網(wǎng)絡(luò)互連的結(jié)構(gòu)第1頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本章提要

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連的基本類(lèi)型；

應(yīng)用層互連的概念；

網(wǎng)絡(luò)層互連的概念；

數(shù)據(jù)鏈路層互連的概念；

物理層互連的概念

第2頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1網(wǎng)絡(luò)互連的基本類(lèi)型

2.2網(wǎng)絡(luò)互連的層次

2.3實(shí)訓(xùn)2－考察實(shí)際網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備

第3頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1網(wǎng)絡(luò)互連的基本類(lèi)型

2.1.1LAN與LAN

2.1.2LAN與WAN第4頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第5頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.1LAN與LAN在局域網(wǎng)范圍的實(shí)際應(yīng)用有同構(gòu)局域網(wǎng)互連和異構(gòu)局域網(wǎng)互連兩種基本模式。同構(gòu)局域網(wǎng)互連是指互連的局域網(wǎng)屬于相同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。異構(gòu)局域網(wǎng)互連是指互連的局域網(wǎng)屬于不相同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。第6頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第7頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.2LAN與WAN在很大的地域范圍或采用更多技術(shù)手段的條件下，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要加入廣域網(wǎng)的內(nèi)容，一般有局域網(wǎng)－廣域網(wǎng)互連和局域網(wǎng)－廣域網(wǎng)－局域網(wǎng)互連兩種基本模式。局域網(wǎng)－廣域網(wǎng)互連是指某結(jié)構(gòu)類(lèi)型的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互連。局域網(wǎng)－廣域網(wǎng)－局域網(wǎng)互連是指互連的局域網(wǎng)分布的地理位置過(guò)大或必須采用廣域網(wǎng)的技術(shù)手段。

第8頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第9頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2網(wǎng)絡(luò)互連的層次

2.2.1應(yīng)用層的互連

2.2.2網(wǎng)絡(luò)層的互連

2.2.3數(shù)據(jù)鏈路層的互連第10頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第11頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2.1應(yīng)用層的互連網(wǎng)關(guān)（Gateway）是應(yīng)用層使用的互連設(shè)備，屬于能夠連接不同網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件的結(jié)合產(chǎn)品。用來(lái)連接異類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，工作在OSI/RM模型或TCP/IP體系的高層，通過(guò)網(wǎng)關(guān)可使不同的格式、不同的通信協(xié)議、不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，使不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)間的信息包傳送和接收，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的管理。第12頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2.2網(wǎng)絡(luò)層的互連網(wǎng)絡(luò)層互連一般連接相同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，可以連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，還可以利用協(xié)議將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為若干邏輯子網(wǎng)。中繼系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)傳輸?shù)男畔⒂泻軓?qiáng)的管理能力，本層的互連主要解決的技術(shù)問(wèn)題是：路由選擇、擁塞控制、差錯(cuò)處理和分段技術(shù)等。網(wǎng)絡(luò)層互連的典型設(shè)備是路由器，它具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，完成網(wǎng)絡(luò)層中繼的任務(wù)。

第13頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用廣泛的Cisco路由器在TCP/IP中使用的路由協(xié)議有：

路由信息協(xié)議（RIP，RoutingInformationprotocol）

開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先（OSPF，OpenShortestPathFirst）

邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP，BorderGatewayProtocol）

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議（IGRP，InteriorGatewayRoutingProtocol）

增強(qiáng)IGRP協(xié)議（EIGRP）第14頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月路由器的基本功能1.路由器在網(wǎng)絡(luò)層互連中應(yīng)具有如下功能：（1）地址映射（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（3）路由選擇（4）協(xié)議轉(zhuǎn)換2.網(wǎng)絡(luò)的隔離3.劃分子網(wǎng)和流量控制4.網(wǎng)絡(luò)管理和系統(tǒng)支持第15頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月路由器的性能路由器的性能可以用下列指標(biāo)衡量：（1）全雙工線速轉(zhuǎn)發(fā)能力。（2）吞吐量。（3）背板能力。（4）丟包率。（5）轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延。（6）路由表能力。（7）可靠性。（8）背靠背幀數(shù)。

第16頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Quidway路由器華為（Quidway）技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)的Intranet和Internet網(wǎng)絡(luò)互連廠商，其研制的系列路由器設(shè)備和通用路由平臺(tái)（VRP）軟件產(chǎn)品主要用于連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其提供的解決方案應(yīng)用于很多行業(yè)。Quidway的路由器產(chǎn)品很多，具有很好的性能，是建立網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)秀產(chǎn)品。第17頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2.3數(shù)據(jù)鏈路層的互連在OSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層的互連主要應(yīng)用橋接和交換技術(shù)，對(duì)幀信息進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)傳輸?shù)男畔⒂休^強(qiáng)的管理能力。它們可控制數(shù)據(jù)流量、處理傳輸錯(cuò)誤、提供物理編址以及管理對(duì)物理媒體的訪問(wèn)。數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連常用的設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)橋和交換機(jī)等。

第18頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)絡(luò)適配器，俗稱(chēng)為網(wǎng)卡（NIC，NetworkInterfaceCard）是OSI/RM中數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)適配器是局域網(wǎng)的接入設(shè)備，是單機(jī)與網(wǎng)絡(luò)間架設(shè)的橋梁。它主要完成的功能如下：（1）讀入由其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包；（2）將計(jì)算機(jī)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)打包后輸送至其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。

第19頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)橋網(wǎng)橋（Bridge）是局域網(wǎng)中最為常用的網(wǎng)間連接器，它工作在OSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的連接，由于網(wǎng)橋涉及高層協(xié)議的轉(zhuǎn)換，因此可實(shí)現(xiàn)連接協(xié)議一致，且都使用相同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的同一類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)的互連。網(wǎng)橋的功能是在局域網(wǎng)之間存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)幀并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換，網(wǎng)橋通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路層的LLC子層選擇子網(wǎng)路徑，把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的信息幀發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上去，并對(duì)幀作校驗(yàn)。

第20頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交換機(jī)1.交換機(jī)（Switch）也稱(chēng)為交換器。局域網(wǎng)交換設(shè)備出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代。交換技術(shù)是一個(gè)具有簡(jiǎn)單、低價(jià)、高性能和高端口密集特點(diǎn)的交換產(chǎn)品，體現(xiàn)了橋接技術(shù)的復(fù)雜交換技術(shù)在OSI/RM模型的第二層操作。與橋接器一樣，交換機(jī)按每一數(shù)據(jù)包中的MAC地址相對(duì)簡(jiǎn)單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā)。而這種轉(zhuǎn)發(fā)決策一般不考慮包中隱藏的更深的其它信息。與橋接器不同的是交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小，操作接近單個(gè)局域網(wǎng)性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了普通橋接互連網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)發(fā)性能。交換技術(shù)允許共享型和專(zhuān)用型的局域網(wǎng)段進(jìn)行帶寬調(diào)整。交換機(jī)能經(jīng)濟(jì)地將網(wǎng)絡(luò)分成小的沖突網(wǎng)域，為每個(gè)工作站提供更高的帶寬。協(xié)議的透明性使得交換機(jī)在軟件配置簡(jiǎn)單的情況下直接安裝在多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中。利用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的集成電路可使交換機(jī)以線路速率在所有的端口并行轉(zhuǎn)發(fā)信息，提供了比傳統(tǒng)橋接器高得多的操作性能。第21頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交換機(jī)2．交換機(jī)的交換技術(shù)交換機(jī)采用三種交換技術(shù)，即端口交換、幀交換和信元交換。端口交換技術(shù)最早出現(xiàn)在插槽式的集線器中，這類(lèi)集線器的背板通常劃分有多條以太網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)段為一個(gè)廣播域，不用網(wǎng)橋或路由連接，網(wǎng)絡(luò)之間是互不相通的。端口交換還可細(xì)分為模塊交換、端口組交換和端口級(jí)交換三種。模塊交換是將整個(gè)模塊進(jìn)行網(wǎng)段遷移。端口組交換，通常模塊上的端口被劃分為若干組，每組端口允許進(jìn)行網(wǎng)段遷移。端口級(jí)交換，支持每個(gè)端口在不同網(wǎng)段之間進(jìn)行遷移。這種交換技術(shù)是基于OSI/RM第一層上完成的，具有靈活性和負(fù)載平衡能力等優(yōu)點(diǎn)。如果配置得當(dāng)，還可以在一定程度實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)，但沒(méi)有改變共享傳輸介質(zhì)的特點(diǎn)，因而不能稱(chēng)之為真正的交換。幀交換是目前應(yīng)用最廣的局域網(wǎng)交換技術(shù)，它通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)傳輸介質(zhì)進(jìn)行微分段，提供并行傳送的機(jī)制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。信元交換是異步傳輸模式（ATM）的技術(shù)措施，采用53字節(jié)固定長(zhǎng)度的信元交換，便于硬件實(shí)現(xiàn)。第22頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交換機(jī)3.局域網(wǎng)交換機(jī)主要的指標(biāo)是：（1）交換端口的數(shù)量、類(lèi)型、主干線連接方法和擴(kuò)充能力。（2）交換能力和路由選擇能力。（3）熱切換能力和容錯(cuò)能力。（4）與現(xiàn)有設(shè)備的兼容性。（5）網(wǎng)絡(luò)管理能力。第23頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2.4物理層的互連中繼系統(tǒng)作用于同種網(wǎng)絡(luò)的OSI/RM物理層上，只對(duì)比特信號(hào)進(jìn)行接收、波形整形、放大和發(fā)送，可以擴(kuò)大一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的作用地域范圍，一般不具備網(wǎng)絡(luò)管理能力。使用的設(shè)備主要有中繼器、集線器和調(diào)制解調(diào)器。

第24頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中繼器中繼器（Repeater）是互連網(wǎng)絡(luò)中最簡(jiǎn)單的網(wǎng)間連接器，用來(lái)連接兩個(gè)具有相同物理層協(xié)議的局域網(wǎng)。中繼器工作在OSI/RM的物理層。中繼器是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完成信號(hào)的復(fù)制整理和放大還原功能，以此來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。一般情況下，中繼器的兩端連接的是相同的介質(zhì)，但有的中繼器也可以完成不同介質(zhì)的轉(zhuǎn)接工作。從理論上講，中繼器的使用是無(wú)限的，網(wǎng)絡(luò)也因此可以無(wú)限延長(zhǎng)。事實(shí)上這是不可能的，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中都對(duì)信號(hào)的延遲范圍作了具體規(guī)定，中繼器只能在此規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行有效的工作，否則會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)故障。集線器（Hub）是物理層使用的一種中繼器的擴(kuò)展形式，區(qū)別在于集線器提供多端口服務(wù)，也稱(chēng)為多口中繼器。局域網(wǎng)集線器分為五種不同的類(lèi)型，它將對(duì)LAN交換機(jī)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生直接影響。第25頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器（Modem，Modulator/Demodulator）是一種計(jì)算機(jī)硬件，能把計(jì)算機(jī)產(chǎn)生出來(lái)的信息變換成可以沿普通電話線傳送的模擬信號(hào)，而這些模擬信號(hào)又可由線路另一端的另一調(diào)制解調(diào)器接收，并翻譯成接收計(jì)算機(jī)可理解的語(yǔ)言。調(diào)制解調(diào)器在聯(lián)網(wǎng)中的方式有單工方式、半雙工方式和全雙工方式。兩臺(tái)調(diào)制解調(diào)器之間的通信線路可以用二線制，收發(fā)信號(hào)同在這兩根線上完成。如果采用四線制，用并行的兩對(duì)線路，收發(fā)信號(hào)分別在某一對(duì)線上完成，某對(duì)線的一端為調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送方，另一端為另一臺(tái)調(diào)制解調(diào)器的接收方，另一對(duì)線與之相反。調(diào)制解調(diào)器的連線模式有四種：（1）信賴模式（Reliablemode）（2）常態(tài)模式（Normalmode）（3）直接模式（Directmode）（4）自動(dòng)信賴模式（Auto-reliablemode）第26頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3實(shí)訓(xùn)2－考察實(shí)際網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備

實(shí)訓(xùn)目的1.了解網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)應(yīng)用環(huán)境。2.掌握網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備的作用。3.掌握網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的安裝、配置和檢測(cè)。4.掌握網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的運(yùn)行管理。5.了解網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的選型要點(diǎn)。

第27頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.考察某具體網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)互連