第5章 网络互联与因特网基础

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1、第5章网络互联与因特网基础本章内容网络互联的基本概念因特网的体系结构因特网接入技术因特网的链路层与网络层因特网的传输层协议15.1网络互联的基本概念？网络互联的动力：更大范围的资源共享网络互联：HOST-LAN、LAN－LAN/WAN2网络互联层次从网络体系结构的层次观点来考察，网络互联可在四个层次上实现：物理层数据链路层网络层网络层以上3物理层：中继器/集线器在电缆段之间复制比特流。没有地址概念，因此从本质上不能算是网络互连。网络层数据链路层物理层传输层应用层网络层数据链路层物理层传输层应用层物理层物理层中继器集线器电缆段2电缆段14

2、物理层数据链路层：网桥/交换机在网段之间转发数据帧。根据数据帧中的信息（MAC地址）进行转发。网络层数据链路层物理层传输层应用层网络层数据链路层物理层传输层应用层物理层网桥交换机数据链路层网段1网段25链路层物理层网络层：路由器在网络之间转发报文分组。根据分组中的逻辑地址（IP地址）进行转发。网络层数据链路层物理层传输层应用层网络层数据链路层物理层传输层应用层物理层路由器链路层网络层网络2网络16更高层：网关连接不同体系结构的网络网络层数据链路层物理层应用层/传输层网络层数据链路层物理层应用层/传输层物理层网关链路层网络层网络1应用层

3、/传输层物理层链路层网络层网络27LAN的互联本地互联特点：范围有限、主干（Backbone）采用局域网技术，如FDDI、Ethernet、TokenRing互联层次：链路层（网络层）互联设备：网桥、交换机（有时可采用路由器）远程互联特点：范围大、主干采用广域网技术，如ISDN、X.25、DDN、ATM、FR、ADSL等互联层次：网络层或更高层（链路层）互联设备：路由器、网关（有时可采用远程网桥）8LAN1LAN2中继器或HUBLAN1LAN2网桥或交换机LAN1LAN2路由器LAN1路由器LAN2路由器WAN本地远程9网络互联的归纳物

4、理层：使用中继器或集线器在不同的电缆段之间复制位信号，无寻址功能；数据链路层：使用网桥或交换机在局域网之间存储转发数据帧，用MAC地址寻址；网络层：使用路由器在不同的网络之间存储转发分组，用IP地址寻址；传输层及应用层：使用网关提供更高层次的互连，用端口号或其他特定标识寻址。105.2因特网体系结构因特网是世界上最大的互联网络，具有开放性。1974年，斯坦福大学的两位研究员瑟夫（cerf）和康恩（kahn）提出了开放网络的四项原则：小型化、自治：每个网络可以自行运作，当需要进行网间互联时无需改变其内部结构。尽力而为的服务：互联网络仅提供

5、尽力而为的服务，如果需要可靠的通信，则由发送端通过重传丢失的报文来实现。无状态路由器：互联网络中的路由器不保存任何现行连接中已经发送过的信息流状态。非集中控制：在互联网络中不存在全局性的控制机制。11因特网是一个开放网络的典型例子。为满足开放网络的要求，因特网从1983年开始引入并使用TCP/IP协议栈(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)。TCP/IP不是单一的协议，而是由数十个具有一定层次结构的协议组成的一个协议集。而TCP和IP是该协议中两个最重要的协议。整个TCP/IP协议集

6、的框架被称为TCP/IP体系结构或简称为TCP/IP。由于TCP/IP协议在因特网中的广泛使用，现在人们常常把TCP/IP协议称为因特网协议。12因特网协议栈和协议数据单元应用层(FTP,Telnet,SMTP,HTTP,DNS,SNMP)传输层(TCP,UDP)网络层(IP,ICMP,ARP,RARP,IGMP)链路层(PPP,HDLC,以太网,令牌环网)物理层TCP/IP协议栈第1层第2层第3层第4层第5层协议数据单元(PDUs)段(Segment)数据报(Datagram)帧(Frame)位流(Bits)报文(Message)13

7、5.3因特网的接入因特网的接入是指如何把用户的计算机连接到因特网的接入点——因特网的边缘路由器因特网接入采用了广域网连接技术。从用户类型划分，因特网接入分为：住宅（居民区）接入机构接入移动用户接入14居民区因特网接入:拨号和ADSL模拟调制解调器通过电话网拨号上网用户计算机通过电话拨号与因特网服务提供商建立连接，在用户本地环路上传输的是模拟信号拨号接入的速率最高不超过56kb/sADSL（非对称用户线路）在用户本地电话线环路上采用数字信号传输技术，能够在一条上同时提供话音服务和数据通信服务，但其下行传输速率可达到8Mb/s，上行传输速率

8、也能达到将近1Mb/s上下行速率不对称的特点非常适用于上网目的以因特网浏览为主的用户15居民区因特网接入:线缆调制解调器HFC：HybridFiberCoax（光纤同轴电缆混合网络）非对称：下行可达10Mb