计算机网络技术基础柳青第6章网络互连技术课件教学.pptVIP

第6章 网络互连技术 学习目标 了解网络互连的基本原理，掌握网络互连的层次以及网络互连的解决方案。 了解路由器的基本功能、分类和作用，理解路由的基本过程和常用的路由协议。 了解网络层协议的功能，理解ARP协议、RARP协议和ICMP协议的工作原理，掌握ping命令和tracert命令的使用。 了解传输层的协议，理解端口和套接字，理解TCP协议的功能，掌握TCP/IP实用程序的使用。 任务1：网络互连解决方案 【任务描述】 局域网内部的服务器可以通过集线器和交换机进行互联并向用户提供服务。如果局域网内部的用户需要访问广域网，或者局域网需要对外提供服务，则需要把局域网接入到广域网。网络之间的通信通常有两种连接方法：面向连接的通信和面向非连接的通信。 本任务主要学习3方面的内容：网络互连的基本原理、网络互连的类型和设备、网络互联解决方案的选择。 6.1.1 网络互连的基本原理 1．网络互连的基本概念 互连（Interconnection）：网络之间的互连，通常是指网络在物理上的连接。 互联（internet working）：网络在逻辑上实现的连接。 互通（intercommunication）：两个网络之间可以交换数据。 互操作（interoperability）：互操作由高层软件实现，是指网络中不同计算机系统之间具有透明地访问对方资源的能力。 6.1.1 网络互连的基本原理 2．网络互连的目的 网络互连是将分布在不同地理位置的同构或异构网络通过互连设备连接起来，以构成更大规模的网络。通过网络互连，不仅可以实现网络之间的通信，而且还可以实现高级的用户服务，像电子邮箱、数据库、资源共享、数据处理、协同工作等。 对不同的网络进行互连时，需要注意以下几个事项。 （1）两个网络之间要进行通信，首先需要一条具有链路控制的物理链路。 （2）网络之间的互连，需要为不同网络节点的路由选择和数据传送提供支持。 （3）提供网络记账服务，记录网络资源使用情况，提供各用户使用网络的记录及有关状态信息。 （4）网络互连时，应尽量避免由于互连而降低网络的通信性能。 （5）网络之间的互连，应保证对原有的网络结构不造成影响。 6.1.1 网络互连的基本原理 3．网络互连的层次 由于网络协议是分层的，网络互连也存在层次问题。对照OSI层次模型，网络互连的层次可以分为以下4个层次。 （1）物理层 用于不同地理范围的网段互连。 （2）数据链路层 用于互连两个或多个同类型的局域网。 （3）网络层 主要用于广域网的互连。 （4）高层 高层指的是传输层及以上各层，负责高层之间不同协议的转换。高层互连的设备是网关（Gateway）。传输层及以上各层协议不同的网络之间互连，属于高层互连。高层互连使用的网关大多是应用层网关，简称应用网关（Application Gateway）。 6.1.2 网络互连的类型和设备 1．网络互连的类型 （1）局域网－局域网 最常用的一种类型，可以分为两类：同构局域网的互连和异构局域网的互连。 （2）局域网－广域网 （3）局域网－广域网－局域网 （4）广域网—广域网 6.1.2 网络互连的类型和设备 2．网络互连的设备 （1）集线器 集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。集线器工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层，采用CSMA/CD访问控制方式。 （2）交换机 以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备，为数据帧从一个端口到另一个端口的转发提供了低延时、低开销的通路。为了实现交换，交换机内部核心设置有一个交换矩阵，为任意两端口间的通信提供通路；或是一个快速交换总线，以便任意端口接收的数据帧从其他端口送出。在实际设备中，交换矩阵的功能往往由专用集成电路（ASIC）完成。 （3）路由器 路由器工作在OSI七层网络模型中的第三层，即网络层。路由技术由两项最基本的活动组成：决定最优路径和传输数据包。其中，数据包的传输相对简单和直接，路由的确定则复杂一些。路由算法在路由表中写入各种信息，路由器根据数据包要到达的目的地选择最佳路径，把数据包发送到可以到达该目的地的下一台路由器处。下一台路由器接收到该数据包时，也会查看其目标地址，并选择合适的路径继续传送给后面的路由器。依次类推，直到数据包到达最终目的地。 6.1.2 网络互连的类型和设备 （4）二层交换机、三层交换机、路由器3种设备的对比 ① 二层交换机：主要应用在小型局域网（由20～30台计算机组成）中。在这种环境中，广播包影响不大。二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低廉的价格为小型网络用户提供了完善的解决方案。 ② 三层交换机：支持IP协议，接口类型简单，拥有很强的二层包处理能力，适用于