第8章 网络互连.pptx

第8章网络互连教师：

路由选择算法网络互连网络互连方式路由选择协议 由于接入网络的计算机及网络设备的硬件和物理地址存在着不兼容性，使得某个网络内的计算机只能与连接到同一网络的其他计算机进行通信，与其他网络的通信有一定的困难，各个网络形成了一个个信息孤岛。网络互连的目的就是使一个网络上的用户能够访问其他网络上的资源，使不同网络上的用户能互相通信和交换数据。第8章内容结构

1网络互连方式

网络互连是指将不同的网络连接起来，以构成更大规模的网络系统，实现网络间的数据通信、资源共享和协同工作。 网络互连方式网络互连

网桥和交换机：工作于数据链路层；路由器：工作于网络层。中继器：工作于物理层；网络互连设备 网络互连设备的作用是连接不同的网络。根据网络互连设备工作的协议层有以下几种分类： 这种根据协议层的分类只是概念上的，实际的网络互连产品可能是几种功能的组合，从而可以提供更复杂的网络互连功能。网络互连设备网络互连方式

中继器是在物理层实现网络互连的设备，适用于完全相同的两类网络的互连，它对高层协议是透明的。 中继器的作用是放大信号，补偿信号衰减，扩展信号的传输距离，支持远距离的通信。理论上来说，可以用中继器把网络延长到任意长的传输距离，然而很多网络上都限制了在一对节点之中加入中继器的数目，例如，在以太网中限制最多使用4个中继器，即最多由5个网段组成。 另外，中继器可以将具有不同传输介质的网络互连在一起，这种中继器多用于数据链路层以上各层相同的局域网互连中。网络互连设备网络互连方式中继器

通过中继器连接起来的网络相当于同一条电缆组成的更大的网络，它们仍然属于同一个冲突域。 冲突域是指CSMA/CD算法中每个节点所监听的网络范围。如果一个基于CSMA/CD原理下的以太网，所连接的若干个节点在同时通信时发生冲突，那么这个基于CSMA/CD的以太网的连接范围构成一个冲突域。广播域是指网络上的一个节点发出广播信号后能够接收到广播信号的范围。网络互连设备网络互连方式冲突域

中继器主要用于连接两个相同传输介质局域网的电缆，重新定时并再生电缆上的数字信号，然后再发送出去。有些品牌的中继器可以连接不同传输介质的电缆段，如细同轴电缆和光缆。 中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，并不管数据中是否有错误数据或不适合于网段的数据。网络互连设备网络互连方式中继器的工作原理

集线器Hub就是一种物理层共享设备，它本身不能识别MAC地址和IP地址。集线器实际上就是一个多端口的中继器，集线器的工作原理与中继器基本相同。它把从一个端口接收到的数据广播发送到其他所有端口上，由其他各主机自行验证数据帧首部的MAC地址来确定是否接收。在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧，如果发生冲突（碰撞）需重传，这种方式就是共享网络带宽。网络互连设备网络互连方式集线器

网桥也称桥接器，是工作在数据链路层的一种网络互连设备，用来连接两个不同的网段，根据MAC地址来转发帧。网络互连设备网络互连方式网桥网桥基本功能提高可靠性，网络出现故障，只影响个别网段。过滤通信量，使局域网各网段成为隔离开的冲突域，减少冲突，从而减轻扩展在局域网上的负荷。扩大物理范围，将独立的局域网进行互联。可以互连不同物理层和不同速率的局域网。

网络互连设备网络互连方式网桥工作过程当网桥收到集线器的广播帧后，将帧中的源MAC地址和目的MAC地址与网桥缓存中保存的MAC地址表进行比较。最初网桥的缓存中是没有任何MAC地址的，因此最初网桥并不知道哪台主机在哪个物理网段上，只是将收到的所有帧都直接以泛洪方式（复制原数据帧）转发到另一个端口上，同时会把数据帧中的源MAC地址所对应的物理网段记录下来（就是与对应的网桥端口对应起来）。

网络互连设备网络互连方式网桥工作过程在数据帧被某个主机接收后，也会把对应目的MAC地址所对应的物理网段记录在缓存中的MAC地址表中。这样，经过多次的记录，就可以在MAC地址表中把整个网络中各主机的MAC地址与对应的物理网段全部记录下来。当网桥收到的数据帧中源MAC地址和目的MAC地址都在网桥MAC地址表中可以找到时，会比较这两个MAC地址是否属于同一个物理网段。如果是同一物理网段，则网桥会把该帧直接丢弃。相反，两个MAC地址不在同一物理网段，网桥会把从一个物理网段发来的帧转发到连接另一个物理网段上，然后再通过所连接的集线器进行复制方式的广播。

交换是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。交换机就是一种用于电（光）信号转发的网络设备，它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。交换机根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和局域网