100BASE-TX交换机，一个端口通信的数据速率（全双工）最大可以达到（）。

2018年上半年上午试卷综合知识

第 12 题


知识点	数据通信方式端口交换机
关键词	端口交换机全双工数据通信
章/节	数据通信基础网络互联

A. 25Mb/s

B. 50Mb/s

C. 100Mb/s

D. 200Mb/s

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知识点讲解

· 数据通信方式

· 端口

· 交换机

数据通信方式

按通信方向分类

按数据传输的方向分类，有3种不同的通信方式，即单工、半双工和全双工。

1）单工

单工方式下，信道上的信息只能向一个方向传送，发送方不能接收，接收方也不能发送。如无线电广播和电视广播。

2）半双工

半双工方式下，通信的双方可交替发送和接收信息，但不能同时发送和接收。在一段时间内，信道的全部带宽用于向一个方向上传送信息，如对讲机通信。

3）全双工

全双工方式下，可同时进行双向信息的传送，要求通信双方都有发送和接收设备，如电话通信。

按同步方式分类

在传送由多个码元组成的字符以及由许多字符组成的数据块时，通信双方要就信息的起止时间取得一致。有两种不同的传输方式，即同步传输和异步传输。

1）同步传输

同步传输适合传输连续的数据块。在这种方式下，发送方在发送数据前先发送一串同步字符SYNC。接收方只要检测到连续两个以上SYNC字符就确认已进入同步状态，准备接收信息。随后的传送过程中双方以同一频率工作（信号编码的定时作用也表现在这里），直到传送完指示数据结束的控制字符。

2）异步传输

异步传输即把各个字符分开传输，字符之间插入同步信息。这种方式也称起止式，即在字符的前后分别插入起始位（"0"）和停止位（"1"）。起始位对接收方的时钟起置位作用。停止位告诉接收方该字符传送结束，然后接收方就可以检测后续字符的起始位。当没有字符传送时，连续传送停止位。

端口

在TCP/IP网络中，传输层的所有服务都包含端口号，它们可以唯一区分每个数据包包含哪些应用协议。端口系统利用这种信息来区分包中的数据，尤其是端口号使一个接收端计算机系统能够确定它所收到的IP包类型，并把它交给合适的高层软件。

端口号和设备IP地址的组合通常称作插口（socket）。任何TCP/IP实现所提供的服务都用知名的1～1023之间的端口号。这些知名端口号由Internet号分配机构（Internet Assigned Numbers Authority, IANA）来管理。例如，SMTP所用的TCP端口号是25，POP3所用的TCP端口号是110，DNS所用的UDP端口号为53，WWW服务使用的TCP端口号为80。FTP在客户与服务器的内部建立两条TCP连接，一条是控制连接，端口号为21；另一条是数据连接，端口号为20。

256～1023之间的端口号通常由UNIX系统占用，以提供一些特定的UNIX服务。也就是说，提供一些只有UNIX系统才有的而其他操作系统可能不提供的服务。

在实际应用中，用户可以改变服务器上各种服务的保留端口号，但要注意，在需要服务的客户端也要改为同一端口号。

交换机

交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，它是按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发，而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。交换机转发数据的延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接的转发性能。交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。

交换机的工作过程为：当交换机从某一节点收到一个以太网帧后，将立即在其内存中的地址表（端口号一MAC地址）进行查找，以确认该目的MAC的网卡连接在哪一个节点上，然后将该帧转发至该节点。如果在地址表中没有找到该MAC地址，也就是说，该目的MAC地址是首次出现，交换机就将数据包广播到所有节点。拥有该MAC地址的网卡在接收到该广播帧后，将立即做出应答，从而使交换机将其节点的“MAC地址”添加到MAC地址表中。

交换机的三种交换技术：端口交换、帧交换和信元交换。

（1）端口交换技术用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。

（2）帧交换技术对网络帧的处理方式分为直通交换和存储转发。其中，直通交换方式可提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上；存储转发方式通过对网络帧的读取进行验错和控制。

（3）信元交换技术采用长度（53个字节）固定的信元交换，由于长度固定，因而便于用硬件实现。

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