《广域网技术与路由》PPT课件

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1、计算机网络与互联网第13章广域网技术与路由主讲：刘刚数学与计算机科学学院湖南师范大学前面一章介绍了远距离提供数字通信的技术以及通过本地回路传递数字信息给用户的技术。本章讨论如何利用那些基本技术来构建一个跨越广大区域的网络，描述可跨越广大区域的分组交互系统的各个基本组成部分，并解释路由的基本概念以及在这类网络中如何应用路由技术。13.1概述一般，依据网络的规模，网络可以分为三类：①局域网：LAN②城域网：MAN③广域网：WAN区分局域网和广域网的关键是网络的规模——广域网能按需要连接跨越较大距离的许多站点，每个站点有许多计算机，并且使大规模网络的性能达到相当水平，

2、否则不能称之为广域网。13.2大型网络和广域概念补充知识：交换技术线路交换在数据传送之前需建立一条物理通路，在线路被释放之前，该通路将一直被一对用户完全占有。应用：普通电话。报文交换报文从发送方传送到接收方采用存储转发的方式。分组交换此方式与报文交换类似，但报文被分成组传送，并规定了分组的最大长度，到达目的地后需重新将分组组装成报文。三种交换方式的比较其他的交换方式利用数字语音插空技术（DSI，DigitalSpeechInterpolation）能提高线路交换的传输能力。帧中继（FrameRelay）是对目前广泛使用的X.25分组交换通信协议的简化和改进。异步

3、传输模式（ATM，AsynchronousTransferMode）是线路交换与分组交换技术的结合，能最大限度地发挥线路交换与分组交换技术的优点，具有从实时的语音信号到高清晰度电视图像等各种高速综合业务的传输能力。13.3分组交换机广域网中基本的电子交换机(packetswitch)称之为分组交换机，概念上，分组交换机是一台小型的计算机，实际上是一种专用设备。几乎所有的通信方式都可以用来建立广域网：光纤、微波、卫星以及局域网技术。高速端口低速端口13.4广域网的构成分组交换机是广域网的基本组成，广域网由一些互联的分组交换机构成，并由此连接计算机，其他的交换机或连

4、接设备在需要时可随时加入。广域网的互连布局不必是对称的——可根据预期的流量来确定，并提供冗余量以供故障情况时所需。由分组交换机互连而成的小型广域网广域网允许许多计算机同时发送数据。广域网中的交换机采用存储转发技术，在转发之前，交换机都把包存储在队列中。这项技术使分组交换机能处理多个包同时到达的情况。分组交换机的输入/输出硬件把一个包的副本放在存储器中并通知处理器（使用中断），然后进行转发（forward）操作。处理器检查包，决定应该送到哪个接口并启动输出硬件设备发送包。13.5存储转发广域网采用分层编址方案，最简单的分层编址方案就是把一个地址分成前后两部分。前一

5、部分表示分组交换机，后一部分表示连接在分组交换机上的计算机——这样可以使转发效率更高。如下图有两个交换机，其编号分别为1，2。每个交换机所接入计算机也按接入的低速端口编上号码。这样，交换机1所接入的两个计算机的地址就分别为[1，1]和[1，5]。13.6广域网的物理编址广域网分层地址举例一个分组交换机必须选择一条路径来转发包，如果包的目的地址在交换机直接相连的计算机上，就直接发往该计算机。如果包的目的地址的计算机连接在另外一个分组交换机上，交换机必须选择本机的一个出口将其转发出去——下一跳转发。下一跳转发可根据目的地址组织成一张表，表中每一项列出了一个目的地址以

6、及为达到这个目的地址所对应的下一跳接口编号。13.7下一跳转发下一跳转发示意图分组交换机switch2的转发信息在到达某一特定的交换机之前，下一跳转发并不依赖于包的源地址，也不依赖于包已走过的路径，包的下一跳转发出口仅依赖于包的目的地址，这个概念称为源地址独立性(sourceindependence)。源地址独立性能使计算机网络中的转发机制更紧凑和更有效——即不管来自何处的包，它们都使用相同的机制进行转发。13.8源地址独立性存储下一跳信息的表通常称为路由表(Routingtable)。包转发到下一跳的过程称为路由选择。仅使用分层地址的一部分来实现包转发有两个重

7、要的意义：一是可通过索引加快转发时间；二是可减小路由表的规模。使用分层地址转发包时，首先检查包的目的地址中与分组交换机相关的部分。如果一致，再检查第二部分地址。否则，利用该地址在路由表中选择下一跳。13.9分层地址与路由的关系路由表的简化形式为了扩大广域网的规模和容量，可在网络内部增加分组交换机来分担负载。这些交换机称为内部交换机——只连接交换机。为了使广域网能正确地工作，内部、外部交换机都必须维护一张路由表。表中的数据必须符合以下条件：全局的路由：所有可能目的地的下一跳路径最优的路由：指向目的地的最短路径。网络拓扑图：节点（node），链路（link）13

8、.10广域网中的路由网络