計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第07章-網(wǎng)絡(luò)互連ppt課件

1、第第7章章 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)本章討論以下問題：本章討論以下問題：n為什么要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連？為什么要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連？n如何互聯(lián)？如何互聯(lián)？n網(wǎng)橋能互聯(lián)什么樣的網(wǎng)絡(luò)？網(wǎng)橋能互聯(lián)什么樣的網(wǎng)絡(luò)？n路由器能互聯(lián)什么樣的網(wǎng)絡(luò)？路由器能互聯(lián)什么樣的網(wǎng)絡(luò)？問題：問題：n為什么要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連？為什么要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連？7.1 網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念 n目的：更大規(guī)模的互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大目的：更大規(guī)模的互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大范圍的資源共享。范圍的資源共享。n互連的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備可以是：互連的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備可以是：n同種類型同種類型n不同類型不同類型n運(yùn)行不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議運(yùn)行不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議n運(yùn)行相同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議運(yùn)行相同

2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不同網(wǎng)絡(luò)之間的差異中繼系統(tǒng)的作用中繼系統(tǒng)的作用不同網(wǎng)絡(luò)之間的存在差異，如何實(shí)現(xiàn)互聯(lián)？不同網(wǎng)絡(luò)之間的存在差異，如何實(shí)現(xiàn)互聯(lián)？問題：問題：n如何互聯(lián)？如何互聯(lián)？7.2 網(wǎng)絡(luò)互連的類型與層次網(wǎng)絡(luò)互連的類型與層次 7.2.1 網(wǎng)絡(luò)互連的類型網(wǎng)絡(luò)互連的類型 局域網(wǎng)局域網(wǎng)-局域網(wǎng)互連局域網(wǎng)互連異型異型同種同種局域網(wǎng)局域網(wǎng)-廣域網(wǎng)互連廣域網(wǎng)互連局域網(wǎng)局域網(wǎng)-廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)-局域網(wǎng)互連局域網(wǎng)互連廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)互連廣域網(wǎng)互連異型異型同種同種7.2.2 網(wǎng)絡(luò)互連的層次網(wǎng)絡(luò)互連的層次 數(shù)據(jù)鏈路層互連數(shù)據(jù)鏈路層互連 數(shù)據(jù)鏈路層互連的設(shè)備是網(wǎng)橋數(shù)據(jù)鏈路層互連的設(shè)備是網(wǎng)橋Bridge）；）； 網(wǎng)絡(luò)層互連網(wǎng)絡(luò)層

3、互連 網(wǎng)絡(luò)層互連的設(shè)備是路由器網(wǎng)絡(luò)層互連的設(shè)備是路由器Router）；）； 高層互連高層互連 傳輸層及以上各層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)之間的互連屬于高層互連，高層互連的設(shè)備是傳輸層及以上各層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)之間的互連屬于高層互連，高層互連的設(shè)備是網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)Gateway）。）。 數(shù)據(jù)鏈路層互連的結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層局域網(wǎng)局域網(wǎng)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層局域網(wǎng)局域網(wǎng)網(wǎng)橋數(shù)據(jù)鏈路層互連數(shù)據(jù)鏈路層互連傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)層互連的結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層局域網(wǎng)局域網(wǎng)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層局域網(wǎng)局域網(wǎng)路由器網(wǎng)絡(luò)層互連網(wǎng)絡(luò)層

4、互連傳輸介質(zhì)高層互連的結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層局域網(wǎng)局域網(wǎng)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層局域網(wǎng)局域網(wǎng)高層互連高層互連網(wǎng)關(guān)傳輸介質(zhì)路由器的作用路由器的作用路由器的作用局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)路由器路由器互連、互聯(lián)、互操作互連、互聯(lián)、互操作n了解：了解：n互連互連Interconnection）n互通互通 （Intercommunication）n互操作互操作Interoperability）n結(jié)論：互連是網(wǎng)絡(luò)互連的基礎(chǔ)，互通是網(wǎng)絡(luò)互連結(jié)論：互連是網(wǎng)絡(luò)互連的基礎(chǔ)，互通是網(wǎng)絡(luò)互連的手段，互操作是網(wǎng)絡(luò)互連的目的。的手段，互操作是網(wǎng)絡(luò)互連的目的。問

5、題：問題：n網(wǎng)橋能互聯(lián)什么樣的網(wǎng)絡(luò)？網(wǎng)橋能互聯(lián)什么樣的網(wǎng)絡(luò)？7.3 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的工作原理網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的工作原理 7.3.1 網(wǎng)橋網(wǎng)橋 數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)的經(jīng)典方法是借助數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)的經(jīng)典方法是借助所謂網(wǎng)橋。所謂網(wǎng)橋。網(wǎng)橋網(wǎng)橋Bridge），實(shí)質(zhì)上就是一種存儲(chǔ)），實(shí)質(zhì)上就是一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，用來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，用來實(shí)現(xiàn)MAC層的層的LAN互連。互連。網(wǎng)橋的工作原理網(wǎng)橋的工作原理 網(wǎng)橋的工作原理網(wǎng)橋的工作原理n不斷監(jiān)聽各端口是否有信號；不斷監(jiān)聽各端口是否有信號；n收到無差錯(cuò)的幀則緩存，反之將差錯(cuò)幀丟棄收到無差錯(cuò)的幀則緩存，反之將差錯(cuò)幀丟棄;n若所收幀的目的若所收幀的目的MAC地址屬另一網(wǎng)

6、段，則通過站地址屬另一網(wǎng)段，則通過站表決定向何端口轉(zhuǎn)發(fā)；表決定向何端口轉(zhuǎn)發(fā)；n網(wǎng)橋不轉(zhuǎn)發(fā)同一網(wǎng)段內(nèi)通信的幀；網(wǎng)橋不轉(zhuǎn)發(fā)同一網(wǎng)段內(nèi)通信的幀；n網(wǎng)橋不修改所轉(zhuǎn)發(fā)的幀的源地址。網(wǎng)橋不修改所轉(zhuǎn)發(fā)的幀的源地址。網(wǎng)橋的主要特點(diǎn)：網(wǎng)橋的主要特點(diǎn)：n過濾通信量。過濾通信量。 n擴(kuò)大了物理范圍。擴(kuò)大了物理范圍。n提高了可靠性。提高了可靠性。n可互連不同物理層、不同可互連不同物理層、不同 MAC 子層和不子層和不同速率如同速率如10 Mb/s 和和 100 Mb/s 以太以太網(wǎng)的局域網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)不同類型的局域網(wǎng)的網(wǎng)的局域網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)不同類型的局域網(wǎng)的互聯(lián)?；ヂ?lián)。網(wǎng)橋的應(yīng)用和分類網(wǎng)橋的應(yīng)用和分類n網(wǎng)橋的應(yīng)用網(wǎng)橋的應(yīng)用n不同

7、、同種類型的局域網(wǎng)不同、同種類型的局域網(wǎng)n應(yīng)用環(huán)鏡應(yīng)用環(huán)鏡n分類分類n透明網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋n源路由網(wǎng)橋源路由網(wǎng)橋網(wǎng)橋的分類方法：網(wǎng)橋的分類方法： n透明網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋 n 透明網(wǎng)橋由各網(wǎng)橋自己來決定路由選擇，局域透明網(wǎng)橋由各網(wǎng)橋自己來決定路由選擇，局域網(wǎng)上的各結(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)路由選擇；網(wǎng)上的各結(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)路由選擇；n源路選網(wǎng)橋源路選網(wǎng)橋 n 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。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。 網(wǎng)橋存在的不足網(wǎng)橋存在的不足n存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)增加了時(shí)延，幀轉(zhuǎn)發(fā)速率低。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)增加了時(shí)延，幀轉(zhuǎn)發(fā)速率低。n廣播風(fēng)暴。廣播風(fēng)暴。局域網(wǎng) 2局域網(wǎng) 1網(wǎng)橋 2網(wǎng)橋 1 AFF2F1不停地兜圈子A 發(fā)

8、出的幀網(wǎng)橋 2 轉(zhuǎn)發(fā)的幀網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了 用兩個(gè)透明網(wǎng)橋?qū)蓚€(gè)局域網(wǎng)連接成一個(gè)環(huán)型用兩個(gè)透明網(wǎng)橋?qū)蓚€(gè)局域網(wǎng)連接成一個(gè)環(huán)型問題：問題：n路由器能互聯(lián)什么樣的網(wǎng)路由器能互聯(lián)什么樣的網(wǎng)絡(luò)？絡(luò)？Router ARouter B7.3.2 路由器路由器 路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯翻譯”，以使它們能夠相互，以使它們能夠相互“讀懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的讀懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。簡單網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展后出現(xiàn)的問題簡單網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展后出現(xiàn)的問題（1 1帶寬資

9、源耗盡。帶寬資源耗盡。 （2 2每臺(tái)計(jì)算機(jī)都浪費(fèi)許多時(shí)間處理無關(guān)的廣播每臺(tái)計(jì)算機(jī)都浪費(fèi)許多時(shí)間處理無關(guān)的廣播數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 （3 3網(wǎng)絡(luò)變得無法管理，任何錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致整網(wǎng)絡(luò)變得無法管理，任何錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 （4 4每臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以監(jiān)聽到其他計(jì)算機(jī)的通信。每臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以監(jiān)聽到其他計(jì)算機(jī)的通信。使用路由器的原因使用路由器的原因n集成集成網(wǎng)絡(luò)B網(wǎng)絡(luò)CCISCOSYSTEMSCISCOSYSTEMS網(wǎng)絡(luò)ACISCOSYSTEMS使用路由器的原因使用路由器的原因n集成集成網(wǎng)絡(luò)B網(wǎng)絡(luò)CCISCOSYSTEMSCISCOSYSTEMS網(wǎng)絡(luò)ACISCOSYSTEMS使用路由器的原因

10、使用路由器的原因n隔離隔離n隔絕隔絕“廣播風(fēng)暴廣播風(fēng)暴”使用路由器的原因使用路由器的原因n提供提供“防火墻技術(shù)增強(qiáng)安全性防火墻技術(shù)增強(qiáng)安全性 TCP/IPXNSSPX/IPXTCP/IP路由器的工作原理 網(wǎng) 1 網(wǎng) 4 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)下一跳地址網(wǎng)2網(wǎng)3網(wǎng)1網(wǎng)4R1接口1R3接口0直接交付，R2接口 1直接交付，R2接口 0路由器 R2 的路由表R2R3R1010011局域網(wǎng)局域網(wǎng)1 1主機(jī)A局域網(wǎng)局域網(wǎng)2 2主機(jī)B局域網(wǎng)局域網(wǎng)3 3主機(jī)C局域網(wǎng)局域網(wǎng)4 4主機(jī)D路由器分組分組多協(xié)議路由器的工作原理多協(xié)議路由器的工作原理 局域網(wǎng)局域網(wǎng)1 1主機(jī)A(TCP/IP)局域網(wǎng)局域網(wǎng)2

11、2主機(jī)B(Netware)多協(xié)議路由器路由器的分類方法：路由器的分類方法：n按路由器的性能指標(biāo)，可以分為三類：高按路由器的性能指標(biāo)，可以分為三類：高檔路由器、中檔路由器與低檔路由器；檔路由器、中檔路由器與低檔路由器； n按路由器的端口結(jié)構(gòu)，可以分為兩類：固按路由器的端口結(jié)構(gòu)，可以分為兩類：固定端口路由器、模塊化路由器定端口路由器、模塊化路由器 ；n按路由器應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，可以分為三類：按路由器應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，可以分為三類：骨干級路由器、企業(yè)級路由器與接入級路骨干級路由器、企業(yè)級路由器與接入級路由器；由器；n按路由器應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)位置，可以分為兩類：按路由器應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)位置，可以分為兩類：邊界路由器、

12、中間節(jié)點(diǎn)路由器。邊界路由器、中間節(jié)點(diǎn)路由器。城市城市C C城市城市B B城市城市A AIGPIGPIGPIGPIGPIGP邊界路由器邊界路由器IGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPH1H1H2H2R1R1R2R2R3R3中間結(jié)點(diǎn)路由器中間結(jié)點(diǎn)路由器典型的路由器產(chǎn)品典型的路由器產(chǎn)品 nCisco公司的系列公司的系列n華為華為3Com公司的公司的Quidway系列系列nD-Link公司的公司的DI系列系列nJuniper公司的系列公司的系列nTP-link公司的公司的R系列系列典型企業(yè)網(wǎng)結(jié)構(gòu)典型企業(yè)網(wǎng)結(jié)構(gòu) 局域網(wǎng)局域

13、網(wǎng)公司總部公司總部Cisco 7500系列路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)生產(chǎn)部門生產(chǎn)部門1 1Cisco 3600系列路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)生產(chǎn)部門生產(chǎn)部門2 2Cisco 3600系列路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)Cisco 1800系列路由器廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)7.3.3 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) n網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)Gateway通過使用適當(dāng)?shù)挠布c通過使用適當(dāng)?shù)挠布c軟件實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換功能；軟件實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換功能；n硬件提供不同網(wǎng)絡(luò)的接口，軟件實(shí)現(xiàn)不同互硬件提供不同網(wǎng)絡(luò)的接口，軟件實(shí)現(xiàn)不同互連網(wǎng)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。連網(wǎng)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。n網(wǎng)關(guān)可以由兩個(gè)半網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)可以由兩個(gè)半網(wǎng)關(guān)Half Gateway構(gòu)成。通過選

14、擇兩種不同的半網(wǎng)關(guān)組合，可構(gòu)成。通過選擇兩種不同的半網(wǎng)關(guān)組合，可以靈活地互連兩種不同的網(wǎng)絡(luò)。以靈活地互連兩種不同的網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)關(guān)的工作原理網(wǎng)關(guān)的工作原理 局域網(wǎng)局域網(wǎng)主機(jī)(Netware)SNASNA網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)SNA主機(jī)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)間格式的網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)間網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)間網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1 1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2 2主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)7.4 第三層交換技術(shù)與應(yīng)用第三層交換技術(shù)與應(yīng)用 第三層交換產(chǎn)生的背景第三層交換產(chǎn)生的背景 增加網(wǎng)絡(luò)帶寬與提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的解決途增加網(wǎng)絡(luò)帶寬與提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的解決途徑可以有兩個(gè)：徑可以有兩個(gè)：一是采用光纖作為傳輸介質(zhì)，增加傳輸通道一是采用光纖作為傳輸介質(zhì)，增加傳輸通道的帶寬；的帶寬；二是研究出性能更優(yōu)越的路由器產(chǎn)品，提高二是研究出性能更優(yōu)越的路由器產(chǎn)品，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換能力。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換能力。第三層交換技術(shù)與產(chǎn)品第三層交換技術(shù)與產(chǎn)品 第三層交換技術(shù)：第三層交換技術(shù)：將交換機(jī)制引入路由器的設(shè)計(jì)中，大幅度將交換機(jī)制引入路由器的設(shè)計(jì)中，大幅度縮短路由器對數(shù)據(jù)包的處理時(shí)間，提高縮短路由器對數(shù)據(jù)包的處理時(shí)間，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換能力，由此產(chǎn)生了第三層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換能力，由此產(chǎn)生了第三層交換的概念。交換的概念。典型的第三層交換產(chǎn)品： nCabletron公司的公司的Smart Swit