计算机网络与因特网015

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1、下载第15章网络互联：概念、结构与协议15.1概述前几章讲述了基本的组网知识，包括在局域网和广域网中使用的硬件设备，以及编址和路由这样的常用概念。本章开始探讨计算机通信中一个新的基本思想—一个用来把多个物理网络连成一个巨大统一的通信系统的网络互联技术。本章将讨论网络互联的动机，介绍用到的硬件设备，说明这些设备连在一起的体系结构，并讨论这个概念的重要意义。在这一部分的其余章节扩展了网络互联概念并提供了有关这一技术的其他细节。它们解释每个协议怎样使用第14章的技术来获得可靠、无差错的通信。下一部分将讲述使用网络互联技术的应用程序。15.2网络互联的动机每个网络技术被设计成符合一套特

2、定的限制。例如，局域网技术被设计用于在短距离内提供高速通信，而广域网技术被设计用于在广大范围内提供通信。因而，没有某种单一的网络技术对所有的需求都是最好的。一个有分散联网需求的大组织需要多个物理网络。更重要的是，如果该组织为每个任务选择最适合的网络类型，则这个组织将有多种类型的网络。例如，象以太网这样的局域网技术可能是连接办公室内的计算机的最佳解决方案，但一个城市中的计算机与另一城市中的计算机互联可能要用帧中继服务。15.3通用服务概念使用多个网络所导致的主要问题已经很明显：连接于特定网络的计算机只能与连接于同一网络的其他计算机通信。在70年代，当一些大组织开始拥有多个网络时，

3、这个问题变得很明显。组织中的每一个网络形成一个孤岛。在许多较早安装的系统中，每台计算机连在单个网络上，职员不得不为每个任务选择一台适当的计算机。这就是说，一个职员被迫从一台计算机跑到另一台计算机，操作多个屏幕和键盘，来通过适当的网络发消息。针对每个网络用户都要使用一台不同的计算机，这样使用户既不满意又低效。因此，大多数现代计算机通信系统允许在任意两台计算机间通信，类似于电话系统在任意两部电话机间的通信。这个称为通用服务（universalservice）的概念是联网的一个基本部分（许多技术都试图提供通用服务，ATM就是一个最近的例子）。有了通用服务，一个用户在组织的任何一台计算

4、机上都可以发送消息或数据到其他任何用户。而且，当任务改变时，用户不需要更改计算机系统—所有的信息对所有的计算机都是可用的。结果，用户的生产率得以提高。概述如下：支持通用服务的通信系统允许任意两台计算机进行通信。由于提高了个人生产率，通用服务广受欢迎。15.4异构世界中的通用服务通用服务意味着一个组织需要采用单一的网络技术吗？使用多种网络技术的多个网络中通第15章网络互联：概念、结构与协议计计123下载用服务可能吗？在第10章我们将知道由于电气的不兼容，不可能仅靠连接两个网络的线路来形成一个大网络。而且，由于不同的网络技术使用互不兼容的包格式和编址方案，像桥接这类扩展技术不能用于

5、异构网络技术。因此，一种网络技术产生的帧不能在使用不同技术的网络中传输。概述如下：虽然通用服务非常符合需要，但网络硬件和物理编址的不兼容使一个组织不能建立一个包含任意网络技术的桥接网络。15.5网络互联尽管网络技术互不兼容，研究人员仍然设计出一种方案，能在异构网络间提供通用服务。这一称为网络互联（internetworking）的方案既用到了硬件，也用到了软件。附加的硬件系统把一组物理网络互联起来，然后在所有相连的计算机中运行的软件提供了通用服务。连接各种物理网络的最终系统被称为互联网络（internetwork）或互联网（internet）。网络互联相当普遍。特别是互联网没有

6、大小的限制—既有包含几个网络的互联网，也有含有上千个网络的互联网。同样，互联网中连接到每个网络的计算机数也是可变的—有些网络没有计算机连接，而另一些网络则连接了上百台计算机。15.6用路由器连接物理网用于连接异构网络的基本硬件是路由器（router）。路由器在物理上类似于桥接器—每个路由器是一台用于完成网络互联工作的专用计算机。像桥接器一样，路由器有常规的处理器和内存，并对所连接的每个网络都有一个单独的输入输出接口。网络象对待其他相连计算机一样对待路由器连接。图15-1显示使用路由器的网络的物理连接很简洁。由于路由器连接并不限于某种网络技术，图中使用一朵云而不是一条线或一个圆来

7、描绘每个网络。一个路由器可以连接两个局域网、局域网和广域网或两个广域网。而且，当路由器连接同一基本类型的两个网络时，这两个网络不必使用同样的技术。例如，一个路由器可将一个以太网局域网连接到一个FDDI局域网。因此，每朵云代表了任意一种网络图15-1用路由器连接的两个物理网络。对每个网络连接，路由器技术。概述如下：都有一个单独的接口。计算机路由器是一台用于完成网络互联工作的专用计算可以连到两个网络之一机。一个路由器可以将两个使用不同技术，包括不同的介质、物理编址方案或帧格式的网络互联。15.7