第5章 计算机网络互连技术及应用
第 5 章 计算机网络互连技术及应用 【本章目标】 接入计算机通信网络的计算机系统可以与其他计算机系统通信。计算机通信网络互连技术是解决两个计算机通信网络中某两个计算机系统相互通信的技术。本章介绍了计算机通信网络互连技术的层次，各种互连设备的工作原理，以及路由协议IP协议和移动IP、IP组播。 【本章要点】 1 层次结构的网络互连 2 网络互联设备 3 路由协议：路由信息协议RIP，开最短路径优先协议 OSPF，边界网关协议4(BGP-4) 4 IP协议：IP地址及子网，ICMP协议 5 移动IP 6 IP组播:组管理协议:IGMP，路由协议组播 7 IPv6：IPv6的特点，IPv6数据报格式，IPv6地址空间，IPv4到IPv6的过渡策略 5.1 层次结构的网络互连 为什么要互连？ 互联原理？ 互联原理？ 互连的实现技术？ 5.1.1 网络互概述 1.网络互概述 网络互连是指连接两个或两个以上具有独立自治能力、同构或异构的计算机网络形成更大网络的过程。网络互联的目的是实现网络之间的数据流通，扩大资源共享范围，使网络能够容纳更多的用户。 (1)网络互连的原因： ① 解决网络长度的物理限制 ② 实现更广泛的资源共享 ③ 实现不同网络之间的连接 ④ 提高网络效率和管理便利性 (2)网络互连的作用 ① 扩大资源共享范围 ② 提高网络性能 ③ 降低成本 ④ 提高安全性 ⑤ 提高可靠性 (3)网络互连类型 ① 局域网-局域网互连 ②局域网-广域网-局域网互连 ③广域网-广域网互连 (4)网络互连模式 有两种网络互连模式：无连接模式和面向连接模式。 5.1.2 网络互连的层次 1.实现网络互连的原则 网络连接需要解决的一个问题是选择相应的协议水平，使网络设备中的高级协议从这个水平开始是相同的。其低级协议和硬件差异可以通过该层屏蔽，使不同网络中的用户可以交换。 要实现网络互连，必须做到以下几点： ① 在互连的网络之间提供链路，至少有物理线路与数据线路； ② 为交换数据提供适当的路由； ③ 提供网络记账服务，记录网络资源的使用情况； ④ 提供各种互联服务，应尽量不改变互联网络的原始结构。 2.网络互连的层次分类 一般情况下，网络互连可以在ISO/OSI 七层模型中的任何一层主要有以下几种: ① 物理层互连 ② 数据链路层互连 ③ 网络层互连 ④ 高层互连 网络互连的一般原则是从互连层开始，上层协议相同，而下层协议的异构特征由互连层屏蔽。一般来说，互联层次越高，互联协议就越复杂。一般来说，互联层次越高，互联协议就越复杂。 5.2 网络互联设备 有哪些网络互联设备？ 怎样应用？ 什么样的网络互连设备？ 5.2.网络互连设备概述 网络互连设备的作用是连接不同的网络。根据网络互连的层次，常用的互连设备分为以下几类： ① 物理层互连设备 ② 数据链路层互连设备 ③ 网络层互连设备 ④ 高层互连设备 5.2.物理层互连设备 1．中继器(Repeater) 中继器(Repeater)又称重发器，是一种低层网络互连设备，它在工作OSI七层参考模型的物理层，实现物理层网络的互连。 中继器具有以下特点： ① 物理层中继器作用。 中继器具有以下特点： ① 物理层中继器作用。 ② 只有简单的放大和再生物理信号功能。 ③ 由于中继器在物理层工作，物理层连接在网络之间实现 中继器只能连接相同的局域网。 ④ 中继器可以连接相同或不同传输介质的同类局域网。 ⑤ 中继器将多个独立的物理网络连接起来，组成一个大的物理网络。 ⑥ 由于中继器在物理层中协议(数据链路层到应用层)完全透明，因为它在物理层实现互连。 2．集线器(HUB) 集线器实际上是一种特殊的中继器，它有一个端口连接到主网络，而其他端口连接到一组工作站，如图所示是一个典型的集线器实物图。 3.集线器类型 集线器可根据集线器的不同功能分为不同类型： ① 独立集线器 ②