网络技术基础教程第五章

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1、第5章网络互连及其设备5.1互连网络的基本概念5.2网络互连设备5.3广域网的相关技术5.1互连网络的基本概念在网络系统集成中，互连、互联、互通、互操作是具有不同内涵的术语。（1）互连（Interconnection）：是指物理上的连接，两个网络之间至少有一条在物理上连接的线路，它为两个网络的数据交换提供了物资基础和可能性，但并不能保证两个网络一定能够进行数据交换，这要取决于两个网络的通信协议是不是相互兼容。（2）互联（internetworking）：是指网络在物理和逻辑上，尤其是逻辑上的连接。（3）

2、互通（intercommunication）：是指两个网络之间可以交换数据。（4）互操作（interoperability）：是指网络中不同计算机系统之间具有透明地访问对方资源的能力。显然，网络互连、互联、互通、互操作表示了三层涵义。互连和互联是基础，互通是手段，互操作是网络互连的目的。下一页返回5.1互连网络的基本概念5.1.1网络互连与网络分层网络在建设时，为了便于实现节点之间的通信即数据的交换，对通信数据的交换采用了不同的层次来完成不同的任务的方法。因此，网络中节点的工作是分成若干个层次来进行的，

3、也就是我们通常所说的网络是分层的。所谓分层，就是说将网络节点所要完成的数据的发送或转发、打包或拆包、控制信息的加载或拆除等工作，分别由不同的硬件和软件模块去完成。为什么网络必须分层呢？这个道理很简单。由于网络所连接的计算机设备是由不同的厂家生产的，这些计算机设备硬件和软件的结构并不相同，接口也不一样。要把结构不同计算机设备互相连接起来，并且正常地工作，完成数据的传送和转发任务，不是一件简单的事，而是一件相当复杂的工作。解决这一难题的最好的方法，就是把网络节点的全部任务加以分解，按照其性质和内容归并成若干

4、部分，由不同的模块去完成。这样就可以将网络通信和网络互连这一复杂的问题变得较为简单。下一页返回上一页5.1互连网络的基本概念网络分层的最大好处是可以将复杂的技术问题化简为一些比较简单的问题去处理，从而使得网络的结构具有较大的灵活性，通信容易实现，可以降低网络互连的设备技术成本，更重要的是，能够实现和促进标准化工作。网络分层还使得网络互连变得规范和容易。因为网络的互连在多数的情况下是异种网络的互连，也就是不同的网络，如不同局域网互连、局域网与广域网互连，而这些不同网络执行的是不同的协议，其操作系统和接口也

5、不同，其间的连网极其复杂。但如果将网络的接口分层，并严格规定各层之间的作用和界限、联系，将相同的功能安排在相同的层次，这样网络的通信就比较容易实现了。下一页返回上一页5.1互连网络的基本概念5.1.2网络互连的层次人们常常使用不同的网络技术（如：Ethernet、ATM、FDDI等）组建自己的局域网。由于不同的网络技术，具有不同的体系结构、不同的协议和不同的特性，在它们之间，有许多方面存在着很大的差异。因此，网络互连技术必须协调和适配这些差异，确保各网络之间的正常通信。两个网络上的计算机使用的协议必须在

6、某一个协议层上是一致的。根据需要，在进行通信的两个网络间选择一个相同的协议层作为互连的基础。如果两个网络的第N层及以上的协议都相同，网络互连设备在这一层上进行互连，我们称该设备为第N层网络互连设备。下一页返回上一页5.1互连网络的基本概念根据网络进行网络互连所在的层次，常用的互连设备有以下几类：第1层（物理层）：中继器（Repeater）。中继器在两个局域网电缆段之间复制并传送二进制位信号，即复制每一个比特流。第2层（数据链路层）：网桥（Bridge）。网桥互连两个独立的局域网，在局域网之间存储转发数据

7、帧。第3层（网络层）：路由器（Router）。路由器在不同的逻辑子网及异构网络之间，转发数据分组。第4层以上（包括：传输层、会话层、表示层和应用层）：网关（Gateway）。应用程序网关，可以工作在传输层以上，具有协议转换功能。下一页返回上一页5.1互连网络的基本概念5.1.3网络互连类型在很多情况下需要将多个局域网互连起来，下面列举几个主要的应用场合：延长局域网的网络长度。在以前的章节中我们主要讨论了单个局域网技术，所有局域网都有一个共同的特点，那就是网络长度的物理限制，如：10Base-5以太网的一

8、个电缆段最大长度为500米，而10Base-2以太网只有185米。当局域网覆盖的范围超过一个电缆段所能支持的距离时，必须延长网络长度，这时，可以通过网络互连技术，使用一种网络连接设备（如：中继器Repeater）将多个局域网电缆段连接起来，以达到扩大网络长度的目的。下一页返回上一页5.1互连网络的基本概念提高网络效率和网络性能。在共享式局域网中，它们的共同特点是共享带宽。为了提高共享式局域网的网络效率和网络性能，我们常采用网络微段化的技术，