考点 - 组网技术第十章

一 章节分析

组网技术主要是部署和配置网络设备，本章节主要介绍交换机和路由器的基本知识，并介绍其配置和使用方法（近些年主要是考察华为设备，思科已经不在考察了）。

本章重点为 交换机、路由器，通常上午题为 5 分左右，下午一道大题 15 分左右，共计 20 分左右。

二 交换机基础

2.1 交换机分类

1. 根据交换方式划分

1. 存储转发式交换（Store and Forward）：对输入的数据包先进行缓存、验证、碎片过滤，然后在进行转发。
   1. 优点：可以提供差错校验和非对称交换（输入输出速度可不一致）。
   2. 缺点：延时大。
2. 直通式交换（Cut-through）：输入端口扫描到目标地址后立即开始转发。
   1. 优点：延时小，交换速度快。
   2. 缺点：没检错能力，不能实现非对称交换。
3. 碎片过滤交换（Fragment Free）：开始转发前先检查数据包的长度是否够 64 字节，不够则认为是冲突碎片丢弃；大于 64 字节则转发。

2. 根据协议层划分

1. 第二层交换：根据 MAC 地址进行交换。
2. 第三层交换：根据 IP 地址进行交换。
3. 多层交换：根据第四层端口号或者应用协议进行交换。

3. 根据交换机结构划分

1. 固定端口交换机：提供有限数量的固定类型端口。
2. 模块化交换机：预留一定数量的插槽，可进行扩充。

4. 根据配置方式划分

1. 堆叠型交换机：有专门的堆叠端口，用堆叠电缆把一台交换机的 UP 口连接到另一台交换机的 DOWN 口，实现端口数量的扩充。
2. 非堆叠型交换机：通过级连方式进行扩充。

5. 根据管理类型划分

1. 网管型交换机：支持简单网络管理协议（SNMP）和管理信息库 (MIB)，可以指定 卫地址，实现远程配置、监视和管理。
2. 非网管型交换机：这种交换机不支持 SNMP 和 MIB，只能根据 MAC 地址进行交换，无法进行功能配置和管理。
3. 智能型交换机。这种交换机支持基于 web 的图形化管理和 MIB-I，无须使用复杂的命令行管理方式，配置和维护比较容易。

6. 根据层次结构划分

1. 接入层交换机：用户接入，访问控制。
2. 汇聚层交换机：可通过访问控制列表实现分组过滤，提供速度限制，组播管理和高性能的 IP 路由。
3. 核心层交换机：提供链路冗余、路由冗余、VLAN 中继和负载均衡等功能。

2.2 性能参数

1. 端口类型

1. 双绞线端口：主要有100Mbps 和 1000Mbps 两种 RJ45 点口。
2. 光纤端口：主要有SC、GBIC、SFP等端口。

2. 传输模式

1. 半双工（half-duplex）：发送数据和接收数据不能同时发生。
2. 全双工（full-duplex）：能同时发送和接收数据。
3. 半双工/全双工自适应。

3. 包转发率
也称为端口吞吐率，指交换机进行数据包转发的能力，单位为 pps。

以千兆以太网为例，计算方式如下：
1000Mbps / 8b / (64 8 12) B = 1488095pps = 1.488Mpps

当以太网以太网帧为 64 字节时，需要考虑 8 字节的帧头和 12 字节的帧间隙开销。则一台交换机的包转发速率为：

包转发率 = 千兆端口数 * 1.488Mpps 百兆端口数 * 0.1488Mpps 其余端口数 * 相应包转发数

4. 背板带宽
指交换机端口处理器和数据总线之间单位时间内所能传输的最大数据量。

总带宽 = 端口数 * 端口速率 * 2（全双工模式）

5. MAC 地址数
指交换机的MAC 地址表可以存储的 MAC 地址数量。

6. VLAN 表项
指交换机所能支持的最大 VLAN 数据，目前都是 4094 个。

2.3 历年真题

1. 2011 上
人们对以太网交换机的交换方式分类有三种，不包括 (B）。
A.存储转发交换 B.IP交换 C. 直通式交换 D.碎片过滤式交换

2. 2019 上
以下关于直通式交换机和存储转发式交换机的叙述中，正确的是 （ B）。
A.存储转发式交换机采用软件实现交换
B.直通式交换机存在坏帧传播的风险
C.存储转发式交换机无需进行CRC校验
D.直通式交换机比存储转发式交换机速度慢

三 路由器基础

3.1 路由器分类

1. 骨干路由器：实现主干网络互联的关键设备。
2. 企业级路由器。
3. 接入级路由器：也叫边缘路由器。

3.2 路由器端口

1. RJ-45 端口：通过双绞线连接以太网。
2. AUI 端口：用在令牌环网和总线型以太网中。
3. 高速同步串口：Serial Port， 用于连接DDN、帧中继、X.25 和 PSTN 等网络。
4. ISDN BRI/PRI 端口：ISDN 线路互联。
5. SDH POS 端口：速率 155M/622M/2.5G/10G。
6. Console 端口：本地配置路由器端口。
7. AUX 端口：远程配置路由器端口。

3.3 历年真题

1. 2014 上
路由器连接帧中继网络的接口是（D），连接双绞线以太网的接口是 （B）。
A. AUI B. RJ-45 C. Console D. Serial
A. AUI B. RJ-45 C. Console D. Serial

2. 2018 上
下面关于路由器的描述中，正确的是（C）
A.路由器串口和以太网口是成对的
B.路由器中串口与以太网口的IP地址必须在同一网段
C. 路由器的串口之间通常是点对点的连接
D.路由器的以太网口之间必须是点对点连接

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