第5章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

1、第5章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 內(nèi)容提要5.1 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述 5.2 局域網(wǎng)互聯(lián)局域網(wǎng)互聯(lián) 5.3 局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián) 5.4 廣域網(wǎng)互聯(lián)廣域網(wǎng)互聯(lián) 5.5 習(xí)題習(xí)題1.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的核心是：(1)網(wǎng)絡(luò)之間的硬件連接；(2)網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)的協(xié)議。5.1 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述 1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的定義利用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備及相應(yīng)的技術(shù)措施和協(xié)議把兩個(gè)以上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的連接，從而在更大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享資源。2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的分類(1)局域網(wǎng)和局域網(wǎng)互聯(lián)；(2)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)；(3)廣域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)。 3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式(1)利用網(wǎng)間連接器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：主要用于

2、局域網(wǎng)的互聯(lián)；(2)利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：用于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)，廣域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)。4.常用的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備(1)中繼器(Repeater)：工作在物理層，常用于LAN的互聯(lián)；(2)集線器(HUB)：工作在物理層，常用于LAN的互聯(lián)；集線器可以看作是一個(gè)多端口的中繼器。 (3)網(wǎng)橋：工作在數(shù)據(jù)鏈路層，常用于LAN的互聯(lián)；(4)第二層交換機(jī)：工作在數(shù)據(jù)鏈路層，常用于LAN的互聯(lián)；交換機(jī)可以看作是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋。 (5)路由器(Router)：工作在網(wǎng)絡(luò)層，常用于LAN和WAN的互聯(lián)、WAN和WAN的互聯(lián)；(6)網(wǎng)關(guān)(Gateway)：工作在傳輸層以上，常用于不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)；(7

3、)調(diào)制解調(diào)器(Modem)：常用于遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)之間的連接。5.2 局域網(wǎng)互聯(lián) 5.2.1 中繼器中繼器/重發(fā)器重發(fā)器(Repeater)1.中繼器：又叫重發(fā)器，工作在物理層，是最簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，用來完成放大、再生網(wǎng)絡(luò)上的物理信號的功能，主要用于LAN和LAN的互聯(lián)。 不能使用中繼器無限延伸網(wǎng)絡(luò)，一般最多可用4個(gè)中繼器。 2.中繼器的特性(1)中繼器多用于連接完全相同的局域網(wǎng)(具有相同協(xié)議和速率的局域網(wǎng))；(2)中繼器可用來連接相同傳輸介質(zhì)的同類局域網(wǎng)，也可以用來連接不同傳輸介質(zhì)的同類局域網(wǎng)(粗同軸電纜以太網(wǎng)和細(xì)同軸電纜以太網(wǎng)，同軸電纜以太網(wǎng)和雙絞線以太網(wǎng))；(3)中繼器對物理層以上的各層協(xié)議

4、完全透明，即支持物理層以上各層的任何協(xié)議。 3.中繼器的應(yīng)用 圖5-1 用中繼器連接兩個(gè)10Base-5電纜段 圖5-2 用中繼器連接不同傳輸介質(zhì)系統(tǒng)的以太網(wǎng) 5.2.2 網(wǎng)橋/橋接器(Bridge) 1網(wǎng)橋：又叫橋接器，工作在數(shù)據(jù)鏈路層，是一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，主要用于LAN和LAN的互聯(lián)。2.網(wǎng)橋的特性(1)可以用來連接同類網(wǎng)絡(luò)(相同協(xié)議)；(2)也可以用來連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)(不同的協(xié)議，如以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI之間的互聯(lián))；(3)使用遠(yuǎn)程網(wǎng)橋可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程連接，即LAN-WAN-LAN的互聯(lián)方式。3.網(wǎng)橋的基本工作原理 圖5-3 網(wǎng)橋工作原理示意圖 在一個(gè)大型局域網(wǎng)中，網(wǎng)橋常被用來將

5、局域網(wǎng)分成既獨(dú)立又能相互通信的多個(gè)子網(wǎng)，從而可以改善各個(gè)子網(wǎng)的性能與安全性。 4.網(wǎng)橋和中繼器的比較(1)工作層次不一樣；(2)網(wǎng)橋能在更大的地理范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)互聯(lián)；(3)網(wǎng)橋具有地址過濾功能，而中繼器沒有；(4)網(wǎng)橋可以連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，而中繼繼只能用來連接同類的網(wǎng)絡(luò)。 5.網(wǎng)橋和交換機(jī)的比較(1)端口密度不一樣；(2)交換機(jī)用硬件實(shí)現(xiàn)，而網(wǎng)橋用軟件實(shí)現(xiàn)，因此交換機(jī)具有更快的轉(zhuǎn)發(fā)速度；(3)網(wǎng)橋僅支持存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，而交換機(jī)支持直接交換方式、存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式、改進(jìn)的直接交換方式三種類型。 6.網(wǎng)橋的類型(1)透明網(wǎng)橋：由各網(wǎng)橋自己來決定路由選擇；(2)源路選網(wǎng)橋：由發(fā)送幀的源結(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)路由選擇7

6、.網(wǎng)橋的應(yīng)用 圖5-4 互聯(lián)不同局域網(wǎng)時(shí)網(wǎng)橋的操作 圖5-5 網(wǎng)橋應(yīng)用實(shí)例 網(wǎng)橋集線器網(wǎng)橋集線器網(wǎng)橋PCPCPCPC圖5-6 使用網(wǎng)橋互聯(lián)異構(gòu)網(wǎng) 5.3 局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián) 5.3.1 路由器路由器/選徑器選徑器(Router)1.路由器：又叫選徑器，工作在網(wǎng)絡(luò)層，主要用于LAN-WAN的互聯(lián)，也可以用于LAN-LAN、WAN-WAN以及LAN-WAN-LAN的互聯(lián)，既可以用來互聯(lián)同類網(wǎng)絡(luò)，也可以用來互聯(lián)不同類的網(wǎng)絡(luò)。2.路由器的基本工作原理(1)路由選擇/路徑選擇(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)/數(shù)據(jù)交換 圖5-7 路由器工作原理示意圖 3.路由器的主要特點(diǎn)(1)可以互聯(lián)不同MAC協(xié)議、不同的傳輸介質(zhì)、不同的

7、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和不同的傳輸速率的異種網(wǎng)；(2)工作在網(wǎng)絡(luò)層，多協(xié)議路由器可以支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議；(3)具有基于包過濾的防火墻功能；(4)可以過濾應(yīng)用層信息，限制某些子網(wǎng)或站點(diǎn)訪問某些信息服務(wù)；(5)可以對大型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行微段化。 4.多協(xié)議路由器 圖5-8 多協(xié)議路由器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)示意圖 圖5-9 路由器實(shí)現(xiàn)LAN-WAN-LAN互聯(lián)示例 5.3.2 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)/協(xié)議轉(zhuǎn)換器協(xié)議轉(zhuǎn)換器(Gateway)1.網(wǎng)關(guān)：又叫協(xié)議轉(zhuǎn)換器，工作在OSI參考模型的4-7層，用來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)級網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的設(shè)備，可以用于WAN-WAN、LAN-WAN、LAN-HOST互聯(lián)。2.網(wǎng)關(guān)的基本工作原理 圖5-10 網(wǎng)關(guān)工作原理示意圖 3.網(wǎng)關(guān)的基本類型(1)傳輸網(wǎng)關(guān)(2)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)4.網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方式(1)專用設(shè)備(2)計(jì)算機(jī)+軟件 5.4 廣域網(wǎng)互聯(lián)