1.掌握Cisco Packet Tracer软件的使用方法;

2.掌握集线器的工作原理；

3.掌握交换机的工作原理和自学习算法

1.通过推荐视频学习Cisco Packet Tracer软件的使用方法;

2.掌握集线器的工作原理；

(1)学习：视频学习Cisco Packet Tracer中的集线器和交换机的区别

(2)自行配置局域网，至少包括4个主机和1个集线器，在主机能够通信的情况下，观察集线器的工作原理。

3.掌握交换机的工作原理和自学习算法

(1)自行配置局域网，至少包括5个主机和2个交换机，在主机能够通信的情况下，观察交换机的工作原理。

(2)设计实验，出现以下情况：

①.某主机A向某主机B发送数据，交换机收到数据后，转发表中因为没有B的输出端口，向所有其他端口转发数据；

②.某主机A向某主机B发送数据，交换机收到数据后，转发表中有B的输出端口，但是此端口与数据的来源端口相同（例如，数据来自端口1，但是转发表中记录 B 1），因此将数据丢弃；

③.某主机A向某主机B发送数据，交换机收到数据后，转发表中有B的输出端口，且此端口与数据的来源端口不相同（例如，数据来自端口1，但是转发表中记录 B 2），按转发表进行转发。

可能会用到的命令：

arp –a:查询主机ARP表；

arp –d:删除主机ARP表；

Switch# clear mac-address-table : 删除交换机的转发表

Switch# show mac-address-table：显示交换机的转发表

(1)给出实验所用的拓扑图；

(2)在拓扑图中，标注出每个设备(主要是PC、路由器)相应的信息（如IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器、MAC地址等，不同的实验，根据实验内容可有选择性的进行标注）

给出你认为能够表明实验要求的实验结果；尽量用图结合语言描述；

例如实验1：

实验要求1：通过推荐视频学习Cisco Packet Tracer软件的使用方法;（不用给出结果）

实验要求2：掌握集线器的工作原理

由PC13向PC 0发送数据，由事件列表可以看出，这是一个单播数据包。集线器在0.002秒向PC14、PC15、PC0发送数据，在0.004秒向 PC13、PC14、PC15发送数据，说明集线器收到数据后，向所有其他端口转发。

 实验要求3：掌握交换机的工作原理

由PC18向PC 20发送数据，由事件列表可以看出，这是一个单播数据包。交换机在0.002秒向PC20发送数据，在0.004秒向 PC18发送数据，说明交换机收到数据后，只向指定端口转发。

实验要求4：某主机A向某主机B发送数据，交换机收到数据后，转发表中因为没有B的输出端口，向所有其他端口转发数据

由PC10向PC 12发送数据，由事件列表可以看出，这是一个单播数据包。数据由集线器1传到交换机后，由于交换机的转发表中没有PC12的输出端口，因此在0.003秒向集线器3发送数据，将数据转发到了所有端口。

实验要求5：某主机A向某主机B发送数据，交换机收到数据后，转发表中有B的输出端口，但是此端口与数据的来源端口相同（例如，数据来自端口1，但是转发表中记录 B 1），因此将数据丢弃

由PC10向PC 12发送数据，由于上一步也是由PC10向PC12发送数据，因此交换机中已经有了PC12的输出端口，由事件列表可以看出，数据在0.002秒由集线器1传到交换机，但是数据的来源端口与PC12的输出端口相同，因此交换机并没有进行转发。

实验要求6：某主机A向某主机B发送数据，交换机收到数据后，转发表中有B的输出端口，且此端口与数据的来源端口不相同（例如，数据来自端口1，但是转发表中记录 B 2），按转发表进行转发。

由PC13向PC12发送数据，由于第一步是由PC10向PC12发送数据，因此交换机中已经有了PC12的输出端口，由事件列表可以看出，数据在0.002秒由集线器2传到交换机，但是数据的来源端口PC12的输出端口不同，因此交换机将数据转发到了集线器1。

1）集线器在接收到发送给某节点的单播数据包时是如何转发数据的？交换机又是如何处理单播包的？

集线器将数据包转发到所有端口，交换机将数据包转发到指定端口。

（2）在以集线器/交换机为中心的以太网中，当多个站点同时发送数据时，是否会发生冲突，为什么？

在以集线器为中心的以太网中会发生冲突，这是由于集线器会将数据包转发到所有端口，可能会导致有两个以上的数据包到达同一端口，发生冲突。

在以交换机为中心的以太网中不会发生冲突，因为多个站点同时发送信息时，交换机只会向某一个站点发送数据包。

（3）使用集线器扩大以太网规模时，有没有可能会使以太网的性能下降，为什么？

有可能。因为集线器在扩大以太网规模的同时也扩大了冲突域，从而导致以太网中碰撞次数的增多，影响网络的性能。

（4）使用交换机扩大以太网规模时，有没有可能会使以太网的性能下降，为什么？

有可能。因为交换机在扩大网络规模的同时，虽然不会扩大冲突域但是会扩大广播域，广播请求包被发送的次数增多，就会导致通信信道的带宽有很大一部分是被没有用的广播请求占用，从而影响以太网的性能。

集线器与交换机虽然都能进行数据转发，但是转发方式有明显的区别。集线器将数据包转发到所有端口，当多个站点同时发送数据时数据碰撞的可能性很大。而交换机有着隔绝冲突域的能力，只会向某一个站点发送数据包，并且有两个以上的数据包同时发送到同一站点时，会将他们逐个发送，使之不冲突。因此相比于集线器，交换机具有更大的优势。