網(wǎng)絡設備互連

網(wǎng)絡設備及互連

本章主要內(nèi)容網(wǎng)絡互連的概述

網(wǎng)絡互連設備

網(wǎng)絡互連實例

§1網(wǎng)絡互連的概述

1互聯(lián)網(wǎng)的概念

計算機網(wǎng)絡往往由許多種不同類型的網(wǎng)絡互連而成，即從功能上和邏輯上看，這些計算機網(wǎng)絡已經(jīng)組成了一個大型的計算機網(wǎng)絡，稱為互連網(wǎng)絡（internetwork），也簡稱為互聯(lián)網(wǎng)。將網(wǎng)絡互相連接起來要使用一些互連設備（中間設備），常用的網(wǎng)絡互連設備有中繼器、網(wǎng)橋、路由器、交換機和網(wǎng)關等。

網(wǎng)絡互連的概述2網(wǎng)絡互連的方式

LAN-LAN

互連層次

LAN-LAN網(wǎng)絡互連發(fā)生在OSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層。

互連設備

LAN-LAN網(wǎng)絡的互連設備是網(wǎng)橋、中繼器或路由器。

LAN-WAN

互連層次

LAN-WAN的互連發(fā)生在網(wǎng)絡層。

互連設備

LAN-WAN的互連設備是路由器。

網(wǎng)絡互連的概述WAN-WAN

互連層次

WAN-WAN互連發(fā)生在OSI/RM的傳輸層及其上層?；ミB設備

WAN-WAN的互連設備是網(wǎng)關。網(wǎng)絡互連的層次關系見下圖?！?網(wǎng)絡互連設備

網(wǎng)絡互連設備根據(jù)它工作的網(wǎng)絡層次和所支持的協(xié)議可分為四種類型：中繼器/集線器網(wǎng)橋/第二層交換機/網(wǎng)卡路由器/第三層交換機網(wǎng)關§2網(wǎng)絡互連設備集線器中繼器網(wǎng)卡網(wǎng)橋交換機路由器網(wǎng)關中繼器和集線器中繼器又稱轉發(fā)器，它是擴展局域網(wǎng)的硬件設備，屬于物理層的中繼系統(tǒng)。中繼器的功能是在物理層內(nèi)實現(xiàn)透明的二進制比特復制，補償信號衰減。中繼器和集線器中繼器的主要功能包括：信號恢復隔離（隔離有故障的媒體）不同傳輸媒體連接接口管理中繼器和集線器集線器是一種網(wǎng)內(nèi)連接設備，它執(zhí)行信號再生、信息包轉發(fā)及其他相應功能。集線器被連接在網(wǎng)絡的各個節(jié)點上，當網(wǎng)絡上的某個節(jié)點發(fā)生故障時，能馬上顯示出來，并采取有效措施保證網(wǎng)絡正常工作。集線器具有公共的機座/公共的電源特性，能夠減少電纜接線，操作接口一致，便于擴展等特點。有些集線器具有智能化，集成了網(wǎng)絡管理功能，可進行疊堆。中繼器和集線器中繼器的選擇

根據(jù)不同的用戶需求和用途，市場上的中繼器產(chǎn)品有多種類型：雙口中繼器、多口中繼器、集線器（HUB）和多路復用器等。雙口中繼器是最常用的中繼器，可用于擴展兩個10BASE-2或10BASE-5網(wǎng)段的同軸電纜長度。集線器是一種多口中繼器，主要用于10BASE-T網(wǎng)絡中雙絞線的連接。多路復用器主要用來提高物理介質(zhì)的利用率。中繼器的使用限制

事實上，并不能利用任意多個中繼器將任意多個網(wǎng)段互連起來。IEEE802.3規(guī)定，最多只能用4個中繼器來連接5段同軸電纜的網(wǎng)段，以保證信號質(zhì)量和傳輸速率。

ABCD物理層所有設備在同一沖突域所有設備在同一廣播域所有設備共享相同的帶寬集線器運行在物理層集線器：同一個沖突域接入設備越多沖突機率越大用CSMA/CD技術網(wǎng)卡的功能數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送及處理系統(tǒng)的物理地址數(shù)據(jù)源地址FCS長度目標地址可變長26640000.0Cxx.xxxx廠商自己分配IEEE分配MAC子層-802.3前導符EthernetII在這里用“Type”指明上層協(xié)議，所以不用802.2.MAC地址8#字節(jié)網(wǎng)卡屬于數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)橋網(wǎng)橋也稱橋接器，這是數(shù)據(jù)鏈路層上局域網(wǎng)之間的互連設備。網(wǎng)橋網(wǎng)橋以幀為單位實現(xiàn)接收和轉發(fā)。主要解決以下問題：對不同格式的幀進行分組；利用緩沖區(qū)存儲來處理的來自不同數(shù)據(jù)速率的幀，防止阻塞和幀丟失；區(qū)分不同的超時控制，正確確認幀傳輸?shù)挠行浴＞W(wǎng)橋網(wǎng)絡還能進行對錯誤的幀進行檢測和過濾。網(wǎng)橋分為：內(nèi)橋、外橋和遠程橋等三類。內(nèi)橋由文件服務器充當網(wǎng)橋外橋由工作站充當網(wǎng)橋遠程橋通過調(diào)制解調(diào)器及通信媒體每段有自己的沖突域所有的段都在同一廣播域數(shù)據(jù)鏈路層或123124交換機和橋運行在鏈路層交換機每段有自己的沖突域廣播信息向所有段轉發(fā)緩沖區(qū)交換交換機的三大主要功能地址學習數(shù)據(jù)包（幀）的接收、存儲和轉發(fā)避免網(wǎng)絡回環(huán)路由器路由器是網(wǎng)絡層的中繼系統(tǒng)。具有很強的異種網(wǎng)互連能力。路由器的功能包括過濾、存儲轉發(fā)、路徑選擇、流量管理、媒體轉換等，即在不同的多個網(wǎng)絡之間存儲和轉發(fā)分組，實現(xiàn)網(wǎng)絡層上的協(xié)議轉換。直接交付和間接交付

間接交付間接交付間接交付ABC直接交付直接交付直接交付不需要使用路由器但間接交付就必須使用路由器典型的路由器的結構

路由選擇路由選擇處理機路由選擇協(xié)議路由表3輸入端口3交換結構輸入端口輸出端口分組轉發(fā)轉發(fā)表分組處理輸出端口……11133122223——網(wǎng)絡層2——數(shù)據(jù)鏈路層1——物理層“轉發(fā)”和“路由選擇”的區(qū)別

“轉發(fā)”(forwarding)就是路由器根據(jù)轉發(fā)表將用戶的IP數(shù)據(jù)報從合適的端口轉發(fā)出去?！奥酚蛇x擇”(routing)則是按照分布式算法，根據(jù)從各相鄰路由器得到的關于網(wǎng)絡拓撲的變化情況，動態(tài)地改變所選擇的路由。路由表是根據(jù)路由選擇算法得出的。而轉發(fā)表是從路由表得出的。在討論路由選擇的原理時，往往不去區(qū)分轉發(fā)表和路由表的區(qū)別.

路由器一個路由器要保證其連接任務就必須具有如下功能：路由算法連接：利用路由器連接地理范圍比較大的網(wǎng)絡傳輸控制管理：具有一定的網(wǎng)絡管理功能。路由器提供遠程訪問服務因特網(wǎng)家庭辦公用戶分部調(diào)制解調(diào)器或ISDN適配卡移動用戶公司總部網(wǎng)關網(wǎng)關也稱信關，這是建立在高層之上