网络互联与设备课件

,*,第6章,网,网络互联与,设,设备,6.1,网,网络互联的,基,基本概念,6.2,局,局域网互联,设,设备和应用,6.3,路,路由器与网,关,关,6.4,网,网络互联技,术,术,6.5,扩,扩展读物,本章要点,本章讲述网,络,络互联的基,础,础知识。主,要,要涉及网络,互,互联的基本,概,概念，局域,网,网互联设备,、,、路由器、,网,网关等基础,知,知识和一般,应,应用，常用,的,的网络互连,技,技术。具体,内,内容概括如,下,下。,（,1,）网络互联,的,的基本概念,。,。主要介绍,网,网络互联基,本,本概念；网,络,络互联的,4,种主要类型,；,；网络互联,的,的,3,个层次,数据链路层,互,互联、网络,层,层互联和高,层,层互联。,（,2,）局域网连,接,接设备和应,用,用。主要介,绍,绍网络适配,器,器、中继器,、,、集线器、,网,网关和以太,网,网交换机等,局,局域网连接,设,设备的主要,工,工作原理和,特,特点，以及,这,这些设备的,基,基本使用。,（,3,）网络互联,设,设备与应用,。,。主要介绍,路,路由器和网,关,关的特点、,主,主要工作原,理,理、以及基,本,本使用。,（,4,）网络互联,技,技术。主要,介,介绍光纤分,布,布式数据接,口,口（,FDDI,）、综合业,务,务数字网（,ISDN,）、公共分,组,组交换数据,网,网（,X.25,）、数字数,据,据网（,DDN,）、帧中继,（,（,FrameRelay,）、,ADSL,和,ATM,技术等网络,互,互联采用的,技,技术的基本,特,特征、适用,范,范围和基本,用,用途。,学习目标,理解网络互,联,联、互通和,互,互操作等基,本,本概念,熟悉网络互,联,联类型、层,次,次的区分方,法,法和主要特,征,征,了解网络适,配,配器、中继,器,器、集线器,和,和交换机在,局,局域网互联,中,中的作用、,特,特点和工作,方,方式,理解以太网,交,交换机中二,层,层交换机和,三,三层交换机,的,的相同和不,同,同之处,理解交换机,信,信道的工作,特,特点,能区别网桥,、,、路由器和,网,网关等网络,互,互联设备的,技,技术特征、,应,应用环境和,工,工作方式,了解光纤分,布,布式数据接,口,口、综合业,务,务数字网、,公,公共分组交,换,换数据网、,数,数字数据网,、,、帧中继、,ADSL,和,ATM,技术等基本,特,特点和应用,重要术语,光纤分布式,数,数据接口（,FDDI,）：,FiberDistributed Data Interface,综合业务数,字,字网（,ISDN,）：,IntegratedServicesDigital Network,非对称数字,用,用户线路（,ADSL,）：,AsymmetricDigital SubscriberLine,模拟传输：,Analog Transmission,互联：,Interconnection,互通：,Intercommunication,互操作：,Interoperability,网关：,Gateway,应用网关：,Application Gateway,路由器：,Router,网桥：,Bridge,透明网桥：,Transparent Bridge,中继器：,Repeat,集线器：,Hub,交换机：,Switch,直通交换：,Cut Through,存储转发交,换,换：,StoreForward,无碎片交换,：,：,Fragment Free,网络适配器,（,（,NIC,）：,Network Interface Card,数字数据网,（,（,DDN,）：,Digital Data Network,帧中继（,FR,）：,FrameRelay,异步传输模,式,式（,ATM,）：,Asynchronous Transfer Mode,6.1,网,网络互联的,基,基本概念,6.1.1,网,网络互,联,联的概述,6.1.2,网,网络互,联,联的层次,6.1.1,网,网络互,联,联的概述,1,网络互联,的,的要点,网络互联是,指,指把网络与,网,网络连接起,来,来，在用户,之,之间实现跨,网,网络的通信,与,与操作的技,术,术。,在互联网络,中,中，每个网,络,络中的网络,资,资源都应成,为,为互联网中,的,的资源。互,联,联网络资源,的,的共享服务,与,与物理网络,结,结构是分离,的,的。互联网,络,络结构对于,网,网络用户是,透,透明的，且,屏,屏蔽了各子,网,网在网络协,议,议、服务类,型,型与网络管,理,理等方面的,差,差异。,网络互联的,基,基本要求如,下,下。,（,1,）在网络之,间,间提供一条,链,链路，至少,需,需要一条物,理,理和链路控,制,制的链路。,（,2,）在不同网,络,络的进程间,提,提供路径选,择,择和传递数,据,据。,（,3,）提供各用,户,户使用网络,的,的记录和保,持,持状态信息,。,。,（,4,）协调各个,网,网络的不同,特,特性。,6.1.1,网,网络互,联,联的概述,2,网络互联,类,类型,计算机网络,从,从传输距离,上,上可以分为,局,局域网、城,域,域网和广域,网,网,3,类，所以网,络,络互联的类,型,型主要有：,局域网（,LAN,）,局域网（,LAN,）,局域网（,LAN,）,广域网（,WAN,）,局域网（,LAN,）,广域网（,WAN,）,局域网（,LAN,）,广域网（,WAN,）,广域网（,WAN,）,6.1.1,网,网络互,联,联的概述,802.5LAN,网关,WAN-WAN,网关,WAN,802.3 LAN,X.25WAN,LAN-WAN,网桥,LAN-WAN,802.3 LAN,网关,LAN-WAN-LAN,802.4 LAN,6.1.2,网,网络互,联,联的层次,1,数据链路,层,层互联,数据链路层,互,互联的设备,是,是网桥（,Bridge,）。网桥可,用,用于局域网,之,之间的连接,，,，也能支持,局,局域网的远,程,程连接，它,在,在网络互联,中,中起到了数,据,据接收、地,址,址过滤与数,据,据转发的作,用,用。用网桥,实,实现数据链,路,路层互联时,，,，互联网络,的,的数据链路,层,层与物理层,的,的协议可以,相,相同，也可,以,以不同。,2,网络层互,联,联,网络层互联,主,主要是解决,路,路由选择、,拥,拥塞控制、,差,差错处理与,分,分段技术等,问,问题。网络,层,层互联的设,备,备是路由器,（,（,Router,）。路由器,提,提供了各种,速,速率的链路,或,或子网接口,，,，参加管理,网,网络。用路,由,由器实现网,络,络层互联时,，,，互联网络,的,的网络层与,以,以下各层的,协,协议可以相,同,同，也可以,不,不同。,3,高层互,联,联,高层互联,的,的设备是,网,网关（,Gateway,）。传输,层,层及以上,各,各层协议,不,不同的网,络,络之间的,互,互联属于,高,高层互联,。,。高层互,联,联使用的,网,网关大多,是,是应用层,网,网关，简,称,称应用网,关,关（,ApplicationGateway,）。用应,用,用网关实,现,现高层互,联,联时，允,许,许两个网,络,络的应用,层,层及以下,各,各层网络,协,协议是不,同,同的。,6.2,局,局域网,互,互联设备,和,和应用,6.2.1 网,络,络适配器,6.2.2 中,继,继器,6.2.3 集,线,线器,6.2.4 网,桥,桥,6.2.5 以,太,太网交换,机,机,6.2.1 网,络,络适配器,网络适配,器,器（Network InterfaceCard,，,，NIC,）,）简称网,卡,卡，是计,算,算机与传,输,输介质的,接,接口。,目前常用,的,的网卡是PCI总,线,线接口网,卡,卡（PeripheralComponent Interconnect，,外,外围设备,互,互连）。,网卡是工,作,作在OSI模型物,理,理层和数,据,据链路层,的,的接口设,备,备。,网卡通常,包,包括RAM、EPROM、DSP芯,片,片（也称,数,数字信号,处,处理器）,、,、主机总,线,线接口和,物,物理链路,接,接口、收,发,发器（用,于,于接收和,发,发送物理,层,层传输的,信,信号）等,部,部件。,数据链路控制器,EDLC,曼彻斯特编码,/,译码器,MCC,内部,接收器,RJ-45,BOOTROM,主机接口控制,ASIC,站地址,EPROM,缓冲区,RAM,主机系统总线,6.2.1 网,络,络适配器,网卡的存,储,储器（,EPROM,）中保存,了,了一个全,球,球唯一的,网,网络节点,地,地址，这,个,个地址被,称,称为介质,访,访问控制,（,（,Media AccessControl,，,MAC,），又叫,硬,硬件地址,或,或网卡地,址,址，由网,卡,卡生产厂,商,商在生产,网,网卡时写,入,入网卡的,EPROM,芯片中。,以太网的,介,介质访问,控,控制方法,（,（,CSMA/CD,）是在网,卡,卡内部实,现,现的。具,体,体步骤如,下,下。,（,1,）在发送,数,数据时，,网,网卡首先,侦,侦听传输,介,介质上是,否,否有载波,信,信号，一,直,直到侦听,到,到传输介,质,质内没有,载,载波信号,了,了，则开,始,始传输数,据,据。,（,2,）网卡在,数,数据传输,中,中继续侦,听,听传输介,质,质，如果,检,检测到信,号,号冲突，,则,则立即停,止,止该次的,信,信号发送,，,，并等待,一,一段时间,后,后，再重,新,新发送数,据,据信号。,如,如果数据,经,经过多次,重,重传后仍,然,然发生冲,突,突，就放,弃,弃发送。,（,3,）在接收,数,数据时，,网,网卡查看,传,传输介质,上,上的数据,信,信号，如,果,果发现数,据,据帧中的,目,目的地址,与,与本网卡,地,地址相同,，,，并对数,据,据帧进行,差,差错检测,。,。检验正,确,确的数据,帧,帧，网卡,才,才会接收,。,。,6.2.2 中,继,继器,中继器是,工,工作在,OSI,模型物理,层,层的互联,设,设备，实,现,现两个网,络,络之间的,电,电气连接,。,。因此，,中,中继器只,能,能用于连,接,接两个相,同,同的局域,网,网，其作,用,用是把一,个,个局域网,中,中传输的,电,电信号增,强,强后再传,送,送到另一,个,个局域网,上,上。中继,器,器要求网,络,络是同类,型,型的，而,且,且采用相,同,同的协议,和,和速率，,且,且起到了,维,维持通过,局,局域网的,信,信号电平,，,，从而扩,展,展了局域,网,网段的长,度,度。如图,所,所示显示,了,了一个中,继,继器连接,两,两个相同,类,类型的局,域,域网。,6.2.3 集,线,线器,集线器（,Hub,）一般认,为,为工作在,OSI,模型的物,理,理层，是,将,将局域网,中,中节点的,线,线缆集中,在,在一起的,设,设备，主,要,要作为网,络,络连接的,中,中心点，,通,通常联网,的,的节点通,过,过非屏蔽,双,双绞线与,集,集线器连,接,接。使用,集,集线器连,接,接网络的,特,特点是：,当,当网络中,某,某条线路,或,或某个节,点,点出现故,障,障时，不,会,会影响网,络,络上其他,节,节点的正,常,常工作。,6.2.4 网,桥,桥,网桥（,Bridge,）是工作,在,在,OSI,模型数据,链,链路层的,互,互联设备,。,。数据链,路,路层包括,MAC,子层及,LLC,子层，因,此,此网桥也,分,分为,MAC,子层网桥,和,和,LLC,子层网桥,。,。,MAC,网桥只能,连,连接相同,的,的局域网,，,，而,LLC,网桥能连,接,接不同的,局,局域网。,网桥可分,为,为透明网,桥,桥（,TransparentBridge,）和源路,由,由选择网,桥,桥。,（,1,）透明网,桥,桥可以连,接,接以太网,、,、令牌环,网,网和,FDDI,网，但主,要,要应用在,以,以太网中,。,。透明网,桥,桥的特点,是,是：数据,帧,帧在传输