第8章 网络互联第8章 网络互联第8章 网络互联第8章 网络互联.ppt

第8章 网络互联 网络互联是指不同网络之间的互相联接。网络互联的核心是网络之间的物理连接和网间协议的互联。本章我们介绍网络互联的相关知识以及目前不同的网络互联的形式。 本章主要内容 网络互联的基本概念 中继器与集线器 网桥 路由器 网关 8.1 网络互联概述 8.1 网络互联概述 8.1.2 网络互联类型 网络互联，一般是按不同的网络协议层次的中继系统进行互联的。中继系统是指网络系统互联所通过的中间设备。如果中继系统在进行信息转发时与其他系统共享第几层协议，则这个中继系统称为第几层中继系统。 从协议的层次看，可以把中继系统分为四种，对应的也有四种网络连接方式： 物理层中继系统、数据链路层中继系统、网络层中继系统、高层中继系统。 各层中继系统简介 1、物理层中继系统： 物理层中继系统是协议的最低层中间设备，即转发器或中继器（Repeater），它负责连接各个电缆段，对信号进行放大和整形，也可以用Repeater来驱动长线电缆，起到在不同电缆段间对位信号进行复制的作用。严格的讲，中继器不能称为网间连接器，它仅用于网络范围的扩大（即在一个网络内）。 2、数据链路层中继系统： 数据链路层中继系统一般是指网桥（Bridge），负责在数据链路层将信息帧进行存储转发，主要用于连接两个同类型的局域网络。Bridge一般不对转发帧做出修改，或者只进行少量修改。 网桥链接后形成的是一个逻辑网络。 3、网络层中继系统： 网络层中继系统，即路由器（router），它是在不同的网络之间存储转发分组。从概念上讲，它类似于桥，用于连接两个不同的网络，但是它是在网络层进行转换。一般来说，路由器用于两个以上的同类或不同类的局域网的互联，或局域网和局域网之间或广域网与广域网之间的互联。因此，也有人称路由器为网间连接器。 通常把网间连接器作为一个在任何层之间进行信息转换的通用名字。 路由器可以连接多个逻辑网络。 4、高层中继系统： 高层中继系统是指比网络层更高层次上的中继系统，也就是在传输层及传输层以上的转换用协议转换器，或叫网关（Gateway）。由于要将一种协议转换成另一种协议，并且仍然保留原有的功能，所以它是网间连接器中最复杂的一种。 从这个意义上讲，高层中继系统可以称为协议转换器。 OSI参考模型与各层中继系统的对应关系 常见的网络互联类型： 1、局域网与局域网互联（LAN—LAN） 包括同种LAN与异种LAN互联（数据链路层是否相同），互联设备有中继器、集线器、网桥和交换机。 2、局域网与广域网互联（LAN—WAN） 与外部网络互联，互联设备有路由器和网关。 3、局域网与局域网通过广域网互联（LAN-WAN-LAN） 互联设备有路由器和网关 4、广域网与广域网互联（WAN—WAN） 互联设备有路由器和网关 5、局域网与主机（LAN---Host） 互联设备有网关 8.1 网络互联概述 LAN-WAN-LAN互联示例 8.1 网络互联概述 WAN-WAN互联示例 8.2 中继器和集线器 8.2.1中继器 中继器是网络物理层的一种连接器，由于衰减和噪声干扰等原因，当电信号在传输介质上传输时，总会变得越来越弱。为了延伸网络的传输距离，就要对信号进行再生和放大，那么这个再生和放大就是由中继器来完成的。 中继器的功能是对一段电缆上接收的信息进行再生，并发送到另一段电缆上。中继器只是网络段之间的互联设备，而不是网络的互联设备。 8.2 LAN-LAN互联 中继器连接示意图 中继器连接以太网的5-4-3-2规则 8.2.2集线器 集线器常叫做HUB，它是一种特殊的中继器，可以作为多个网络电缆段的中间转接设备，将各个网段连接起来。采用集线器的优点是，若网络上某条线路或结点出现故障，它不会影响到网络上其他结点的正常工作。 集线器一般可分为无源集线器（passive），有源集线器（Active）和智能集线器（intelligent）。 8.3 网桥(Bridge) 网桥又称为桥接器，是一种存储转发设备。是用来连接两个或多个在数据链路层以上具有相同或兼容协议的网络互连设备。网桥一般由软件和硬件组成，是一种基于物理地址来过滤、存储和转发数据帧的互连设备，它通过对网络上的数据帧进行筛选来实现网络分段，改善网络性能的。 网桥工作在OSI参考模型数据链路层的MAC子层，所以它可互连相同类型的LAN（如10Base-2和10Base-T网）；也可互连不同类型（LLC协议相同而MAC协议不同）的LAN（如以太网和令牌环网）。 网桥的优点： (1)网桥可以实现更大范围LAN互联。 (2)网桥可以将一个大范围的网络分成若干相互独立的网段。 (3)可以隔离故障、隔离错误，提高了网络的可靠性。 (4)提高了网络