《網(wǎng)絡互連技術(shù)基礎》ppt課件

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1、網(wǎng)絡互連技術(shù)基礎第八章網(wǎng)絡互連技術(shù)基礎學習目的與要求本章主要介紹計算機網(wǎng)絡互連技術(shù)的相關(guān)理論知識、網(wǎng)絡互連的主要技術(shù)和結(jié)構(gòu)、以及網(wǎng)絡互連設備的工作原理和應用。通過本章學習，讀者能夠了解網(wǎng)絡互連的基本概念，掌握網(wǎng)絡互連的相關(guān)技術(shù)，掌握IP地址的運用，為后續(xù)章節(jié)的學習打下堅實的理論基礎。第八章網(wǎng)絡互連技術(shù)基礎8.1網(wǎng)絡互連的基本概念8.2網(wǎng)絡互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)8.1網(wǎng)絡互連的基本概念“互連”和“互聯(lián)”兩個術(shù)語的區(qū)別：互連（Internet-connection）指僅是物理上連接在一起，實現(xiàn)網(wǎng)絡距離上的延伸。例如使用中

2、繼器連接擴大網(wǎng)絡距離（連接的是同構(gòu)網(wǎng)）?；ヂ?lián)（Internet-working）指不僅在物理上連接在一起，而且在邏輯上也連接在一起。包括協(xié)議組的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)包的封裝等?；ヂ?lián)的網(wǎng)絡可以是同構(gòu)的，也可以是異構(gòu)的。8.1網(wǎng)絡互連的基本概念網(wǎng)絡互聯(lián)類型(1)局域網(wǎng)之間的互聯(lián)（LAN-LAN）同構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)(2)局域網(wǎng)與城域網(wǎng)的互聯(lián)（LAN-MAN）(3)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)（LAN-WAN）(4)多個遠程局域網(wǎng)利用公用網(wǎng)互聯(lián)（LAN-WAN-LAN）(5)廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)（WAN-WAN）8.1網(wǎng)絡互連的基

3、本概念網(wǎng)絡互聯(lián)層次網(wǎng)絡互聯(lián)主要是將不同網(wǎng)段、網(wǎng)絡或子網(wǎng)之間通過網(wǎng)絡互聯(lián)設備連接起來。網(wǎng)絡之間互聯(lián)主要有中繼器和網(wǎng)橋（用于局域網(wǎng)）。網(wǎng)際之間互聯(lián)主要有路由器和網(wǎng)關(guān)（用于廣域網(wǎng)）。8.1網(wǎng)絡互連的基本概念網(wǎng)絡互聯(lián)類型OSI/RM共有7個層次，不同功能層次的網(wǎng)絡互聯(lián)時，所選擇網(wǎng)絡互聯(lián)設備也不同。它們和OSI/RM的對應關(guān)系如圖所示。8.2網(wǎng)絡互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)8.2.1網(wǎng)絡互連方式1.中繼器方式中繼器方式是工作于OSI/RM物理層的網(wǎng)絡互連設備，可以互連數(shù)據(jù)鏈路層及以上層次協(xié)議相同的網(wǎng)絡，一般用于拓展局域網(wǎng)的覆蓋范圍。

4、采用中繼器的優(yōu)點是價格低廉、使用簡單，不需任何配置即可工作，效率高。缺點是不能均衡負載及阻止“廣播風暴”，無法進行包過濾，由中繼器所連接的以太網(wǎng)段處于同一個沖突域和廣播域中。8.2網(wǎng)絡互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)2.橋接器方式橋接器(Bridge)是工作于OSI/RM數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡互連送備，可以互連網(wǎng)絡層及以上層次協(xié)議相同的網(wǎng)絡。一般用于互連兩個運行同類型網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的局域網(wǎng)，而網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)、通信介質(zhì)和通信協(xié)議可以不同。實際使用的網(wǎng)橋可分為三種：簡易網(wǎng)橋、透明網(wǎng)橋、源路徑網(wǎng)橋。8.2網(wǎng)絡互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)3.路由器方式路

5、由器是工作在OSI/RM網(wǎng)絡層的網(wǎng)絡互連設備，實現(xiàn)網(wǎng)絡層以及以下各層的協(xié)議轉(zhuǎn)換，通常用來互連局域網(wǎng)和廣播網(wǎng)或者實現(xiàn)在同一點兩個以上的局域網(wǎng)的互連。路由器根據(jù)網(wǎng)絡層地址(如IP地址)進行信息的轉(zhuǎn)發(fā)，其功能主要有兩個：路由選擇和信息轉(zhuǎn)發(fā)，除此之外，還有負載均衡、流量控制、網(wǎng)絡和用戶管理等功能，能夠隔離廣播域，阻止“廣播風暴”傳遞到整個網(wǎng)絡，具有更強的異種局域網(wǎng)互連能力。由于路由器對于每一個到來的信息包都要進行“拆包組包”過程，而且一些復雜的處理功能都是采用軟件實現(xiàn)的，因此，成為高速網(wǎng)絡應用的瓶頸，近幾年出現(xiàn)的第三層

6、交換機，將路由與交換技術(shù)結(jié)合在一起，較好地解決了該問題，大大提高了網(wǎng)絡性能，第三層交換機又稱為路由交換機。8.2網(wǎng)絡互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)4.網(wǎng)關(guān)方式網(wǎng)關(guān)(Gateway)是在兩種不同協(xié)議之間進行轉(zhuǎn)換的設備。有廣義網(wǎng)關(guān)和狹義網(wǎng)關(guān)之分。廣義網(wǎng)關(guān)指所有用于網(wǎng)絡互連的軟、硬件；狹義網(wǎng)關(guān)特指工作于OSI/RM高層協(xié)議(網(wǎng)絡層以上)的網(wǎng)絡互連設備，負責高層協(xié)議的轉(zhuǎn)換，通常用于廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互連、網(wǎng)絡與大型主機系統(tǒng)的互連等。這里所指的是狹義網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)可以轉(zhuǎn)換大多數(shù)協(xié)議層，覆蓋OSI模型的全部七層，比中繼器、網(wǎng)橋和路由器要復雜得多

7、，效率相對也較低，網(wǎng)關(guān)一般有一定的專用性。8.2網(wǎng)絡互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)8.2.2IP地址1.IP信息包(1)IP信息包的傳送機制IP是負責網(wǎng)絡之間信息傳送的協(xié)議，可將IP信息包從來源設備傳送到目的設備。要達到這樣的目的，IP必須依賴于兩種機制：IP定址與IP路由。8.2網(wǎng)絡互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)(2)分割與重組IP信息包IP信息包必須放到數(shù)據(jù)鏈路層進行傳送。每一種數(shù)據(jù)鏈路層的技術(shù)都會有不同的最大傳輸單位(MTU)，即該種技術(shù)所能傳輸?shù)淖畲笮畔L度。IP信息包在傳送過程中，可能會經(jīng)過許多個使用不同技術(shù)的網(wǎng)絡。為了解決此

8、問題，路由器必須有IP信息包分割與重組的機制，將過長的信息包加以分割，以便能在最大傳輸單位較小的網(wǎng)絡上傳輸。分割后的IP信息包，會由目的設備重組，恢復成原來IP信息包。8.2網(wǎng)絡互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)(3)IP信息包的結(jié)構(gòu)IP傳送數(shù)據(jù)的基本單位是IP信息包。IP信息包主要由兩部分所組成，如圖所示。IP報頭，記錄有關(guān)IP地址、路由、信息包識別等信息。IPPayload，載送上層協(xié)議的信息包。8