（4）NVRAM 非易失性RAM，用于存放路由器的配置文件，路由器断电后，NVRAM中的内容仍然保持。

（5）ROM 只读存储器，存储了路由器的开机诊断程序、引导程序和特殊版本的IOS软件（用于诊断等有限用途）。

（6）接口 用于网络连接，路由器就是通过这些接口和不同的网络进行连接的。

12．本章介绍的网络设备分别工作在OSI的哪个层次？与集线器有何不同？

答：路由器工作在网络层；二层交换机工作在数据链路层，三层交换机还具有一定的网络层功能。与集线器的不同在于：

（1）在OSI/RM中对应的层次不同，集线器工作在第一层——物理层。

（2）工作机机制不一样。集线器使用的是广播式传输数据；交换机是基于MAC地址进行交换，而路由器则是根据网络层地址转发数据分组的，都可以实现真正意义上的点到点方式的数据传输。

（3）集线器是所有端口共享集线器的总带宽，而交换机和路由器的每个端口都具有自己的带宽。

（4）集线器是采用半双工方式进行传输；而交换机和路由器是采用全双工方式来传输数据的，即主机同时发送和接收数据包，信息吞吐量更高。

13．和共享式以太网相比，交换式以太网有什么不同的特点？ 答：（1）交换式网络独享带宽，无需竞争；

（2）交换式以太网可以采用点到点传输方式，实现全双工通信；

（3）交换式以太网技术能支持VLAN应用，有效隔离数据，避免广播风暴； （4）交换式以太网能与传统以太网很好地兼容，最大限度的保护了用户投资

14．简述三层交换的工作原理。

答：三层交换的工作原理可以用以下通信实现过程来描述：

①假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信，发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与目的站点B的IP地址比较，判断B是否与自己在同一子网内。若目的站B与发送站A在同一子网内，则直接进行二层的转发。

②若两个站点不在同一子网内，发送站A则要向“默认网关”发出ARP（地址解析）

封包，而“默认网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。

③当发送站A对“默认网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，若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，三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求。

④B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，由三层交换模块保存此地址并回复给发送站A；同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。

⑤此后，A向B发送的数据帧便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。 四、思考题

1．从以太网问世到现在，共有哪几种以太网技术？说明它们的异同之处。

答：以太网问世至今，共用包括常规以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网这几种以太网技术。最初的常规以太网硬件运行在10Mbps的带宽上。现在做快速以太网运行在100Mbps的带宽上；而运行在1000Mbps或1Gbps的带宽上，称为千兆以太网（Gigabit Ethernet）。

2．什么是千兆以太网？它还是以太网吗？从技术角度看它与以太网有什么异同之处？

答：千兆以太网是数据传输速率达1000Mbps的以太网技术，也称吉比特以太网。由于仍然使用802.3协议规定的帧格式，所以还是以太网的一种类型。与以太网的不同之处在于在千兆以太网的MAC子层，除了支持以往的CSMA/CD协议外，还引入了全双工流量控制协议。其中，CSMA/CD协议用于共享信道的争议问题，即支持以集线器作为星型拓扑结构中心的共享以太网组网。全双工流量控制协议适用于交换机为中心的交换式以太网组网，支持基于点对点连接的全双工通信方式。

3．交换机能在两个不同速率的端口之间使用直通方式来转发帧吗？为什么？ 答：不能。采用直通交换方式的以太网交换机，在输入端口检测到一个数据帧时，并不需要把整个帧全部接收下来，而只需接收一个帧中最前面的目的地址部分即可开始执行过滤转发操作。由于两个不同速率的端口在收发数据时必然需要对数据进行缓冲处理，而采用直通方式的交换机不具备帧缓冲能力，因而不能实现在两个不同速率的端口之间转发帧。

4．试比较交换机的存储转发方式和直通转发方式的优缺点。

直通方式具有两个优点：一是转发速度非常快，二是延时一致性很好。缺点是无法进行

错误校验，错误帧仍然会被转发出去，缺乏对网络帧的高级控制，无智能性和安全性可言，同时也无法支持具有不同速率端口的交换。

采用存储转发方式时，由于输入端口到来的数据帧全部读入到内部缓冲区中，可以对信息帧进行错误校验，因此出错的帧不会被转发。利用存储转发机制，网络管理员可以定义一些过滤算法来控制通过该交换机的通信流量。另外具有帧缓冲能力，允许在不同速率的端口之间进行转发操作。存储转发方式的缺点在于其传输延迟较大。

5．用路由器组网与用交换机组网有何区别？

（1）联网层次不同：路由器工作在网络层，用于实现网络层及以下有差异的异构型网络的互联；交换机工作在数据链路层，用于实现数据链路层及以下有差异的同构型网络的互联；

（2）联网的目的不同：通过路由器主要是实现将多个逻辑网段连接成一个更大的逻辑网络，使属于不同逻辑子网的主机间可以相互通信；而通过交换机组网的主要目的是使多个物理网络可以组成一个逻辑网络，通过交换机通信的主机必须属于同一逻辑网段。

（3）联网功能不同：路由器不但能支持逻辑子网间的路由和通信，还能隔离广播风暴，提供安全机制实现基本的端到端可靠传输。而交换机所有端口仍属于同一广播域，只能依据数据帧校验来保证节点间的可靠传输。

6．交换机如何学习MAC地址表？

答：在转发数据帧时，交换机会提取帧中的目的MAC地址查找其目的端口，当MAC地址表中不存在目的MAC地址时，交换机将该帧广播到所有的端口，找到后加入到自己的MAC地址列表中，下次再发就可以直接找到对应的目的端口了。

五、综合应用题

分析图4-26所示的小型企业网拓扑结构，回答下列问题：

三层交换机 集线器 桌面交换机 A

B

C 图4-26

D

E

F G

小型企业网拓扑结构图

1． 在该网络中，总共有几个广播域？几个冲突域？并说明所有广播域和冲突域的具体

范围。

答：3个广播域分别是：（1）集线器连接的网段；（2）桌面交换机连接的网段；（3）三层交换机连接的网段；

5个冲突域分别是：（1）A、B、C；（2）D；（3）E；（4）F；（5）G

2．假设选用网络地址为192.168.10.0（子网掩码255.255.255.0）网段的私有地址段分配给这个网络的设备，请具体拟定地址分配表，说明你为相关计算机和网络设备分配的IP地址、子网掩码和默认网关信息。

PC A B C D E F G 三层交换机

IP地址 192.168.10.2 192.168.10.3 192.168.10.4 192.168.10.5 192.168.10.6 192.168.10.7 192.168.10.8 192.168.10.1 子网掩码 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 默认网关 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 第5章 无线局域网及其设备参考答案

一、名词解释

WLAN——无线局域网