计算机网络教程第八讲 网络互连与TCPIP协议一.pptVIP

第五章 网络互连与TCPIP协议(一) 5.1 网络互连方式 　 网络互连的目的是使一个网络上的用户能访问其它网络上的资源，使不同网络上的用户互相通信和交换信息。这不仅有利于资源共享，也可以从整体上提高网络的可靠性。 要实现网际互连，必须：　　(1)在网络之间至少提供一条物理上连接的链路，并具有对这条链的控制规程；　　(2)在不同网络的进程之间提供合适的路由实现数据交换；　　(3)有一个始终记录不同网络使用情况并维护该状态信息的统一的记费服务；　　(4)在提供以上服务时，尽可能不对互连在一起的网络的体系结构做任何修改。 局域网(LAN)、广域网(WAN)的网际互连有“LAN-LAN”，“LAN-WAN”、“WAN-WAN”和“LAN-WAN-LAN”等四种型式。由于非OSI系统要与OSI系统互连，非OSI系统之间要互连，所以，网际互连并不单纯指不同的通信子网在网络层上互连。实际上，两个网络之间要互连时，它们之间的差异可以表现在OSI七层模型中的任一层上。 利用网间连接器实现互连 (1)CP-G-CP互连方式 节点级互连相当于在网络层或数据链路层实现互连 (2)H-G-H互连方式 相对于在运输层或运输层以上 通过互连网实现网络互连 (1)基本原理 (2)两种转换方式的比较 网络设备在OSI体系中的位置 网络设备的功能层次 中继器（集线器）的概念结构 中继器（集线器） 网桥（交换机）的概念结构 网桥（交换机） 路由器的概念结构 路由器 网关的概念结构 网关 5.2.2 网络接口卡NIC 网络接口卡（网卡）是连接主机与网络的基本设备 每台主机都应配置一个或多个网卡 每个网卡都有一个或多个网络接口 不能独立工作，必须依赖于宿主主机 连接不同的局域网需要使用不同的网卡 以太网卡 令牌环网卡 FDDI网卡 ATM网卡 1. 网卡的功能 数据缓存 匹配主机数据处理速率与网络的传输速率 封装/解封装 加上控制字段→以帧为单位进行传输→卸下控制字段 介质访问控制 CSMA/CD、Token Passing 串/并转换 将主机的并行数据转换成串行位流 数据编码/解码 转换为适合网络介质传输的信号形式 数据发送/接收 2. 网卡的结构 发送/接收部件——负责信号的发送、接收 载波检测部件——检测介质上有否信号 发送/接收控制部件及数据缓冲区 曼彻斯特编码/解码器——对发送的数据编码，变换成适合于在LAN上传输的信号或把接收的信号解码为二进制数据 LAN管理部件 主机总线接口部件 CPU(部分网卡有)——增强网卡智能化，减少网络传输对 主机CPU的依赖，提高传输效率 以太网卡的类型 三个基本概念 广播 向网络上的所有设备发送数据 广播域 网络上所有能够接收到同样广播分组的设备的集合 冲突域 网络中的一部分，以网桥、交换机或者路由器为边界，在冲突域中任意两台主机同时发送数据都会产生冲突 一个广播域包含一个或多个冲突域 2. 集线器 多端口的中继器，工作在物理层 功能：在网段之间复制比特流，信号整形和放大 可认为它是将总线折叠到铁盒子中的集中连接设备 特点： 具有与中继器同样的特点 可改变网络物理拓扑形式：总线连接→星形连接 逻辑上仍是一个总线型共享介质网络 端口数：8，12，16，24 集线器的类型：按是否可管理划分 智能HUB 允许用网管软件对其进行管理的集线器，它内部包含有CPU等智能控制部件。 在需要进行网络管理的中大型网络系统中，一般都要求使用智能集线器（后面将要介绍的网络交换机也需要是智能化的）。 非智能（普通） HUB 不能用网管软件进行管理的集线器。 小型网络为降低成本，一般使用普通集线器。 集线器的类型：按速度划分 传统集线器 传输速度为10Mb/s（10Base-T网络） 快速以太网集线器 传输速度为100Mb/s （100Base-T网络） 10/100M自适应集线器 传输速度自适应 内部有两个网段：10M和100M，集线器根据连接速度将主机连接到不同网段上。 网段之间用交换方式连接。 保护投资，便于升级 以集线器为核心的网络的特点 所有主机共享带宽 无法限制冲突和广播 适用于小型网络 例：用集线器搭建简单的网络 以1台服务器，3台PC机为例： 一台HUB 4块UTP接口的网卡 4台PC机 8个RJ45接头（水晶头） 若干米UTP双绞线 5.2.4 网桥与网络交换机 共享信道LAN的缺点 冲突域中的多个站点同时发送会造成冲突； 因此实际带宽为3～4Mb/s（或30～40Mb/s） 网络中站点越多，冲突现象越严重； 网络总带宽BW ，由于共享信道使得每个站点的平均拥有带宽为BW/n。 解决的方法 提高网络传输速