使用范围和功能特点，交换机可以分为以下几种类型：1. 传统交换机：只能支持以太网的数据交换，具有固定的端口数量和传输速率，适用于小型局域网。
2. 网络交换机：功能更为强大，支持不同类型的数据交换，如以太网、令牌环网等，具有更多的端口和更高的传输速率，适用于大型企业和数据中心。
3. PoE交换机：具备Power over Ethernet（PoE）功能，能够通过网线为网络设备提供电力供应，例如IP电话、摄像头等。
4. 无线交换机：集成了无线AP功能，可以连接无线终端设备并提供无线网络接入服务。
二、交换机的工作原理交换机的工作原理基于MAC地址转发和数据包交换技术。
当一个数据包到达交换机时，交换机会通过读取数据包中的目的MAC地址来判断数据包的去向。
它会在自己的转发表中查找该MAC地址对应的端口，并将数据包转发到相应的输出端口。
如果交换机的转发表中不存在目的MAC地址的映射条目，则会将数据包广播发送到所有连接的端口，以便学习新的MAC地址映射。
交换机的工作原理还包括以下几个重要的机制：1. 学习：交换机会学习到数据包到达的端口和对应的MAC地址，并将其记录在转发表中，以便后续的数据包转发。
2. 过滤：交换机会根据MAC地址过滤数据包，只将目标地址与源地址不同的数据包转发到其他端口，避免网络中的冲突和混乱。
3. 转发：交换机通过内部的交换矩阵或交换芯片，将数据包从一个输入端口转发到一个或多个输出端口，以实现数据的传输。
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计算机网络原理交换机的特点
交换机是指按照通信两端传输信息的需要，用人工或者设备自动完成信息的传输。
广义的交换机是指一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
交换机有以下基本特点：
●端口带宽的独享
交换机不同与集线器，交换机的端口可以带宽独享。
在同时该可以进行多个端口之间传输数据，每个端口都是一个独立的冲突域，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，不须要同其他设备竞争使用。
而集线器的每个端口都是共享一条带宽，在同一时刻只能有两个端口传输数据，其他端口只能等待。
●识别MAC地址，并封装转发数据包
交换机别一个特点，就是可以识别MAC地址，还可以将其存放在内部地址表中，通过在数据帧的源地址和目标地址之间建立临时的交换路径，使用数据帧直接由源地址到达目的地址。
●网络分段
如果用户使用带有VLAN功能的交换机可以把网络“分段”，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。
通过交换机所具有的过滤和转发功能，可以有效地隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。
交换机实质是多端口并行网桥技术的实现，它主要完成OSI参考模型中物理层和数据链路层的功能。
交机有效地将网络分成小的冲突域，为每个计算机提供了更高的带宽。