网络互连技术
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中继器的主要优点是安装简单，使用方便，几乎 不需要维护，它的处理速度快，基本能保持原有 介质的传输速度。
7.3 网络互连设备
中继器
网络段 1
网络段 2
7.3 网络互连设备
集线器实际上是一种特殊的中继器(多口中继器)， 它作为网络传输介质间的中央结点，克服了传输介 质单一通路的限制。
优点在于，在网络 上某条双绞线电缆或 结点出现故障时，不 会影响网络上其他结 点的正常工作。
提供不同体系间互连接口。
7.3.1 中继器（Repteater ）
中继器是最简单的局域网延伸设备，运行在物理 层，即OSI的最底层。
由于网络受最远距离的限制，当网络段超过最大 传输距离时，需要增加一个设备来延伸该网络， 这个设备称为中继器。
它实际上是一种信号再生放大器，将接收到的弱 信号中的数据进行放大，再重新传入物理媒体。
如果使用应用网关来实现两个网络高层互连， 那么允许两个网络的应用层及以下各层网络协 议是不同的。
高层互连
网络一
网络二
计算机A
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网关 网关
计算机B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
传输介质
物理层互连
互联设备是中继器（Repteater），信号放大，扩大局 域网连接范围。
7.1 网络互连的基本概念 7.2 网络互连的类型与层次 7.3 网络互连设备 7.4 第三层交换技术与
7.1.1 网络互连的概念
商业需求；应用需求；技术进步；信息高速公路 网络互连（Internetworking）是指将分布在不
同地理位置的网络、设备相连接，以构成更大规 模的互连网络系统，并实现互连网络资源的共享；
互连的主要设备是路由器。
网络层互连包括路由选择、拥塞控制、差错处理与 分段技术等。
如果网络层协议相同，则互连主要是解决路由选择问题。 如果网络层协议不同，则需使用多协议路由器。
用路由器实现网络层互连时，允许互连网络的网络 层及以下各层协议是相同的，也可以是不同的。
网络层互连
路由器
路由器
计算机A
互操作（Interoperability）是指网络中不同计 算机系统之间具有透明访问对方资源的能力；
7.2.2 网络互连的层次 互连是基础 互通是手段
互操作是目的
从通信协议的角度来看可以分成四个层次：
网络A 应用层
wk.baidu.com
网络B 应用层
表示层 会话层
网关
表示层 会话层
传输层
传输层
网络层
路由器
网络层
数据链路层
集线器
集线器 RJ-45接口 集线器
可以在HUB中加上
物理层的互连
计算机A
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
中继器 中继器
计算机B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
传输介质
数据链路层互连要解决的问题是在网络之 间存储转发数据帧。
互连的主要设备是网桥。
网桥在网络互连中起到数据接收、地址过滤与 数据转发的作用，它用来实现多个网络系统之 间的数据交换。
扩展功能
是指当互连的网络提供不同的服务类型时所需的 功能，包括协议转换、分组长度变换、分组重新 排序及差错检测等功能。
7.2.1 网络互连的类型 网络互连的类型分以下几种：
局域网—局域网互连； 局域网—广域网互连； 局域网—广域网—局域网互连； 广域网—广域网互连； 网络互连需解决的问题：处理互连网络的帧、分 组、报文和协议的差异问题；
7.2.1 网络互连的类型 局域网—局域网互连
同构网互连：具有相同协议的局域网互连； 异构网互连：不同协议的局域网互连； 局域网—广域网互连：通过路由器或网关实现 广域网—广域网互连：通过路由器或网关实现
桥接器
桥接器
路由器
LAN
路由器
WAN
WAN
路由器 WAN
路由器
WAN
路由器
WAN
LAN
？
互连的网络和设备可以是同种或不同种类型的网络， 以及运行不同网络协议的设备与系统；
网络互连的难点：
编址方法与目录服务； 最大分组尺寸；
网络访问机制；
连接和无连接服务
超时机制；
差错恢复；
状态报告；
路由选择；
用户访问控制；
基本功能
必需功能，包括不同网络之间传送数据时的寻址 与路由选择功能；
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
路由器 路由器
计算机B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
传输介质
传输层及以上各层协议不同的网络之间的互连 属于高层互连。
实现高层互连的设备是网关。
高层互连使用的网关很多是应用层网关，通常 简称为应用网关。
数据链路层互连
互连的设备是网桥（Bridge）；在LAN之间存储转发 数据帧，提供链路层上的协议转换。
网络层互连
互连设备是路由器（Router）；在不同的网间存储转 发分组，提供网络层的协议转换，进行路由选择 。
高层互连
传输层及以上各层协议不同的网络之间的互连属于高 层互连，高层互连的设备是网关（Gateway）。
用网桥实现数据链路层互连时，允许互连网络 的数据链路层与物理层协议是相同的，也可以 是不同的。
数据链路层互连
计算机A
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网桥 网桥
计算机B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
传输介质
网络层互连要解决的问题是在不同的网络之间存储 转发分组。
网桥
数据链路层
物理层
中继器
物理层
传输介质
传输介质
在不同的电缆段之间复制二进制位信号是 物理层互连的基本要求。
物理层的连接设备主要是中继器。中继器 是最低层的物理设备，用于在局域网中连 接几个网段，只起简单的信号放大作用， 用于延伸局域网的长度。
严格地说，中继器是网段连接设备而不是 网络互连设备。
路由器
WAN 路由器 LAN
路由器
LAN
7.2.2 网络互连的层次
互连（Interconnection）是指在两个物理网络之 间至少有一条在物理上连接的线路，但不能保证两 个网络一定能进行数据交换，这取决于两个网络的 通信协议是否相互兼容；
互通 （Intercommunication）是指两个网络之间 可以交换数据；
7.3 网络互连设备
中继器
网络段 1
网络段 2
7.3 网络互连设备
集线器实际上是一种特殊的中继器(多口中继器)， 它作为网络传输介质间的中央结点，克服了传输介 质单一通路的限制。
优点在于，在网络 上某条双绞线电缆或 结点出现故障时，不 会影响网络上其他结 点的正常工作。
提供不同体系间互连接口。
7.3.1 中继器（Repteater ）
中继器是最简单的局域网延伸设备，运行在物理 层，即OSI的最底层。
由于网络受最远距离的限制，当网络段超过最大 传输距离时，需要增加一个设备来延伸该网络， 这个设备称为中继器。
它实际上是一种信号再生放大器，将接收到的弱 信号中的数据进行放大，再重新传入物理媒体。
如果使用应用网关来实现两个网络高层互连， 那么允许两个网络的应用层及以下各层网络协 议是不同的。
高层互连
网络一
网络二
计算机A
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网关 网关
计算机B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
传输介质
物理层互连
互联设备是中继器（Repteater），信号放大，扩大局 域网连接范围。
7.1 网络互连的基本概念 7.2 网络互连的类型与层次 7.3 网络互连设备 7.4 第三层交换技术与
7.1.1 网络互连的概念
商业需求；应用需求；技术进步；信息高速公路 网络互连（Internetworking）是指将分布在不
同地理位置的网络、设备相连接，以构成更大规 模的互连网络系统，并实现互连网络资源的共享；
互连的主要设备是路由器。
网络层互连包括路由选择、拥塞控制、差错处理与 分段技术等。
如果网络层协议相同，则互连主要是解决路由选择问题。 如果网络层协议不同，则需使用多协议路由器。
用路由器实现网络层互连时，允许互连网络的网络 层及以下各层协议是相同的，也可以是不同的。
网络层互连
路由器
路由器
计算机A
互操作（Interoperability）是指网络中不同计 算机系统之间具有透明访问对方资源的能力；
7.2.2 网络互连的层次 互连是基础 互通是手段
互操作是目的
从通信协议的角度来看可以分成四个层次：
网络A 应用层
wk.baidu.com
网络B 应用层
表示层 会话层
网关
表示层 会话层
传输层
传输层
网络层
路由器
网络层
数据链路层
集线器
集线器 RJ-45接口 集线器
可以在HUB中加上
物理层的互连
计算机A
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
中继器 中继器
计算机B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
传输介质
数据链路层互连要解决的问题是在网络之 间存储转发数据帧。
互连的主要设备是网桥。
网桥在网络互连中起到数据接收、地址过滤与 数据转发的作用，它用来实现多个网络系统之 间的数据交换。
扩展功能
是指当互连的网络提供不同的服务类型时所需的 功能，包括协议转换、分组长度变换、分组重新 排序及差错检测等功能。
7.2.1 网络互连的类型 网络互连的类型分以下几种：
局域网—局域网互连； 局域网—广域网互连； 局域网—广域网—局域网互连； 广域网—广域网互连； 网络互连需解决的问题：处理互连网络的帧、分 组、报文和协议的差异问题；
7.2.1 网络互连的类型 局域网—局域网互连
同构网互连：具有相同协议的局域网互连； 异构网互连：不同协议的局域网互连； 局域网—广域网互连：通过路由器或网关实现 广域网—广域网互连：通过路由器或网关实现
桥接器
桥接器
路由器
LAN
路由器
WAN
WAN
路由器 WAN
路由器
WAN
路由器
WAN
LAN
？
互连的网络和设备可以是同种或不同种类型的网络， 以及运行不同网络协议的设备与系统；
网络互连的难点：
编址方法与目录服务； 最大分组尺寸；
网络访问机制；
连接和无连接服务
超时机制；
差错恢复；
状态报告；
路由选择；
用户访问控制；
基本功能
必需功能，包括不同网络之间传送数据时的寻址 与路由选择功能；
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
路由器 路由器
计算机B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
传输介质
传输层及以上各层协议不同的网络之间的互连 属于高层互连。
实现高层互连的设备是网关。
高层互连使用的网关很多是应用层网关，通常 简称为应用网关。
数据链路层互连
互连的设备是网桥（Bridge）；在LAN之间存储转发 数据帧，提供链路层上的协议转换。
网络层互连
互连设备是路由器（Router）；在不同的网间存储转 发分组，提供网络层的协议转换，进行路由选择 。
高层互连
传输层及以上各层协议不同的网络之间的互连属于高 层互连，高层互连的设备是网关（Gateway）。
用网桥实现数据链路层互连时，允许互连网络 的数据链路层与物理层协议是相同的，也可以 是不同的。
数据链路层互连
计算机A
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网桥 网桥
计算机B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
传输介质
网络层互连要解决的问题是在不同的网络之间存储 转发分组。
网桥
数据链路层
物理层
中继器
物理层
传输介质
传输介质
在不同的电缆段之间复制二进制位信号是 物理层互连的基本要求。
物理层的连接设备主要是中继器。中继器 是最低层的物理设备，用于在局域网中连 接几个网段，只起简单的信号放大作用， 用于延伸局域网的长度。
严格地说，中继器是网段连接设备而不是 网络互连设备。
路由器
WAN 路由器 LAN
路由器
LAN
7.2.2 网络互连的层次
互连（Interconnection）是指在两个物理网络之 间至少有一条在物理上连接的线路，但不能保证两 个网络一定能进行数据交换，这取决于两个网络的 通信协议是否相互兼容；
互通 （Intercommunication）是指两个网络之间 可以交换数据；