第7章网间互联和宽带 IP 网.ppt

第7章 网间互联和宽带IP网 7.1 网络互联——因特网 7.2 IP地址与域名系统 7.3 网间互联子层 7.4 因特网路由器与寻径 7.5 虚拟局域网技术 7.6 ATM承载IP业务解决方案 7.7 宽带IP网 7.1 网络互联——因特网 在第2章已经叙述了ISO/OSI―RM的层次结构和通信协议、服务、服务访问点(SAP)等基本概念，这个层次结构给出了比较理想的标准框架，也给实际的研究、开发和应用奠定了开放互联的基础。在此之前，各大计算机公司设计了自成系统的体系结构，如IBM公司的网络体系结构(SNA，System Network Architecture)。 这些体系结构均由于其自身的局限性，比如系统结构不够开放，需要公司的专用设备和软件等因素，使其发展受到了限制。因特网(Internet)的产生、发展及其广泛应用，很好地解决了计算机网络之间的互联问题，特别是它能支持不同的计算机系统、不同的系统软件的互连。实践表明，因特网的TCP/IP协议已成为事实上的国际标准。［1］［2］［19］［20］ 7.1.1 网络互联问题和因特网解决方案 1.网间互联的问题 由于目前所存在的各种网络的设计目标不同，因而各网络间存在不同程度的差异。网络之间互联的基本要求就是消除和/或减少由网间在性能或功能上的差异给全程通信带来的影响，使它们能实现透明传输。总之，网间互联有许多亟待解决的问题，可归纳为下列几个方面：在网络之间提供互联的链路；提供网间的路由控制；在不改变互联在一起的任何网络体系结构的前提下，采用网间互联设备来协调和适配网络之间存在的各种差异。这些差异包括： ·不同的寻址方案； ·不同的路由选择方法； ·不同的连接方式； ·不同的服务支持策略； ·不同的最大分组长度； ·不同的超时控制； ·不同的差错恢复方法； ·不同的状态报告方式； ·不同的网络管理和控制方法等。 以上综述的是网络互联普遍存在的问题。本章侧重讨论的内容是因特网Internet，也常称为互连网、互联网、网间网等。互连网或互联网是任何网络之间互联和互通的泛称，包括X.25分组网间的互联、电话网与数字数据网DDN的互联、移动网与固定网的互联等。为避免混淆，我国自然科学名词审定委员会定义Internet的中文译名为因特网，专指计算机通信网的互联。本章未加特别说明的，均指计算机通信网的互联。 2.网间互联的类型 从当前现有计算机通信网的网络分类来看，网络互联的类型有下列几种： (1)广域网与广域网互联，分为公用网与专用网互联、公用网与公用网互联。 (2)计算机局域网与局域网间互联。 (3)局域网与广域网互联。 (4)局域网-广域网-局域网互联。 3.网络互联设备 网络与网络之间的互联，一般通过网间互联设备进行通信协议的转换。目前，常见的网间互联设备有下面几种： (1)中继器。 中继器(Repeater)也叫再生器，用来连接两个网段的传输介质，主要功能是将信号整形后转发，不对比特流进行任何处理。中继功能通常在物理层上实现。 (2)网桥。 网桥(Bridge)的功能是在数据链路层上实现同构型LAN的互联，特别应用在无线局域网的互联上。 (3)路由器。 路由器(Router)是当前在因特网中使用最普遍的网间互联设备，它在网络层实现多协议路由的转换。 (4)网关。 网关(Gateway)是网间协议转换设备，通常实现传输层以上的协议转换功能，不少文献将网桥、路由器都统称为网关或网间连接器。 (5)交换机。 现有多种交换机可提供多协议转换功能，如ATM交换机、以太交换机(第2层交换)以及第3层交换或第4层交换等。第3层交换将路由和交换的功能综合在一起，实现各种协议的转换，常称为路由交换机或交换路由器。 4.因特网的发展简况 因特网的发展历程要追溯到20世纪60年代末，即1969年，美国高级研究规划局(ARPA，Advanced Research Project Agency)建立了著名的ARPA Net，支持研究、开发和应用基于分组交换的概念和技术