《網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)基礎(chǔ)》ppt課件

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1、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)基礎(chǔ)第八章網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目的與要求本章主要介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)的相關(guān)理論知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)互連的主要技術(shù)和結(jié)構(gòu)、以及網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的工作原理和應(yīng)用。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，讀者能夠了解網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念，掌握網(wǎng)絡(luò)互連的相關(guān)技術(shù)，掌握IP地址的運(yùn)用，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。第八章網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)基礎(chǔ)8.1網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念8.2網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)8.1網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念“互連”和“互聯(lián)”兩個(gè)術(shù)語(yǔ)的區(qū)別：互連（Internet-connection）指僅是物理上連接在一起，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)距離上的延伸。例如使用中

2、繼器連接擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)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。互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)可以是同構(gòu)的，也可以是異構(gòu)的。8.1網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)類(lèi)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(gè)遠(yuǎn)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(luò)互連的基

3、本概念網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層次網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)主要是將不同網(wǎng)段、網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備連接起來(lái)。網(wǎng)絡(luò)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(luò)互連的基本概念網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)類(lèi)型OSI/RM共有7個(gè)層次，不同功能層次的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)，所選擇網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備也不同。它們和OSI/RM的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示。8.2網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)與結(jié)構(gòu)8.2.1網(wǎng)絡(luò)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(luò)互連設(shè)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(luò)，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(diǎn)是價(jià)格低廉、使用簡(jiǎn)單，不需任何配置即可工作，效率高。缺點(diǎn)是不能均衡負(fù)載及阻止“廣播風(fēng)暴”，無(wú)法進(jìn)行包過(guò)濾，由中繼器所連接的以太網(wǎng)段處于同一個(gè)沖突域和廣播域中。8.2網(wǎng)絡(luò)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(luò)互連送備，可以互連網(wǎng)絡(luò)層及以上層次協(xié)議相同的網(wǎng)絡(luò)。一般用于互連兩個(gè)運(yùn)行同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的局域網(wǎng)，而網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、通信介質(zhì)和通信協(xié)議可以不同。實(shí)際使用的網(wǎng)橋可分為三種：簡(jiǎn)易網(wǎng)橋、透明網(wǎng)橋、源路徑網(wǎng)橋。8.2網(wǎng)絡(luò)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(luò)層的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層以及以下各層的協(xié)議轉(zhuǎn)換，通常用來(lái)互連局域網(wǎng)和廣播網(wǎng)或者實(shí)現(xiàn)在同一點(diǎn)兩個(gè)以上的局域網(wǎng)的互連。路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層地址(如IP地址)進(jìn)行信息的轉(zhuǎn)發(fā)，其功能主要有兩個(gè)：路由選擇和信息轉(zhuǎn)發(fā)，除此之外，還有負(fù)載均衡、流量控制、網(wǎng)絡(luò)和用戶管理等功能，能夠隔離廣播域，阻止“廣播風(fēng)暴”傳遞到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，具有更強(qiáng)的異種局域網(wǎng)互連能力。由于路由器對(duì)于每一個(gè)到來(lái)的信息包都要進(jìn)行“拆包組包”過(guò)程，而且一些復(fù)雜的處理功能都是采用軟件實(shí)現(xiàn)的，因此，成為高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的瓶頸，近幾年出現(xiàn)的第三層

6、交換機(jī)，將路由與交換技術(shù)結(jié)合在一起，較好地解決了該問(wèn)題，大大提高了網(wǎng)絡(luò)性能，第三層交換機(jī)又稱(chēng)為路由交換機(jī)。8.2網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行轉(zhuǎn)換的設(shè)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(luò)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(luò)層以上)的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，負(fù)責(zé)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(luò)與大型主機(jī)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(fù)雜得多

7、，效率相對(duì)也較低，網(wǎng)關(guān)一般有一定的專(zhuān)用性。8.2網(wǎng)絡(luò)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(jī)制IP是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)之間信息傳送的協(xié)議，可將IP信息包從來(lái)源設(shè)備傳送到目的設(shè)備。要達(dá)到這樣的目的，IP必須依賴于兩種機(jī)制：IP定址與IP路由。8.2網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行傳送。每一種數(shù)據(jù)鏈路層的技術(shù)都會(huì)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(zhǎng)度。IP信息包在傳送過(guò)程中，可能會(huì)經(jīng)過(guò)許多個(gè)使用不同技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。為了解決此

8、問(wèn)題，路由器必須有IP信息包分割與重組的機(jī)制，將過(guò)長(zhǎng)的信息包加以分割，以便能在最大傳輸單位較小的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。分割后的IP信息包，會(huì)由目的設(shè)備重組，恢復(fù)成原來(lái)IP信息包。8.2網(wǎng)絡(luò)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(bào)頭，記錄有關(guān)IP地址、路由、信息包識(shí)別等信息。IPPayload，載送上層協(xié)議的信息包。8