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第8章 网络的互联 本章主要内容 网络互连的基本概念 网络互连的类型和层次 网络互连设备和简介 广域网相关技术 8.1 网络互连的基本概念 1. 互连 互连是指在两个物理网络之间至少有一条物理链路，它为两个网络的数据交换提供了物质基础和可能性，但并不能保证两个网络一定能够进行数据交换，因为这还要取决于两个网络的通信协议是否兼容。 2. 互通 是指两个网络之间可以进行数据交换，它仅仅涉及通信的两个网络之间的端对端连接和数据交换，为互操作提供前提条件。 3. 互操作 互操作是指两个网络中不同计算机系统之间具有透明地访问对方资源的能力，不依赖于具体连接形式，为支持应用间的相互作用而创建的协议环境，一般由高层软件来实现。 8.2 网络互连的类型和层次 8.2.1 网络互连的层次 1、物理层互连 2、数据链路层互连 3、网络层互连 4、高层互连 8.2.2 网络互连的类型 局域网与局域网互连 局域网与广域网互连 局域网-广域网-局域网 广域网与广域网互连 8.3 网络互连设备简介 网络互连一般都不是简单地直接连接，而是通过一个中间设备互连，常见的中间设备有三种：网桥、路由器、网关，这些设备分别应用于不同的网络环境。 8.3.1 网桥 网桥是在数据链路层上实现网络互连的设备，一般用于局域网之间的互连，它具有以下几个特征： 1. 网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质、不同传输速率的网络。 2. 网桥通过存储转发和地址过滤方式实现互连网络之间的通信。 3. 用网桥互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议。 8.3.2 路由器 路由器是互连网络的重要设备之一，它工作在OSI模型的网络层，一般具有以下几个特征： 1. 路由器是在网络层上实现多个网络之间互连的设备。 2. 路由器为两个以上网络之间的数据传输实现最佳路径选择。 3.路由器要求节点在网络层以上的各层中使用相同的协议。 路由器与网桥的主要区别 网桥是把几个物理子网连接起来形成一个大的逻辑网络；路由器则是从路径选择角度为逻辑子网的节点之间传输数据提供最佳的路线。 路由器的主要功能: 1、网络连接功能 2、路由选择功能 3、设备管理功能 8.3.3 网关 网关是在网络层以上实现多个网络互连的设备，它可以实现不同高层协议间的转换，包括不同的网络操作系统。网关通过使用适当的硬件和软件达到转换协议的目的，硬件提供不同网络的接口，软件实现不同网络协议的转换。 8.4 广域网相关技术 目前，较常用的广域网技术主要包括功用电话交换网络(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)、公用分组交换网(X.25)、数字数据网络(DDN)、帧中继(FR)和异步传输模式(ATM)等。 8.4.1 公用电话网PSTN 1. PSTN及其特点 公用电话交换网(Public Switch Telephone Network, PSTN)，也被称为“电话网”，具备两个十分实用的特点。 (1)费用方面有较大实惠。 (2)在实际应用中，虽然有这么多种接入方法，但有时却只能选择Modem拨号方式。 2. PSTN采用的技术 PSTN提供的是模拟的专有通道，通道之间经由若干个电话交换机连接而成。当两个主机或路由器设备需要通过PSTN连接时，在两端的网络接入侧(即用户端)必须使用调制解调器来实现信号的数/模转换。 3. 通过PSTN进行网络互连 下图所示的是一个通过PSTN连接两个局域网的网络互连的例子。在这两个局域网中各有一个路由器，每个路由器均有一个串行端口与Modem相连，Modem再与PSTN相连，从而实现了这两个局域网的互连。 8.4.2 综合业务数字网ISDN 1. ISDN的基本概念 就技术和功能而言，ISDN是目前世界上技术较为成熟、应用较为普及和方便的综合业务广域网。 2. ISDN的技术和组成 在IDN的基础上，实现用户线传输的数字化，提供一组标准的用户/网络接口，使用户能够利用已有的一对电话线，连接各类终端设备，分别进行电话、传真、数据、图像等多种业务通信，或者同时进行包括话音、数据和图像的综合业务(多媒体业务)通信。 ISDN的组成部件包括用户终端、终端适配器、网络终端等设备，如图所示。 8.4.3 公共分组交换数据网X.25