第五单元网络互联与广域网技术..ppt

第五单元网络互联与广域网技术 本次课的任务 认识广域网 了解广域网的组建 了解接入网技术与应用 相关支撑知识 广域网的概念 路由器的功能 路由选择 拥塞控制的基本思想 5.1网络互联与广域网 广域网的基本概念 广域网英文为Wide Area Networks，缩写WAN。 计算机广域网是地理分布范围在几十千米至几千千米，可以连接不同城市、不同国家、遍布全球的计算机通信网络。 1.广域网的构成 广域网由一些节点交换机以及连接这些交换机的链路组成。 节点交换机执行将分组存储转发的功能。节点之间都是点到点连接，但为了提高网络的可靠性，通常一个交换机往往与多个节点交换机相连。 节点交换机是公用通信网网络的核心部件，能将某一端口来的信号转发到相应的输出端口上。 通信链路、节点交换机组成的广域网与局域网互连 2.广域网所提供的服务 所提供的服务可以有两大类： （1）无连接的网络服务—数据报服务； （2）面向连接的网络服务—虚电路服务。 数据报服务（Datagram）：特点是:主机只要想发送数据就随时可发送，每个分组独立地选择路由。 虚电路服务（Virtual circuit）：通信前主机要先发起一个虚呼叫（Virtual Call），即发送一个特定格式的呼叫分组到目的主机，要求进行通信，同时寻找一条合适的路由。 图5-2 数据报传送与虚电路传送 5.1.2 网络互连的基本概念 网络互连的定义：互连网络是指将分布在不同地理位置的网络、设备连接起来，以构成更大规模的网络，最大程度地实现网络资源的共享。 网络互连的目的：实现更大范围的资源共享与信息交流。 网络互连的类型 局域网---局域网互连 同构网互连：具有相同协议的局域网互连； 异构网互连：不同协议的局域网互连。 局域网---广域网互连 将局域网接入Internet有很多种方法，如采用ISDN(或普通电话拨号)+代理服务器软件Wingate或网关服务器软件Sygate、DDN专线及ADSL等。 局域网---广域网---局域网互连 广域网---广域网互连 如帧中继与X.25网、DDN均为广域网，它们之间的互连属于广域网的互连。 网络互连的层次 从ISO/OSI的分层观点来划分： 物理层：中继器 位信号 数据链路层：网桥 帧 网络层：路由器 分组（包） 高层：网关 高层接口 网络互连设备的工作原理 中继器：延伸、区分网段 网 桥：网络互连、协议转换 交换机：比路由器低一层次的协议转换 路由器：更高层的协议转换、转发 网 关：比路由器更高层次的协议转换 5.2 用路由器互连网络 路由器是网络连接时必不可少的互连设备，它工作在OSI模型的网络层，其主要功能是根据数据分组的目的地址进行转发和拥塞控制，减少数据传输的盲目性和平衡网络流量，改善网络性能。 路由器：实现路由选择功能的通信设备。 路由器的功能： 数据转发和拥塞控制 减少数据传输的盲目性和平衡网络流量 改善网络性能 2. 静态路由和动态路由 路由器的路由可以分为静态路由和动态路由两类。静态路由是通过人工设定的，而动态路由是路由器自己学习得到的。选择路由有路由表，静态(static)路由表为事先设置固定不变的路径表；动态(dynamic)路由表是根据网络拓扑、负载的改变等情况自动调整的路径表。 ⑴ 静态路由 静态路由是由人工建立和管理的 静态路由不会自动发生变化 静态路由必须手工更新以反映互联网拓扑结构或连接方式变化 1.优势 安全可靠、简单直观，避免了动态路由选择的开销 2.适用环境 不太复杂的互联网结构 3.劣势 不适用于复杂的互联网结构，建立和维护工作量大，容易出现路由环 互联网出现故障，静态路由不会自动做出更改 ⑵ 动态路由 1.动态路由可以通过自身学习，自动修改和刷新路由表 2.动态路由要求路由器之间不断地交换路由信息 3.优势：更多的自主性和灵活性 4.适用环境：拓扑结构复杂、网络规模庞大的互联网 自动排除错误路径 自动选择性能更优的路径 5.动态路由的劣势 交换路由信息需要占用网络的带宽 路由表的动态修改和刷新需要占用路由器的内存和CPU处理时间，消耗路由器的资源 为了使用动态路由，互连网络中的路由器必须运行相同的路由选择协议，执行相同的路由选择算法。目前，应用最广泛的路由选择协议有两种，一种叫做路由信息协议(RIP，routing information protocol)，另一种叫做开放式最短路径优先协议(OSPF，open shortest path first)。RIP利用向量-距离算法，而OSPF则使用链路-状态算法。 度量值 跳数 （Hop Count） 数据包抵达目的地所必须经过的路由器之间的链路数 滴嗒 （Tick） 在链路上用IBM PC时钟计算的延时（大约为55ms） 开销 （C