组网与网络管理技术第四讲.doc

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1、组网与网络管理技术　第四讲第3章计算机网络互连（上）[内容简介]本章主要介绍LAN-LAN互连、LAN-WAN-LAN互连的方法，介绍常用的网桥、路由器的作用、规划、安装使用。介绍保障网络运行安全的各种手段，包括管理和技术方面。[学习目标]通过本章的学习，应该做到：1．掌握局域网、广域网的互连；2．理解HUB、SWITCH、网桥以及路由器的规划和使用；3．网络互连最新技术和新的网络互连设备。[学习进度]本章教学安排两次面授辅导。3．1网络互连的一般概念一个网络分类的标准是它的连接距离。高度并行的计算机；多计算机。多计算机又可分为局域网、城域网和广域网。3．1．1局域网局域网(Lo

2、calAreaNeteork)，简称LAN。LAN有和其他网络不同的三个特征：(1)范围；(2)传输技术；(3)拓扑结构。LAN的覆盖范围比较小。传统的LAN速度为10～100Mbps，新的LAN运行速度更高，可达到每秒数百兆位。局域网采用的交换方式是分组交换。常见的局域网有以太网(Ethernet)、令牌环网和Arcnet。3．1．2广域网广域网(WideAreaNetwork)，或者称WAN。是一种跨越大的地域的网络。广域连线上的典型带宽比局域网低的多。广域网采用的交换方式是电路交换。3．1．3城域网城域网(metropolitanareanetwork)，或者称MAN，基本

3、上是一种大型的LAN，通常使用与LAN相似的技术。3．1．4网络互连的层次1．LAN—LAN：计算机科学家下载文件给工程人员。2．LAN—WAN：计算机科学家给远端的物理学家发送电子邮件。3．WAN—WAN：两位诗人交换诗作品。4．LAN—WAN—LAN：不同大学的工程师相互通信。中继器、集线器、网桥、路由器、网关等产品都可以延伸网络和进行分段。中继器(repeater)可以连接两局域网的电缆，重新定时并再生电缆上的数字信号，是ISO模型中物理层的网络连接设备。中继器的作用是增加局域网的覆盖区域。中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，并不管数据中是否有错误数据或不适于网

4、段的数据。粗缆的最大长度为500m，利用中继器连接4段电缆后，传输电缆最长可达2000m。集线器(Hub)可以说是一种特殊的中继器，它克服了介质单一通道的缺陷。已出现交换技术和网络分段方式的交换式集线器(switchinghub)。网桥(Bridge)又称桥接器，是一种在链路层实现局域网互连的存储转发设备。网桥从一个局域网接收MAC帧，拆封、校对、校验之后，按另一个局域网的格式重新组装，发往它的物理层。不处理数据链路层以上层次协议所加的报头。网桥可以连接完全不同的局域网适配器和介质访问控制协议的局域网段，只要它们使用相同的通信协议就可以。网桥的用途有：(1)连接同构型LAN；(2

5、)扩展工作站的平均占有频带；(3)扩展LAN的地址范围；(4)提高网络性能及可靠性。路由器(Router)亦称选径器，是在网络层实现互连的设备。网桥是中继器的功能改进，而路由器是网桥功能的改进。路由器读数据包更复杂的网络寻址信息，可能还增添一些信息，使数据包通过网络。路由器工作于ISO模型中的网络层(第三层)。路由器只接受来自源站或另一个路由器的数据，因而，可以用作各网络段之间安全隔离设备，坏数据和“广播风暴”不可能通过路由器。路由器允许管理员将一个网络分成多个子网络。网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在运输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两

6、个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。表3－2路由器、网桥和中继器的互连层次应用层网关表示层会话层运输层网络层路由器数据链路层网桥物理层中继器3．1．5网络设备的选择一、中继器优点：1．易于操作；2．很短的等待时间；3．价格便宜；4．突破线缆的距离限制来扩展局域网段的距离；5．扩展某些来自局域网段或主干网的工作站的距离。缺点：1．功能有限；2．某些情况下管理能力有限。二、网桥优点：1．提高通信距离、增强了局域网段的性能；2．运行独立于上层协议；3．再生信号；4．提供某些WAN互连(远程网桥)；5．通常比

7、路由器便宜；6．比路由器的等待时间短。缺点：1．无法用于大型网络或多个网络的路由通信；2．无法转换数据链路层以上的协议。三、路由器优点：1．可在复杂的网络中从源到目的地路由分组；2．可配置成允许多条路由路径；3．允许网络数据流控制；4．允许如Internet的大型网络访问；缺点：1．比网桥还要长的等待时间；2．比中继器和网桥成本高。四、集线器优点：1．更改配线相对容易；2．易于网络扩展；3．集中管理；4．提供中继器功能。缺点：1．比采用同轴电缆方案成本高；2．可能会在某个地方出故