第六章網絡互聯通信技術完整匯報人：AA2024-01-22contents目錄網絡互聯概述網絡互聯設備網絡協議與通信原理局域網互聯技術廣域網互聯技術網絡管理與安全總結與展望01網絡互聯概述網絡互聯是指將不同地理位置、不同類型、不同協議的網絡通過特定的設備和協議連接起來，形成一個統一的、覆蓋范圍更廣的網絡。網絡互聯使得不同網絡之間的信息交換和資源共享成為可能，提高了網絡的可用性和可靠性，促進了全球信息化的發(fā)展。網絡互聯的定義與意義意義定義物理層互聯數據鏈路層互聯網絡層互聯高層互聯網絡互聯的層次結構通過物理層設備（如中繼器、集線器等）實現不同網絡在物理層上的連接。通過網絡層設備（如路由器等）實現不同網絡在網絡層上的連接，支持不同網絡協議之間的轉換。通過數據鏈路層設備（如網橋、交換機等）實現不同網絡在數據鏈路層上的連接。通過傳輸層及以上各層協議實現不同網絡之間的高層應用互聯，如遠程登錄、文件傳輸等。制定了開放系統互聯參考模型（OSI/RM），成為網絡互聯領域的重要標準。國際標準化組織（ISO）制定了局域網/城域網標準（如IEEE802系列標準）、以太網標準等，對網絡互聯技術的發(fā)展產生了重要影響。電氣電子工程師協會（IEEE）負責制定互聯網相關標準，如IP協議、TCP協議、HTTP協議等，推動了互聯網技術的快速發(fā)展。互聯網工程任務組（IETF）制定了電信網絡相關標準，如電話網、移動通信網等，為網絡互聯提供了重要的基礎設施支持。國際電信聯盟（ITU）網絡互聯的標準化組織02網絡互聯設備中繼器（Repeater）用于擴展網絡傳輸距離，接收并轉發(fā)信號，以克服信號在傳輸過程中的衰減和失真。集線器（Hub）多端口的中繼器，將多個網絡設備連接在一起，形成一個星型拓撲結構的局域網。中繼器與集線器連接兩個局域網，根據MAC地址轉發(fā)數據幀，實現不同網段之間的通信。網橋（Bridge）多端口網橋，具備更高的數據交換速率和更豐富的功能，如VLAN劃分、端口安全等。交換機（Switch）網橋與交換機路由器（Router）連接不同網絡層協議的網絡，根據網絡層地址（IP地址）進行路由選擇和數據轉發(fā)。網關（Gateway）連接不同傳輸層協議的網絡，實現協議轉換和數據傳輸。路由器與網關03網絡協議與通信原理TCP/IP協議族TCP/IP協議族概述TCP/IP協議族是互聯網的基礎，包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等協議，提供了一套完整的數據傳輸和網絡通信機制。TCP協議TCP是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協議，提供數據的可靠傳輸服務。UDP協議UDP是一種無連接的、不可靠的、基于數據報的傳輸層通信協議，適用于實時性要求較高的應用。IP協議IP是網絡層的核心協議，負責數據的路由和傳輸，實現不同網絡之間的互聯。

數據通信原理數據通信基本概念數據通信是指在不同計算機或終端之間傳輸數據的過程，包括數據傳輸速率、傳輸方式、傳輸介質等概念。數據傳輸方式數據傳輸方式包括并行傳輸和串行傳輸兩種，分別適用于不同的通信場景。數據編碼技術為了保證數據傳輸的可靠性和效率，需要采用合適的數據編碼技術，如曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼等。差錯控制基本概念差錯控制是指在數據傳輸過程中檢測和糾正錯誤的技術，是保證數據通信可靠性的重要手段。差錯控制方法分類差錯控制方法主要分為前向糾錯和反饋重傳兩類，前者通過增加冗余信息實現錯誤糾正，后者通過反饋機制實現錯誤重傳。常見差錯控制編碼常見的差錯控制編碼包括奇偶校驗碼、海明碼、循環(huán)冗余校驗碼（CRC）等，分別適用于不同的應用場景。差錯控制方法04局域網互聯技術以太網是一種基于IEEE802.3標準的局域網技術，采用CSMA/CD訪問控制方式和基帶傳輸方式。以太網概述以太網互聯設備主要包括網卡、集線器、交換機等。以太網互聯設備以太網互聯協議包括IP、ARP、RARP、ICMP等，用于實現不同設備之間的通信。以太網互聯協議以太網互聯技術03令牌環(huán)網互聯協議令牌環(huán)網互聯協議包括IPX、SPX等，用于實現不同設備之間的通信。01令牌環(huán)網概述令牌環(huán)網是一種基于IEEE802.5標準的局域網技術，采用令牌傳遞訪問控制方式和寬帶傳輸方式。02令牌環(huán)網互聯設備令牌環(huán)網互聯設備主要包括網卡、集線器、交換機等。令牌環(huán)網互聯技術FDDI互聯設備FDDI互聯設備主要包括網卡、集線器、交換機等。FDDI互聯協議FDDI互聯協議包括SMT、CMT等，用于實現不同設備之間的通信。同時，FDDI還支持SNMP協議進行網絡管理。FDDI概述FDDI是一種基于ANSIX3T9.5標準的局域網技術，采用令牌傳遞訪問控制方式和光纖傳輸方式。FDDI光纖環(huán)網互聯技術05廣域網互聯技術X.25協議棧包括物理層、數據鏈路層和分組層三層協議，提供可靠的數據傳輸服務。分組交換原理采用存儲轉發(fā)方式，將用戶數據分割成多個分組進行傳輸，具有動態(tài)分配帶寬、高效利用網絡資源等優(yōu)點。X.25網絡設備包括分組交換機（PSE）、分組裝拆設備（PAD）等，用于實現分組交換網的構建和互聯。X.25分組交換網互聯技術簡化了X.25的協議棧，只保留了物理層和數據鏈路層兩層協議，提高了傳輸效率。幀中繼協議幀中繼提供虛電路和數據報兩種服務方式，用戶可根據需求靈活選擇。虛電路和數據報服務包括幀中繼交換機（FRS）、幀中繼接入設備等，用于構建幀中繼網絡并實現與其他網絡的互聯。幀中繼網絡設備幀中繼網互聯技術ATM網互聯技術包括ATM交換機、ATM路由器等，用于構建ATM網絡并實現與其他網絡的互聯。同時，ATM還支持多種業(yè)務類型，如語音、視頻和數據等多媒體業(yè)務。ATM網絡設備包括物理層、ATM層、ATM適配層（AAL）和高層協議四層協議，提供面向連接的、高速的數據傳輸服務。ATM協議棧ATM采用固定長度的信元作為傳輸單位，通過信元交換實現數據的快速轉發(fā)。信元交換原理06網絡管理與安全網絡管理是指對網絡設備、網絡系統和網絡應用進行規(guī)劃、設計、配置、監(jiān)控、優(yōu)化和故障排除等一系列活動的總稱。網絡管理的基本概念網絡管理的主要功能包括配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和計費管理等。網絡管理的功能網絡管理的目標是確保網絡設備的正常運行，提高網絡系統的可用性和可靠性，優(yōu)化網絡性能，保障網絡安全，并合理控制網絡資源的使用成本。網絡管理的目標網絡管理概述及功能SNMP的基本概念SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，簡單網絡管理協議）是一種應用層協議，用于網絡設備之間進行管理信息的交換。SNMP的組成SNMP主要由管理信息庫（MIB）、管理信息結構（SMI）和SNMP協議三部分組成。SNMP的工作原理SNMP采用客戶端/服務器模式，由管理站（Manager）和代理（Agent）兩部分組成。管理站負責發(fā)出管理請求和處理代理的響應，而代理則負責接收管理請求并返回相應的管理信息。SNMP簡單網絡管理協議要點三網絡安全策略的概念網絡安全策略是指為保護網絡資源而制定的一系列規(guī)則和措施，包括身份認證、訪問控制、數據加密、安全審計等。要點一要點二防火墻技術的概念防火墻是一種網絡安全設備，用于控制網絡之間的訪問和數據傳輸，防止未經授權的訪問和攻擊。防火墻的工作原理防火墻通過定義安全策略，對進出網絡的數據包進行檢查和過濾，只允許符合安全策略的數據包通過，從而保護網絡免受攻擊和破壞。同時，防火墻還可以記錄和報告網絡活動，為安全審計提供重要依據。要點三網絡安全策略與防火墻技術07總結與展望高速化智能化泛在化安全化網絡互聯技術的發(fā)展趨勢人工智能、機器學習等技術的引入將使得網絡互聯更加智能化，能夠自適應地調整網絡參數、優(yōu)化網絡性能，提高用戶體驗。物聯網、工業(yè)互聯網等技術的普及將推動網絡互聯向更廣泛的領域延伸，實現萬物互聯的愿景。網絡安全問題日益嚴峻，未來網絡互聯技術將更加注重安全性，采用先進的加密技術、防火墻技術等手段保障網絡安全。隨著5G、6G等通信技術的不斷發(fā)展，網絡互聯的傳輸速度將不斷提升，實現更高效的數據傳輸和實時通信。