第6部分 广域网技术.docVIP

第6章 广域网技术 〖主要内容〗网络互连的类型和层次、广域网的技术PSTN、X.25、DDN、ISDN、FR 〖教学重点〗广域网技术的比较、网络互连的设备 计算机网络的出现至今也不过是三十几年的时间，但其发展却非常迅速，尤其是Internet的发展导致网络技术日新月异。计算机网络从最初的“盘体共享”、“桌上计算”发展到今天的“网络计算”阶段，出现了各种各样的网络并存又彼此有联系的局面，网络间的互连显得非常重要。各种新兴的计算机业务如多媒体业务、分布式计算等的出现和拓展，“信息时代”信息交流的普遍性和及时性，使得人们越来越关注计算机网络的互连互通。 互连网络的基本概念 计算机网络在网络连接上存在两种层次：一是网络间物理线路的连接；另一种是网络间物理与逻辑上的连接；两者都能实现网络协议间的通信，一般所说的网络连接指的是后者，即通过相应的技术手段将分布在不同地理位置的网络或网络与远程工作站之间进行物理和逻辑上的连接，以组成更大规模的计算机网络系统，实现更大范围的资源的高度共享和文件传输。 互连网络是指将分布在不同地理位置的网络、设备连接起来，以构成更大规模的网络，最大程度地实现网络资源的共享。 网络连接 是指网络在应用级的互连，是对连接于不同网络的各种系统之间的互连，主要强调协议的接续能力，以便完成端到端系统间数据传递。 网络互连 是指不同的子网间借助于相应的网络设备（网桥、路由器等）来实现各子网间的互相连接。其目的是解决子网间的数据交互 网络互通 是指网络不依赖于其具体连接形式的一种能力，不仅指两个端系统间的数据传输和转移，还表现出各自业务间相互作用的关系。 网络连接和网络互连是解决数据的传送，网络互通是各系统在连通的条件下，为支持应用间的相互作用而创建的协议环境。 网络互连的类型 LAN-LAN互连 属于较近距离的LAN互连，如校园网（各建筑物间）、各楼层间LAN的互连 同构网的互连：指相同协议的局域网的互连。常用的设备有中继器、集线器、交换机、网桥等 异构网的互连：指两种不同协议的局域网的互连。常用的设备有网桥、路由器等 LAN-WAN互连 属于小区域范围内LAN与WAN互连，主要解决一个小区域范围内相邻的几个楼层或楼群之间以及在一个组织机构内部的网络互连，扩大了数据通信的连通范围，可使不同单位或机构的LAN连入范围更大的网络体系中。 常用的互连设备有网关和路由器（最为常用的） WAN-WAN互连 属于不同地区网络的互连，主要使用路由器来实现。 网络互连的层次 网络互连实质上就是协议之间的转换，这种转换必须有一定的理论依据，有一定的标准可循。为了使异种机、异种网之间能够共享资源和相互通信，国际标准化组织制定并颁布了OSI/RM。任何计算机系统都可以按照该模型描述或者与该模型相对应。OSI/RM在不同的层上有不同的协议，网络互连过程中在进行协议的转换时要遵守这样一种原则，即要在异种网中具有相同协议的对应层之间进行协议转换，并且该对应层之上不再存在协议不同的对应层，这样才能实现网络间的互连。如果两个网络的应用层协议不同，则应在应用层之上增加一个虚拟层进行协议的转换。 网络互连从通信协议的角度来看可分成4个层次，如图所示。 网络互连设备 中继器（Repeater） 中继器是工作于OSI/RM物理层的网络连接设备，要求每个网络在数据链路层以上具有相同的协议。 计算机网络的覆盖范围会因为所使用的传输介质的限制，信号传输到一定距离就会因衰减而变得很弱以致于接收设备无法识别出该信号，为了扩大信号的传输距离，在网段间可以使用中继器设备，它接收网上的所有信号（包括CSMA/CD碰撞信号）并将其放大、再生，然后发送出去，从而扩展网络跨距。 中继器虽然延伸了网络，但从网络层看仍然是一个网络，因此常被看成是网段的连接设备而不是网络互连设备。 使用中继器时要遵守5－4－3规则，中继器不仅起到扩展计算机网络的作用，还能将不同传输介质的网络连接在一起，如同轴电缆和光纤。 优点：价格低廉、使用简单、效率高。 缺点：不能均衡及阻止“广播风暴”（由于中继器与连接的网段属于同一广播网）、无法进行包过虑 广播风暴：是指过多的广播数据包占用了网络带宽的所有容量，使网络的性能变得非常差。 网桥（Bridge） 网桥又被称为桥接器，它工作在OSI参考模型的数据链路层，要求每个网络在网络层以上各层中采用相同或兼容协议。 网桥一般用于互连两个运行同类型NOS的LAN，而网络的拓扑结构、通信介质和通信协议可以不同。 网桥的特点： 网桥以接收、存储、地址过滤与转发（基于MAC地址和网桥内部的站表判断是否转发，即具有信息过虑功能）的方式实现两个互连网络之间的通信，并实现大范围局域网的互连 网桥可以分隔两个网络之间的通信量（由于信息过虑功能使得网段内的通信量不会传输到另一个网段）