计算机网络教程 第7章 网络互连技术.ppt

第7章 网络互连技术 本章学习要求： 了解：网络互连的基本概念 掌握：网络互连的类型与层次 掌握：典型网络互连设备的工作原理 了解：第三层交换技术与应用 7.1 网络互连的基本概念 网络互连的定义 网络互连（Internetworking）：将分布在不同地理位置的网络、设备相连接，以构成更大规模的互连网络系统，并实现互连网络资源的共享; 互连的网络可以是同类型或不同类型的网络，互连的设备以及运行不同网络协议的设备与系统。 不同网络之间的差异主要表现在 每种网络有不同的命名、编址方法与目录结构，以提供全局的网络编址方法与目录服务； 每种网络有不同的分组大小规定，分组在网络之间传输可能需要分段； 每种网络有不同的用户访问控制机制，以管理用户对各种网络资源的访问权限； 网络内部的路径选择依靠网络自己的差错检测与拥塞控制技术，具有不同网络之间路由选择能力； 不同网络可能提供面向连接或无连接的服务，互连网络不应依赖于原来网络提供的服务类型。 网络互连的功能 基本功能：网络互连所必需的功能，包括不同网络之间传送数据时的寻址与路由功能选择等功能。 扩展功能：互连的网络提供不同的服务类型时所需的功能，包括协议转换、分组长度变换、分组重新排序及差错检测等功能。 7.2 网络互连的类型与层次 7.2.1 网络互连的类型 局域网-局域网互连 局域网-广域网互连 局域网-广域网-局域网互连 广域网-广域网互连 7.2.2 网络互连的层次 互连（Interconnection）：两个物理网络之间至少有一条在物理线路，不能保证两个网络一定能交换数据，取决于两个网络的通信协议是否兼容； 互通 （Intercommunication）：两个网络之间可以交换数据； 互操作（Interoperability）：不同网络系统之间具有透明访问对方资源的能力； 互连是网络互连的基础，互通是网络互连的手段，互操作是网络互连的目的。 网络互连的层次 数据链路层互连 ：数据链路层协议不同的网络之间的互连，数据链路层互连设备是网桥（Bridge）； 网络层互连：网络层协议不同的网络之间的互连，网络层互连设备是路由器（Router）； 高层互连：传输层及以上各层协议不同的网络之间的互连，高层互连的设备是网关（Gateway）。 数据链路层互连的结构 网络层互连的结构 高层互连的结构 7.3 网络互连设备的工作原理 7.3.1 网桥 网桥（Bridge）在数据链路层上实现局域网互连； 网桥能互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络； 网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连的网络之间的通信； 网桥互连的网络在数据链路层以上采用相同协议； 网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量，有利于改善互连网络的性能与安全性。 网桥的应用环境 一个单位的多个部门局域网的互连； 办公楼之间局域网的互连； 将数千台计算机按地理位置或组织关系划分为多个子网的互连； 超过单个局域网的最大覆盖范围的多个局域网互连； 企业中部门的信息对安全、必威体育官网网址方面要求不同的局域网互连。 网桥的工作原理 网桥的主要特点 网桥能互连两个采用不同数据链路层协议、传输介质与传输速率的网络； 网桥以接收、转发与地址过滤的方式实现互连网络之间的通信； 网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量， 有利于改善各个网络的性能与安全性。 网桥的分类方法 透明网桥：由各网桥自己来决定路由选择，局域网上的各结点不负责路由选择； 源路选网桥：由发送帧的源结点负责路由选择。 广播风暴的形成过程 7.3.2 路由器 路由器（Router）是在网络层上实现多个网络互连的设备； 局域网的数据链路层与物理层可以不同，但数据链路层以上的高层要采用相同协议； 路由器可以有效隔离多个局域网的广播通信量，每个局域网都是独立的子网。 路由器的工作原理 多协议路由器的工作原理 路由器的分类方法 按路由器的性能指标，可以分为三类：高档路由器、中档路由器与低档路由器； 按路由器的端口结构，可以分为两类：固定端口路由器、模块化路由器； 按路由器应用的网络规模，可以分为三类：骨干级路由器、企业级路由器与接入级路由器； 按路由器应用的网络位置，可以分为两类：边界路由器、中间节点路由器。 典型的路由器产品 Cisco公司的系列 华为3Com公司的Quidway系列 D-Link公司的DI系列 Juniper公司的系列 TP-link公司的R系列 典型企业网结构 7.3.3 网关 网关（Gateway）通过使用适当的硬件与软件实现不同网络协议之间的转换功能； 硬件用于提供不同网络的接口，软件实现不同互连网协议之间的转换。 网关可以由两个半网关（Half Gateway）构成