计算机网络技术与应用第5章网络互联与广域网ppt课件.ppt

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1、5.1网络互联概述5.2网络互联设备*5.3广域网简介习题50第5章网络互联与广域网5.1网络互联概述5.1.1网络互联的概念网络互联就是利用网络互联设备，将分布在不同地域上的计算机网络相连接，以构成更大的计算机网络系统，其目的在于实现处于不同网络上的用户间相互通信和相互交流，以实现更大范围的数据通信和资源共享。5.1.2网络互联的层次由于网络体系结构上的差异，网络互联可在不同的层次上进行。按OSI模型的层次划分，可将网络互联划分为四个层次：物理层互联、数据链路层互联、网络层互联和高层互联。互联层次模型和网络互联设备如图5-1所示。图5-1网络互联的层次及设备5.1.3网络互联

2、的类型由于互联网络的类型和规模不同，因此网络互联的类型多种多样。本书仅讨论局域网和广域网的互联，故网络互联可分为以下三种主要类型：·局域网—局域网互联(LAN-LAN)；·局域网—广域网互联(LAN-WAN)；·广域网之间的互联(WAN-WAN)。1．局域网—局域网互联局域网与局域网的互联是实际应用中最多、最常见的互联类型。局域网与局域网互联可以分为同种局域网互联和异型局域网互联。2．局域网—广域网互联局域网与广域网的互联是指将局域网通过网间设备连接到广域网上，其目的是局域网用户能够从广域网上获取资源和服务，或者是向外部用户提供局域网资源。3．广域网—广域网互联广域网是一个国家

3、或地区的信息高速公路，一般由国家投资建设和管理，为全社会提供数据通信和信息资源服务，一个国家通常有多个广域网络，这些广域网络需要相互连接起来，构成整个国家的信息高速公路。5.2网络互联设备5.2.1中继器中继器又称转发器，是在物理层上实现局域网网段互联的设备。在网络中的传输介质都有传输距离的限制，中继器便成为扩展局域网的硬件设备，属于物理层的中继系统。中继器的功能是在物理层内实现透明的二进制比特复制，补偿信号衰减，在网络数据传输过程中起到放大信号的作用。如图5-2所示。图5-2中继器的连接示意图5.2.2网桥网桥也称桥接器，它是数据链路层上的局域网之间的互联设备。网桥的功能是负

4、责在数据链路层上实现数据帧的存储转发和协议转换，用来实现多个网络系统之间的数据交换。网桥的作用是扩展网络的距离，并通过过滤信息流减轻网络的负担。图5-3为网桥的连接示意图。图5-3网桥的连接示意图网桥能够互联两个不同类型的局域网，对不同网络的数据帧从格式、大小、传输速率等方面进行网络协议的转换，实现在不同类型局域网之间的转换功能，其工作原理示意图如图5-4所示。图5-4网桥的工作原理示意图通过网桥实现网络互联具有如下特点：(1)网桥在数据链路层上实现局域网互联，需要互联的网络在数据链路层以上采用相同的协议。(2)能够互联两个采用不同的数据链路层协议、传输介质与传输速率的网络。(

5、3)网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互联网络之间的通信。(4)由于网桥工作在数据链路层，不受MAC定时特性的限制，可以连接的网络跨度几乎是无限的。(5)网桥可分隔两个网络之间的广播通信，有利于改善互联网络的性能与安全性。(6)网桥可以将两个以上独立的物理网络连接在一起，构成一个单个的逻辑局域网，即连接起来的局域网从逻辑上是一个网络。5.2.3交换机交换机也是工作在数据链路层(OSI模型中第二层)上的设备，性能优于网桥，具体表现在如下几个方面：(1)网桥的数据帧转发功能是通过软件来实现的，而交换机的数据帧转发功能是通过硬件来实现的，转发速度快。(2)局域网交换机可以起到

6、网桥的作用，具有低交换传输延迟、高传输带宽的优点。(3)通过硬件结构，交换机数据帧处理延迟时间由网桥的几百微秒减少到几十微秒。(4)交换机可以实现VLAN划分和网络管理等功能。5.2.4路由器1．路由器的功能路由器(Router)是工作在IP协议网络层，实现子网之间转发数据的设备，它通过路由协议交换网络的拓扑结构信息，依照拓扑结构动态生成路由表。路由器用于连接多个逻辑网络。所谓逻辑网络，是一个单独的网络或者一个子网。一般来说，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。在局域网和广域网的互联中路由器是最关键、最重要的设备。图5-5为路由器实现的网络互联示意图。图5-5路由器

7、实现的网络互联示意图2．路由器的工作原理路由器的工作过程如图5-6所示。假设局域网1、局域网2、局域网3的网络地址分别为IP地址202.117.179.0、203.118.1.0、210.27.80.0，而每一台主机也都有自己的地址，如局域网1节点101的IP地址为202.117.179.101，局域网2节点104的IP地址为210.27.80.104。图5-6路由器工作原理示意图3．路由器的特点归纳起来，路由器具有如下几方面的特点：(1)路由器是在网络层上实现多个网络之间互联的设备。(2)