計算機文化基礎(chǔ)第七講網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)

計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)

第七講網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)

主要內(nèi)容

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

局域網(wǎng)互聯(lián)

廣域網(wǎng)互聯(lián)

1

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指采用各種網(wǎng)絡(luò)互

聯(lián)設(shè)備將分布在不同地理位置的網(wǎng)

絡(luò),設(shè)備相連接，以構(gòu)成更大規(guī)模的

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的

資源共享?；ヂ?lián)的網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備可以

是同種類型的網(wǎng)絡(luò)，不同類型的網(wǎng)

絡(luò)，以及運行不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)備

與系統(tǒng)。

在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,每個網(wǎng)絡(luò)中的

網(wǎng)絡(luò)資源都應(yīng)成為互聯(lián)網(wǎng)中的資源。

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)資源的共享服務(wù)與物理網(wǎng)

絡(luò)結(jié)構(gòu)是分離的。對于網(wǎng)絡(luò)用戶來

說，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對用戶是透明的。

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該屏蔽各子網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)

議、服務(wù)類型與網(wǎng)絡(luò)管理等方面的

差異。

為什么要進行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)?

LAN孤島

多種網(wǎng)絡(luò)平臺并存

有時把大的LAN劃分成若干個區(qū)

段（更小的LAN）

網(wǎng)絡(luò)的安去可靠性的需要

4

實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的必要條件：

A在互連的網(wǎng)絡(luò)之間提供鏈路，至少有

物理線路和數(shù)據(jù)線路。

A在不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的進程之間提供適當(dāng)

的路由來交換數(shù)據(jù)。

A提供網(wǎng)絡(luò)記昧服務(wù)，記錄網(wǎng)絡(luò)資源的

使用情況。

A提供各種互連服務(wù)，應(yīng)盡可能不改變

互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。

不同網(wǎng)絡(luò)之間的差異

不同網(wǎng)絡(luò)之間存在著不同的特點，它們主要表現(xiàn)在以下

幾個方面：

(1)不同的編址方案

每種網(wǎng)絡(luò)有不同的端點名字、編址方法與目錄保持方案,

需要提供全局網(wǎng)絡(luò)編址方法與目錄服務(wù)。

(2)不同的分段

在互連的網(wǎng)絡(luò)中，分組從一個網(wǎng)絡(luò)傳送到另一個網(wǎng)絡(luò)時,

往往需要分成幾部分，這稱為分段。

(3)不同的網(wǎng)絡(luò)訪問機制

對于不同的網(wǎng)絡(luò)，訪問控制機制可能是相同的，也可能

是不同的。

(4)不同的超時

面向連接的傳送服務(wù)總要等待應(yīng)答響應(yīng)，如超時后仍沒

有接到響應(yīng)，則需要重傳。但在互連的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳

送有時需要經(jīng)過多個網(wǎng)絡(luò)，這需要更長的時間，因此應(yīng)

設(shè)定合適的超時值，以防止引起不必要的超時重傳。

⑸差錯恢復(fù)

各個網(wǎng)絡(luò)有不同的差錯恢復(fù)功能，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)既不

應(yīng)依賴也不應(yīng)影響各個網(wǎng)絡(luò)原來的差錯恢復(fù)能力。

(6)狀態(tài)報告

不同的網(wǎng)絡(luò)有不同的狀態(tài)報告，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)提供網(wǎng)絡(luò)

互連的狀態(tài)報告信息。

⑺路由選擇技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的路徑選擇一般依靠各個網(wǎng)絡(luò)特有的差錯檢測

與擁塞控制技術(shù)，而互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有在不同網(wǎng)絡(luò)之間進

行路由選擇的能力。

(8)用戶訪問控制

不同的網(wǎng)絡(luò)有不同的用戶訪問控制方法，用于管理用戶

對網(wǎng)絡(luò)的訪問權(quán)限?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)也需要具有對不同網(wǎng)絡(luò)的

用戶訪問權(quán)限的控制能力。

(9)連接和無連接服務(wù)

不同的網(wǎng)絡(luò)可能提供面向連接的服務(wù)，或無連接的數(shù)據(jù)

報服務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)不應(yīng)該依賴于原來各個網(wǎng)絡(luò)所

提供的服務(wù)類型。

畫

提供的服務(wù)面向連接與無連接

協(xié)議IP,IPX,CLNP,等

尋址平面式（802）與層次式（IP）

多路廣播提供與不提供（包括廣播）

分組大小每個網(wǎng)絡(luò)都有自己的最大值

服務(wù)質(zhì)量存在與小存在

錯誤處理可靠的，有序的及無序的投遞

流控制滑動窗口、速率控制及其他或無

擁塞控制丟棄分組、阻塞分組等

安全保密規(guī)則、加密等

參數(shù)不同的超時、流規(guī)范等

計費連接時間、分組數(shù)、字節(jié)數(shù)或無

9

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的功能

網(wǎng)絡(luò)互連功能可分為以下兩類：

⑴基本功能

基本功能指的是網(wǎng)絡(luò)互連所必需的功能，它包括

不同網(wǎng)絡(luò)之間傳送數(shù)據(jù)時的尋址與路由功能選擇等

功能。

⑵擴展功能

擴展功能指的是當(dāng)各種互連的網(wǎng)絡(luò)提供不同的服

務(wù)類型時所需的功能，它包括協(xié)議轉(zhuǎn)換、分組長度

變換、分組重新排序及差錯檢測等功能。

10

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型與層次

目前，計算機網(wǎng)絡(luò)可以分為廣域

網(wǎng)、城域網(wǎng)與局域網(wǎng)三種。因此,

網(wǎng)絡(luò)互連類型主要有以下幾種：局

域網(wǎng)-局域網(wǎng)互連、即域"網(wǎng)I-廣?域I、網(wǎng)-一互

連、局域網(wǎng)-廣域網(wǎng)-局域網(wǎng)互連、廣

域網(wǎng)-廣域網(wǎng)互連。

&蔻MU號一-

局域網(wǎng)-局域網(wǎng)互連

局域網(wǎng)-----局域網(wǎng)局域網(wǎng)-----廣域網(wǎng)

(a)(b)

局域網(wǎng)-----廣域網(wǎng)-------局域網(wǎng)廣域網(wǎng)-----廣域網(wǎng)

(C)(d)

在實際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，局域網(wǎng)-局域

網(wǎng)互連是最常見的一種，它的結(jié)構(gòu)

如圖a所示。局域網(wǎng)-局域網(wǎng)互連進一

步可以分為以下兩種：

1,同種局域網(wǎng)互聯(lián)

同種局域網(wǎng)互連是指符合相同協(xié)議的

局域網(wǎng)之間的互連。例如，兩個以太網(wǎng)

之間的互連，或者是兩個令牌環(huán)網(wǎng)之間

的互連。同種局域網(wǎng)之間的互連比較簡

單，使用網(wǎng)橋可以將分散在不同地理位

置的多個局域網(wǎng)互連起來。

13

2,異型局域網(wǎng)互連

異型局域網(wǎng)互連是指不符合相同協(xié)

議的局域網(wǎng)之間的互連。例如，一個以

太網(wǎng)與一個令牌環(huán)網(wǎng)之間的互連，或者

是以太網(wǎng)與ATM網(wǎng)絡(luò)之間的互連。異型

局域網(wǎng)之間的互連也可以用網(wǎng)橋來實現(xiàn),

但是網(wǎng)橋必須支持要互連的網(wǎng)絡(luò)使用的

以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)與令牌總線網(wǎng)都屬

于傳統(tǒng)的共享介質(zhì)局域網(wǎng)，ATM網(wǎng)絡(luò)與

傳統(tǒng)共享介質(zhì)局域網(wǎng)在協(xié)議與實現(xiàn)技術(shù)

上不同。因此，ATM網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)局域網(wǎng)

的互連必須解決局域網(wǎng)仿真問題。

局域網(wǎng)-廣域網(wǎng)互連

局域網(wǎng)-廣域網(wǎng)的互連也是常見的

方式之一，它的結(jié)構(gòu)如圖b所示。局

戰(zhàn)網(wǎng)■廣域網(wǎng)互連可以通過路由器或

網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)。

16

局域網(wǎng)■廣域網(wǎng).局域網(wǎng)互連

兩個分布在不同地理位置的局域網(wǎng)通

過廣域網(wǎng)實現(xiàn)互連，也是常見的互連類

型之一，它的結(jié)構(gòu)如圖C所示。局域網(wǎng).

廣域網(wǎng)■局域網(wǎng)互連可以通過路由器或網(wǎng)

關(guān)來實現(xiàn)。

局域網(wǎng)■廣域網(wǎng)■局域網(wǎng)互連結(jié)構(gòu)正在

改變傳統(tǒng)接入模式，即主機通過廣域網(wǎng)

中的通信控制處理機（CCP）的傳統(tǒng)接

入模式。大量的主機通過局域網(wǎng)接入廣

域網(wǎng)是今后接入廣域網(wǎng)的重要方法。

廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)互連

廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)互連也是目前常見

的方式之一，它的結(jié)構(gòu)如圖d所示。

廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的互連可以通

過路由器或網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)，這樣連入各

個廣域網(wǎng)的主機資源可以實現(xiàn)共享。

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次

,在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)中，我們常

常會遇到五連(interconnection)、

互通(intercommunication)與互操

作(interoperability)這三個術(shù)語。

會僵鬣攝一^不、同，的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的涵互連。、

互連是指在兩個物理網(wǎng)絡(luò)之間至

少有一條在物理上連接的線路，它

為兩個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換提供了物質(zhì)

基礎(chǔ)和可能性，但并不能保證兩個

網(wǎng)絡(luò)一定能夠進行數(shù)據(jù)交換，這要

取決于兩個網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議是不是

相互兼容。

互通是指兩個網(wǎng)絡(luò)之間可以交換

數(shù)據(jù)。例如，在Internet中，TCP/IP

協(xié)議屏蔽了物理網(wǎng)絡(luò)的差異性，它

能保證在互連的不同網(wǎng)絡(luò)中的計算

機之間交換數(shù)據(jù)。因此，互通僅僅

涉及通信的兩臺計算機之間的端-端

連接與數(shù)據(jù)交換，它為不同計算機

系統(tǒng)之間的互操作提供了條件。

互操作是指網(wǎng)絡(luò)中不同計算機系統(tǒng)之

間具有透明地訪問對方資源的能力。因

此，互操作性是由高層軟件來實現(xiàn)的。

例如,Internet的兩個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中各有一

臺Sun工作站與一臺VAX小型機，它們

之間可以通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)互通，但

如不解決兩個操作系統(tǒng)的差異性問題,

它們也無法透明地互相訪問對方資源。

要做到這一點，就需要使用應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。

22

根據(jù)OSI參考模型的層次劃分，網(wǎng)絡(luò)

協(xié)議分別屬于不同的層次,因此網(wǎng)絡(luò)互

連一定存在著互連層次的問題。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層次的結(jié)構(gòu)模型，網(wǎng)絡(luò)互連

的層次可以分為：數(shù)據(jù)鏈路層互連、網(wǎng)

絡(luò)層互連、高層互連。

(1)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

(bridge)o網(wǎng)橋在網(wǎng)絡(luò)互連中起著數(shù)

據(jù)接收、地址過濾與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的作用，

它用來實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交

換。用網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層互連時，互

聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層與物理層協(xié)議可以

不相同。

⑵網(wǎng)絡(luò)層互連

網(wǎng)絡(luò)層互連的設(shè)備是路由器。網(wǎng)絡(luò)層互

連主要是解決路由選擇、擁塞控制、差

錯處理與分段技術(shù)等問題。如果網(wǎng)絡(luò)層

協(xié)議相同，則互連主要是解決路由選擇

問題。如果網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議不同，則需使用

多協(xié)議路由器(multiprotocolrouter)o

用路由器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層互連時，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

的網(wǎng)絡(luò)層及以下各層協(xié)議可以不相同。

(3)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，實現(xiàn)高層互連

的設(shè)備是網(wǎng)關(guān)。一般來說，高層互連使

用的網(wǎng)關(guān)很多是應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)，通常稱為

應(yīng)用網(wǎng)關(guān)(applicationgateway)。

用應(yīng)用網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)的高層互

連時，兩個網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層及以下各層網(wǎng)

絡(luò)協(xié)議可以不相同。

典型網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備

兩個網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)時，它們之間

的差異可以表現(xiàn)在OSI七層模式之中

的任一層上，因為非OSI系統(tǒng)要與

OSI相連，非OSI之間也要相連，按

照它們是對哪一層實施連接，網(wǎng)絡(luò)

互聯(lián)設(shè)備通常分成下面4種：中繼器、

網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)。

1,中繼器

網(wǎng)絡(luò)連接最簡單的設(shè)備是中繼器，其

作用是對弱信號再生，并將再生信號發(fā)

送到網(wǎng)絡(luò)的其他分支上，提供電流以實

現(xiàn)較長距離的傳輸。

中繼器工作在OSI模型的最低層（物理

層），因此只能用來連接具有相同物理

層協(xié)議的LAN。

2,網(wǎng)橋

網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)鏈路層上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備，它

具有以下幾個基本特征：

?能夠連接兩個采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳

輸介質(zhì)與不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)。

A以接收、存儲、地址過濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式，實現(xiàn)互

連的網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

A要求互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)

議。

A可以分隔兩個網(wǎng)絡(luò)之間的廣播通信量，有利于改

善互聯(lián)網(wǎng)的性能與安全性。

202

局域網(wǎng)1

[J網(wǎng)橋

局域網(wǎng)2

104data

104

30

如果局域網(wǎng)1中地址為201的結(jié)點想與同

一局域網(wǎng)中地址為202的結(jié)點通信，網(wǎng)橋就

可以接收到發(fā)送幀，但網(wǎng)橋在進行地址過

濾后認為不需要轉(zhuǎn)發(fā)，因而會將該幀丟棄;

如果結(jié)點201要與中結(jié)點104通信，結(jié)點201

發(fā)送的幀就可以被網(wǎng)橋接收到，網(wǎng)橋進行

地址過濾后識別出該幀應(yīng)發(fā)送到局域網(wǎng)2,

網(wǎng)橋?qū)⑼ㄟ^與局域網(wǎng)2的網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)發(fā)該幀,

這時局域網(wǎng)2中的104結(jié)點將能接收到這個

幀。

從用戶的角度看，用戶并不知道網(wǎng)

橋的存在，局域網(wǎng)1與局域網(wǎng)2就像是

一個網(wǎng)絡(luò)。這一個大型局域網(wǎng)中，網(wǎng)

橋常被用來將局域網(wǎng)分成既獨立又能

相互通信的多個子網(wǎng)，從而改善各個

子網(wǎng)的性能與安全性。

32

目前的網(wǎng)橋標(biāo)準(zhǔn)有兩個，分別由

IEEE的802.1與802.5兩個分委員會制

定，它們的區(qū)別在于路由選暴的策略

不同?；谶@兩種標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)橋分別是:

透明網(wǎng)橋

源路選網(wǎng)橋

33

(2)源路選網(wǎng)橋

源路選網(wǎng)橋由發(fā)送幀的源結(jié)點負責(zé)

路由選擇，即網(wǎng)橋假定了每個結(jié)點在

發(fā)送幀時都已經(jīng)清楚地知道發(fā)往各個

目的結(jié)點的路由，源結(jié)點在發(fā)送幀時

需要將詳細的路由信息放在幀的首部。

⑥—解

網(wǎng)橋的應(yīng)用環(huán)境

在很多實際應(yīng)用中，需要將多個局

域網(wǎng)互連起來，這些應(yīng)用環(huán)境主要有

下面幾種：

36

⑴一個單位的很多部門都需要將各自的

服務(wù)器、工作站與微型機互連成網(wǎng)，不

同的部門根據(jù)各自的需要選用了不同的

局域網(wǎng)，而各個部門之間又需要交換信

息、共享資源，這樣就需要把多個局域

網(wǎng)互連起來。

(2)一個單位有多幢辦公樓，每幢辦公樓

內(nèi)部建立了局域網(wǎng)，這些局域網(wǎng)需要互

連起來，構(gòu)成支持整個單位管理信息系

統(tǒng)的局域網(wǎng)環(huán)境。

⑶在一個大型的企業(yè)或校園內(nèi)，有數(shù)千

臺計算機需要連網(wǎng)，如果將它們用一個

局域網(wǎng)連接，那么局域網(wǎng)的負荷將會增

加并且性能也會下降。可行的辦法是將

數(shù)千臺計算機按地理位置或組織關(guān)系劃

分為多個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)是一個局域網(wǎng),

將多個局域網(wǎng)互連起來構(gòu)成一個大型的

企業(yè)網(wǎng)或校園網(wǎng)。

38

(4)如果連網(wǎng)計算機之間的距離超過了單

個局域網(wǎng)的最大覆蓋范圍，就可以將它

們分成幾個局域網(wǎng)來組建，再把這幾個

局域網(wǎng)互連起來。

(5)如果一個企業(yè)中某一部門的信息在安

全、保密方面要求較高，就可以將這一

部門的計算機單獨連在一個局域網(wǎng)內(nèi),

再把這個局域網(wǎng)與企業(yè)的其他局域網(wǎng)互

連起來。

39

⑥—媛

網(wǎng)橋與廣播風(fēng)暴

從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)看，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最

低層是物理層，第二層是數(shù)據(jù)鏈路層,

第三層是網(wǎng)絡(luò)層。在介紹網(wǎng)橋的工作

原理時已經(jīng)指出，網(wǎng)橋工作在第二層

（數(shù)據(jù)鏈路層）。網(wǎng)橋以接收數(shù)據(jù)幀、

地址過濾、存儲與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的方式,

來實現(xiàn)多個局域網(wǎng)系統(tǒng)的互連。

網(wǎng)橋根據(jù)局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)幀的源地址

與目的地址來決定是否接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)

據(jù)幀。根據(jù)網(wǎng)橋的工作原理，網(wǎng)橋?qū)?/p>

同一個子網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀不轉(zhuǎn)發(fā)，

因此可以達到隔離互聯(lián)子網(wǎng)的通信量

的目的。

因為網(wǎng)橋要確定傳輸?shù)侥硞€目的結(jié)

點的數(shù)據(jù)幀要通過哪個連接端口轉(zhuǎn)發(fā)

出去，就必須在網(wǎng)橋中保存一張“端

口■結(jié)點地址表”。但是，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)

模的擴大與用戶結(jié)點數(shù)的增加，會不

斷出現(xiàn)“端口■結(jié)點地址表”中沒有的

結(jié)點地址信息。當(dāng)帶有這一類目的地

址的數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)時，網(wǎng)橋?qū)o法決定

應(yīng)該從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)。

42

下圖顯示了網(wǎng)橋與廣播風(fēng)暴的形成過

程。圖中有4個局域網(wǎng)（局域網(wǎng)1、局域

網(wǎng)2、局域網(wǎng)3與局域網(wǎng)4）分別通過端

口號為N?l、N.2、N.3與N.4的端口與網(wǎng)

橋相連，通過網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)了局域網(wǎng)之間的

互連。網(wǎng)橋為了確定接收數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)

路由，需要建立“端口■結(jié)點地址表”。

局域網(wǎng)3

局域網(wǎng)4

504

如果局域網(wǎng)4中結(jié)點號為504的計算機剛剛接

入，那么“端口■結(jié)點地址表”的記錄中：N.1

對應(yīng)結(jié)點101,N.2對應(yīng)結(jié)點803,N.3對應(yīng)結(jié)點

205,N.4對應(yīng)結(jié)點504。

在這種情況下，如果局域網(wǎng)1中結(jié)點號為101

的計算機希望給結(jié)點號為205的計算機發(fā)送數(shù)

據(jù)幀，那么網(wǎng)橋可以通過“端口■結(jié)點地址表”

中保存的信息，很容易確定通過N.3端口線路

轉(zhuǎn)發(fā)到局域網(wǎng)3,結(jié)點號為205的計算機一定能

接收到該數(shù)據(jù)幀。

如果，，端口■結(jié)點地址表“里沒有結(jié)點號

為504的計算機的記錄，那么網(wǎng)橋采取的

方法是：將該數(shù)據(jù)幀從網(wǎng)橋除輸入端口之

外的其他端口廣播出去。這樣，在與網(wǎng)橋

連接的N.2、N.3與N.4端口，網(wǎng)橋都轉(zhuǎn)發(fā)

了同一個數(shù)據(jù)幀。這種盲目發(fā)送數(shù)據(jù)幀的

做法，勢必大大增加網(wǎng)絡(luò)的通信量，發(fā)生

常說的"廣播風(fēng)暴L

3,路由器

路由器是在網(wǎng)絡(luò)層上實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)互

連的設(shè)備。下圖是三個局域網(wǎng)使用路由

器互連的結(jié)構(gòu)示意圖。在這種結(jié)構(gòu)中，

局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層與物理層可以不同,

但數(shù)據(jù)鏈路層以上的高層要采用相同的

協(xié)議。路由器可以有效地將多個局域網(wǎng)

的廣播通信量相互隔離開來，每一個局

域網(wǎng)都是獨立的子網(wǎng)。

局域網(wǎng)I

C.104data局域網(wǎng)3

,=....叩

局域網(wǎng)1中的源結(jié)點101生成了一個或多個分

組，這些分組帶有源IP地址與目的IP地址。如

果局域網(wǎng)1中的101結(jié)點要向局域網(wǎng)3中的目的

結(jié)點104發(fā)送數(shù)據(jù)，那么它只需按正常工作方

式將帶有源IP地址與目的IP地址分組裝配成幀

發(fā)送出去。連接在局域網(wǎng)1的路由器接收到來

自源結(jié)點101的幀后，由路由器的網(wǎng)絡(luò)層檢查

分組頭，根據(jù)分組的目的IP地址去查路由表，

確定該分組輸出路徑。路由器確定該分組的目

的結(jié)點在局域網(wǎng)3,它會將該分組發(fā)送到目的

結(jié)點所在的局域網(wǎng)。

由路由器互連的局域網(wǎng)中，每個局域

網(wǎng)只要求網(wǎng)絡(luò)層及以上高層的協(xié)議相同，

數(shù)據(jù)鏈路層與物理層協(xié)議可以是不同的。

例如，路由器可以分別連接以太網(wǎng)與令牌

環(huán)網(wǎng)。路由器與以太網(wǎng)連接使用以太網(wǎng)卡,

而與令牌環(huán)網(wǎng)連接就需要用令牌環(huán)網(wǎng)卡。

雖然以太網(wǎng)與令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式與MAC

方法不相同，但路由器可以通過不同的網(wǎng)

卡處理不同類型局域網(wǎng)的幀。

在一個大型互聯(lián)網(wǎng)中，經(jīng)常用多個

路由器將多個局域網(wǎng)或局域網(wǎng)與廣域

網(wǎng)互連起來，路由器之間也可以用點

到點線路連接。路由器應(yīng)該能夠根據(jù)

互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化來更新與維護路由

表，還應(yīng)該允許結(jié)點增加、減少與移

動位置。

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多協(xié)議路由器

如果互連的局域網(wǎng)高層采用了不同的協(xié)議，就需

要用多協(xié)議路由器。例如，在互連的局域網(wǎng)中，既

有支拮TCP/IP協(xié)議的主機，同時又看NetWare主機

它們分別采用不同的通信協(xié)議。這時，分布在網(wǎng)絡(luò)

中的TCP/IP主機只能通過路由器與其他的TCP/IP

主機通信，但不能與同一局域網(wǎng)或其他局域網(wǎng)中的

NetWare主機通信。NetWare主機也只能通過盅用

的路由器與其他的NetWare主機通信。這種結(jié)構(gòu)的

缺點是：互聯(lián)網(wǎng)主機之間的通信受到路由器協(xié)議的

限制。

為了解決互聯(lián)局域網(wǎng)中不同類型主機之

間的通信問題，可以采用多協(xié)議路由器的

互連結(jié)構(gòu)。多協(xié)議路由器具有處理多種不

同協(xié)議分組的能力，它可以處理不同的分

組的路由選擇與分組轉(zhuǎn)發(fā)問題。多協(xié)議路

由器要為不同類型的協(xié)議建立與維護不同

的路由表。

下圖給出了使用多協(xié)議路由器實現(xiàn)多個

局域網(wǎng)互連的結(jié)構(gòu)。

TCP/IP結(jié)點

通過路由器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連

隨著對網(wǎng)絡(luò)互連需求的增加，用

戶對路由器的需求量隨之大幅度增

長。目前，應(yīng)用比較廣泛的路由器

產(chǎn)品主要有以下幾種：Cisco公司的

系列路由器、3Com公司的Office

ConnectNetBuilder系列路由器、

Nortel公司的Accelar系列珞由器，

以及Intel公司的ExpressRouter系歹U

路由器。

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網(wǎng)業(yè)

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連，的

方時

司網(wǎng)

I來。

鄉(xiāng)

實互

前化

地同

公域

起互

生產(chǎn)部門I

Catalyst5(X)0

系列交換機

Cisco4(X)0

系列路由器

公司總部

Cisco7500

系列路由器

Catalyst5000

系列交換機

圖中所示的企業(yè)網(wǎng)由兩個生產(chǎn)部

門的局域網(wǎng)、一個