第五章 网络互联
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《工业控制网络与人机界面组态技术》电子教案 第五章网络互联设备
7
（3）网络的互操作 指网络中的计算机具有透明地访问对方资源的 能力，这种能力是建立在互联接和互通基础之 上，通过高层软件实现的。 注意：互联接、互通和互操作分别表示了不同 层次的内涵，互联接是网络连接的物质基础， 互通是通信手段，互操作是网络互联的最终目 的，只有解决好这三个层次上的问题才能真正 实现网络的“互联”。
2
✓ 10BASET：100m ✓ 10BASE2：185m ✓ 10BSEE5：500m 2. 网络分段
在组建局域网时，往往需要进行网络分段。所 谓网络分段是指将一个大的网络系统分解成几 个小的局域网，然后通过网络互联设备（交换 机、网桥或路由器）将各个子网连接成一个整 体网络。
3
3. 网络互联的类型
（1）网络互联的应用类型 局域网之间的互联 局域网与广域网之间的互联 局域网通过广域网与Internet之间的互联 多个远程局域网之间互联为广域网
4
（2）互联局域网的类型 同构网络 所谓同构网络是指具有相同特性和性质的网络，也就
是说它们具有相同的通信协议，呈现给接入设备的 界面也相同。 异构网络 所谓异构网络是指具有完全不同的传输性质和通信协 议的网络。
有目的地转发数据帧。 网络层的互连设备 ✓ 主要设备有：路由器。 ✓ 功能：路径选择、拥塞控制和控制广播信息 ✓ 主要用于：不同网络之间的互连。如，当一个局域
网通过广域网与远程局域网连接时，就应当使用这 层设备。
10
高层互连设备 ✓ 主要设备：网关。 ✓ 当互连的网络的传输层及以上层协议不同
时就需要网关进行协议转换。 ✓ 目前使用最多的是：应用层网关。
8
2. 网间互连设备的层次
物理层的设备
✓ 主要设备有：中继器和集线器。
✓ 物理层互连设备的主要功能：对不同电缆段 之间的信号进行复制、整形、再生和转发位 信号。
（3）网络的互操作 指网络中的计算机具有透明地访问对方资源的 能力，这种能力是建立在互联接和互通基础之 上，通过高层软件实现的。 注意：互联接、互通和互操作分别表示了不同 层次的内涵，互联接是网络连接的物质基础， 互通是通信手段，互操作是网络互联的最终目 的，只有解决好这三个层次上的问题才能真正 实现网络的“互联”。
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✓ 10BASET：100m ✓ 10BASE2：185m ✓ 10BSEE5：500m 2. 网络分段
在组建局域网时，往往需要进行网络分段。所 谓网络分段是指将一个大的网络系统分解成几 个小的局域网，然后通过网络互联设备（交换 机、网桥或路由器）将各个子网连接成一个整 体网络。
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3. 网络互联的类型
（1）网络互联的应用类型 局域网之间的互联 局域网与广域网之间的互联 局域网通过广域网与Internet之间的互联 多个远程局域网之间互联为广域网
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（2）互联局域网的类型 同构网络 所谓同构网络是指具有相同特性和性质的网络，也就
是说它们具有相同的通信协议，呈现给接入设备的 界面也相同。 异构网络 所谓异构网络是指具有完全不同的传输性质和通信协 议的网络。
有目的地转发数据帧。 网络层的互连设备 ✓ 主要设备有：路由器。 ✓ 功能：路径选择、拥塞控制和控制广播信息 ✓ 主要用于：不同网络之间的互连。如，当一个局域
网通过广域网与远程局域网连接时，就应当使用这 层设备。
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高层互连设备 ✓ 主要设备：网关。 ✓ 当互连的网络的传输层及以上层协议不同
时就需要网关进行协议转换。 ✓ 目前使用最多的是：应用层网关。
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2. 网间互连设备的层次
物理层的设备
✓ 主要设备有：中继器和集线器。
✓ 物理层互连设备的主要功能：对不同电缆段 之间的信号进行复制、整形、再生和转发位 信号。
第五章网络互连和ip地址精品PPT课件
第一，设计者没有预示到PC会普及的如此之快，网上的主 机数目的急剧增长。
第二，IP地址在使用时有很大的浪费。 例：某单位申请到B类地址，B类可容纳6.5万个，该单位
有1万台主机，其余：5.5万个IP地址浪费。
如何划分子网
• 根据地理分布特点划分 – 易于组网技术实现 • 楼群内采用局域网技术构成子网 • 楼群间选择合适的传输媒体和互Байду номын сангаас设备使不同子 网互连 – 节省经费
私有地址
用于企业内部网的IP地址，不会被任何
INTERNET上的路由器转发
➢10.0.0.0—10.255.255.255 A类地址
一个
➢172.16.0.0—172.31.255.255 地址
16个B类
➢192.168.0.0—192.168.255.255 256个C类地 址
IP地址的特性
• 提供全网统一、有效的地址模式
130.1.1.1
主机
主机
主机
130.1.m.11
主机
主机
130.n.*.*
主机
二、IP地址与物理地址
IP地址
首部 应用层数据 TCP报文
硬件地址
首部
数据 IP数据报
网络层及以上 使用IP地址
首部
尾部
Data link及以下 使用硬件地址
MAC帧 （1）IP地址放在IP数据报的首部（在网络层以上使用）。
Internet的网际协议IP
一、IP协议概述 IP协议是TCP/IP体系中二个中最主要的协议
之一，与IP协议配套使用的还有三个协议：
• 地址解析协议ARP(Address Resolution
Protocol)
第二，IP地址在使用时有很大的浪费。 例：某单位申请到B类地址，B类可容纳6.5万个，该单位
有1万台主机，其余：5.5万个IP地址浪费。
如何划分子网
• 根据地理分布特点划分 – 易于组网技术实现 • 楼群内采用局域网技术构成子网 • 楼群间选择合适的传输媒体和互Байду номын сангаас设备使不同子 网互连 – 节省经费
私有地址
用于企业内部网的IP地址，不会被任何
INTERNET上的路由器转发
➢10.0.0.0—10.255.255.255 A类地址
一个
➢172.16.0.0—172.31.255.255 地址
16个B类
➢192.168.0.0—192.168.255.255 256个C类地 址
IP地址的特性
• 提供全网统一、有效的地址模式
130.1.1.1
主机
主机
主机
130.1.m.11
主机
主机
130.n.*.*
主机
二、IP地址与物理地址
IP地址
首部 应用层数据 TCP报文
硬件地址
首部
数据 IP数据报
网络层及以上 使用IP地址
首部
尾部
Data link及以下 使用硬件地址
MAC帧 （1）IP地址放在IP数据报的首部（在网络层以上使用）。
Internet的网际协议IP
一、IP协议概述 IP协议是TCP/IP体系中二个中最主要的协议
之一，与IP协议配套使用的还有三个协议：
• 地址解析协议ARP(Address Resolution
Protocol)
第五章网络互联设备
通过交换机连接的网段内的每个节点 ，都可以使用网络上的全部带宽来进 行通信，而不是各个节点共享带宽。
39
交换机
40
交换机与集线器的区别
共享式HUB
It’s for c
It’s for c
e
It’s for c It’s for c It’s for c
a
d
b
c
41
I’know who is c 交换式HUB
A
网3
网1 网2
11 51 E
21 D5 1
B
31
网4
41
网5
51
61
41 6 1 网6
F
C
“4”表示“从本路由 器到网 4”
“”表示“直接交付” “1”表示“距离是 1”
路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表
11 21 31
A
网3
网1 网2
11 51 E
21 D5 1
B
31
网4
41
(2)根据工作方式的不同，HUB可 分为共享式HUB 、堆叠共享式HUB以 及切换式HUB三大类。
22
5.2 集线器
3 集线器的扩展 a.集线器的堆叠(Stack)
集线器的堆叠是指将若干集线器 以特殊电缆通过特殊的端口连接起， 堆叠后的集线器从网络拓扑中可视为 一个集线器，也可作为一个集线器来 管理，如图所示。
下图是路由器功能的典型例子 54
主机 H1 IP1
查找路由表
硬件地址 路由器 R1
查找路由表
路由器 R2
HA1 局域网 HA3
HA4 局域网 HA5
HA6
主机 H2 IP2
局域网 HA2
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交换机
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交换机与集线器的区别
共享式HUB
It’s for c
It’s for c
e
It’s for c It’s for c It’s for c
a
d
b
c
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I’know who is c 交换式HUB
A
网3
网1 网2
11 51 E
21 D5 1
B
31
网4
41
网5
51
61
41 6 1 网6
F
C
“4”表示“从本路由 器到网 4”
“”表示“直接交付” “1”表示“距离是 1”
路由器 B 收到相邻路由器 A 和 C 的路由表
11 21 31
A
网3
网1 网2
11 51 E
21 D5 1
B
31
网4
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(2)根据工作方式的不同，HUB可 分为共享式HUB 、堆叠共享式HUB以 及切换式HUB三大类。
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5.2 集线器
3 集线器的扩展 a.集线器的堆叠(Stack)
集线器的堆叠是指将若干集线器 以特殊电缆通过特殊的端口连接起， 堆叠后的集线器从网络拓扑中可视为 一个集线器，也可作为一个集线器来 管理，如图所示。
下图是路由器功能的典型例子 54
主机 H1 IP1
查找路由表
硬件地址 路由器 R1
查找路由表
路由器 R2
HA1 局域网 HA3
HA4 局域网 HA5
HA6
主机 H2 IP2
局域网 HA2
计算机网络基础与应用-网络互连
5．2 网络互连设备
常用的网络互连设 备有中继器、网桥、
路由器和网关。
5．2．1中继器、集线器
中继器又被称为转发器，中继器工作在物理层， 对于高层协议完全透明，它是局域网互联的最
简单的设备。
集线器也称为集中器，作用与中继器类似，其 也工作在物理层，具有信号放大功能，它与一 般中继器的区别仅在于能够提供更多的端口服
（3）FLASH （快速闪存
（4）ROM （只读存储器
2．路由器工作原理
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个 分组（Packet，亦称包）寻找一条最佳传输 路径，并将该数据包有效地传送到目的站点。
2．路由器的功能
路径选择。 数据转发。
3．路由器的分类
（3）按照结 构划分
（4）按照应 用划分
（5）按照所 处网络位置
划分
（2）按照功 能划分
（1）按照网 络协议划分
（6）按照性 能划分
5．2．6 网关
网关又称网间连接器或协议转 换器。其工作在OSI七层模型 的传输层或更高层，即在传输 层以上实现网络的互连。网关 能够连接两个高层协议完全不 同的网络，网关能将收到的信 息转换为目的网络所能接收的
数据格式，
5．2．6 网关
路。
（2）互联，指网络 在物理和逻辑上，尤 其是逻辑上的连接。
（3）互通，指两个 网络之间可以交换数
据。
（4）互操作，指网 络中不同计算机系统 之间具有透明地访问 对方资源的能力。
2．互连的要求
（1）在互连的网 络之间提供链路， 至少有物理线路
和数据线路。
（2）在不同网络 结点的进程之间 提供适当的路由 来交换数据。
（3）提供网络记 账服务，记录网 络资源使用情况。
第5章网络互联之广域网技术精品PPT课件
所要求的传输速率不超过64Kbps，就可以用全双工的方式传 送任何数字信息。
（2）D通道 D通道根据用户的需要不同，传输速率可以是16Kbps或
64Kbps。D通道的功能主要是为B通道传输信令，D通道也能 用于低速率的数据传输及遥感传输等。
3.ISDN的接口 ITU-T规定了ISDN的基本速率接口(BRI)和基群速率接
口(PRI)两种类型的接口结构。
（1）基本速率接口(BRI)
基本速率接口(BRI)规范了一个包含两个B通道和一个 16Kbps的D通道(2B＋D)的数字管道。两个B通道都是 64Kbps的D通道，总共是144Kbps。
（2）基群速率接口(PRI) 基群速率接口(PRI)规范了由23个B通道和一个64Kbps的
D通道组成的数字管道。23个B通道每个都是64Kbps的B通 道，加上一个64Kbpsr的D通道，总共是1.536Mbps。
5.4.5 X.25 网
X.25 网就是 X.25 分组交换网，它是在二十 多年前根据 CCITT（即现在的 ITU-T）的 X.25 建议书实现的计算机网络。
X.25 只是一个对公用分组交换网接口的规约。 X.25 所讨论的都是以面向连接的虚电路服务 为基础。
用户数据
分组层（网络层）
X.25首部
数据链路层 LAPB首部
用户数据 X.25 分组
LAPB 帧
LAPB尾部
X.25 网与 IP 网
基于 IP 协议的因特网是无连接的，只提供 尽最大努力交付的数据报服务，无服务质量 可言。
X.25 网是面向连接的，能够提供可靠交付的 虚电路服务，能保证服务质量。
为了使讨论更简单些，可以不严格区分“转发” 和“路由选择”，也不一定使用“转发表”这一 名词。
（2）D通道 D通道根据用户的需要不同，传输速率可以是16Kbps或
64Kbps。D通道的功能主要是为B通道传输信令，D通道也能 用于低速率的数据传输及遥感传输等。
3.ISDN的接口 ITU-T规定了ISDN的基本速率接口(BRI)和基群速率接
口(PRI)两种类型的接口结构。
（1）基本速率接口(BRI)
基本速率接口(BRI)规范了一个包含两个B通道和一个 16Kbps的D通道(2B＋D)的数字管道。两个B通道都是 64Kbps的D通道，总共是144Kbps。
（2）基群速率接口(PRI) 基群速率接口(PRI)规范了由23个B通道和一个64Kbps的
D通道组成的数字管道。23个B通道每个都是64Kbps的B通 道，加上一个64Kbpsr的D通道，总共是1.536Mbps。
5.4.5 X.25 网
X.25 网就是 X.25 分组交换网，它是在二十 多年前根据 CCITT（即现在的 ITU-T）的 X.25 建议书实现的计算机网络。
X.25 只是一个对公用分组交换网接口的规约。 X.25 所讨论的都是以面向连接的虚电路服务 为基础。
用户数据
分组层（网络层）
X.25首部
数据链路层 LAPB首部
用户数据 X.25 分组
LAPB 帧
LAPB尾部
X.25 网与 IP 网
基于 IP 协议的因特网是无连接的，只提供 尽最大努力交付的数据报服务，无服务质量 可言。
X.25 网是面向连接的，能够提供可靠交付的 虚电路服务，能保证服务质量。
为了使讨论更简单些，可以不严格区分“转发” 和“路由选择”，也不一定使用“转发表”这一 名词。
第五章-网络互联技术与实践-唐灯平-清华大学出版社
度量值越小，这条路径就越佳，就越优先放入路由表中。 然而不同的路由协议定义度量值的方法是不一样的，因此不 同路由协议之间度量值大小是没有可比性的。同样的网络拓 扑通过不同路由协议，它们选择出的最佳路径可能也是不一 样的。度量值指明了路径的优先权，而管理距离指明了发现 路由方式的优先权。
5.2.3 浮动静态路由
所谓浮动静态路由（floating static route）是指对同一 个目的网络，配置不同的下一跳，并且它们的管理距离也不同 的多条静态路由，静态路由默认管理距离为1，在实际配置静 态路由时，可以在静态路由命令ip route的末尾，添加一个可 选项参数distance，以便对此特定的静态路由分配一个比默认 管理距离1高一些的管理距离值。正常情况下，只有管理距离 最小的静态路由优先考虑，进行数据包转发。而浮动静态路由 表项不会进行数据包的转发。
2.动态路由 动态路由是指路由协议可以根据实际情况自动生成路由表
的方法。动态路由的主要优点是：运行动态路由选择协议（如 RIP，EIGRP或OSPF）之后，如果存在到目的站点的多条路径， 而正在进行数据传输的一条路径发生中断的情况下，路由器可 以自动选择另外一条路径传输数据。这对于建立大型网络具有 绝对的优势。
第五章 路由及直连与静态路由技术
本章学习目标 • 掌握常见的路由算法种类 • 了解路由协议分类，并熟悉它们的概念 • 掌握直连路由工作原理 • 掌握静态路由工作原理及配置方法 • 掌握管理距离与度量值的概念 • 掌握浮动静态路由工作原理及配置方法 • 掌握默认路由工作原理及配置方法
5.1 路由技术介绍
2．距离矢量与链路状态协议 ⑴距离矢量
距离矢量路由协议通过计算网络中链路的距离矢量，然后 根据计算结果进行路由选择。典型的距离矢量路由选择协议 有RIP等。运行距离矢量路由协议的路由器定期向邻居路由器 发送消息，消息的内容就是自己整个路由表，如：①到达目 的网络所经过的距离；②到达目的网络的下一跳地址。
计算机网络基础教程-第5章_广域网与网络互联
1
问题 原由
教学 重点
能力 要求
本章内容
§5.1 计算机广域网 §5.2 计算机网络互联 §5.3 局域网与局域网互联 §5.4 局域网与广域网互联 §5.5 多层交换技术
2
知识结构
广域网组网 广域网类型 计算机广域网 数字数据网 帧中继网 ATM网 网络互联的内涵 网络互联的目的 网络互联的类型 网络互联的层次 局域网与局域 网互联 局域网与广域 网互联 局域网与广域 网互联 利用中继器实现互联 利用网桥实现互联 利用路由器实现互联 利用网关实现互联 互联设备的对比 第二、三层交换 第四、七层交换
第5章 广域网与网络互联
随着计算机、通信和计算机网络技术的飞速发展， 单一的局域网已不能满足社会对信息的需求，需将 分布在不同地理位臵的多个相同或不同类型的计算 机网络互联,以实现更广泛的资源共享和信息交流。 本章重点讨论数字数据网（DDN）和帧中继（FR） 网技术、网络互联的基本形式、网络互联设备的工 作原理，以及局域网与局域网互联和局域网与广域 网互联技术。 熟悉：计算机广域网的基本概念、数据网及帧中继 网技术、网络互联设备与网络互联方法。 掌握：网络互联的基本概念、工作原理、典型互联 网络的实现方法与技术。
15
5.1.4 帧中继（FR）网
1、帧中继网概念 帧中继(Frame Relay，FR)又称快速分组交换，它是在 分组交换数据网（PSDN）的基础上发展起来的、在综合业 务数字网（ISDN）标准化过程中一项最重要的革新技术， 是在数字光纤传输线路逐渐代替原有的模拟线路、用户终端 日益智能化的情况下，由X.25分组交换网发展起来的一种 快速分组交换网。 帧中继采用了两种关键技术，即“虚拟租用线路”和 “流水线”技术，从而使帧中继能够面向需要高带宽、低 费用、额外开销低的用户群，而得到广泛应用。
问题 原由
教学 重点
能力 要求
本章内容
§5.1 计算机广域网 §5.2 计算机网络互联 §5.3 局域网与局域网互联 §5.4 局域网与广域网互联 §5.5 多层交换技术
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知识结构
广域网组网 广域网类型 计算机广域网 数字数据网 帧中继网 ATM网 网络互联的内涵 网络互联的目的 网络互联的类型 网络互联的层次 局域网与局域 网互联 局域网与广域 网互联 局域网与广域 网互联 利用中继器实现互联 利用网桥实现互联 利用路由器实现互联 利用网关实现互联 互联设备的对比 第二、三层交换 第四、七层交换
第5章 广域网与网络互联
随着计算机、通信和计算机网络技术的飞速发展， 单一的局域网已不能满足社会对信息的需求，需将 分布在不同地理位臵的多个相同或不同类型的计算 机网络互联,以实现更广泛的资源共享和信息交流。 本章重点讨论数字数据网（DDN）和帧中继（FR） 网技术、网络互联的基本形式、网络互联设备的工 作原理，以及局域网与局域网互联和局域网与广域 网互联技术。 熟悉：计算机广域网的基本概念、数据网及帧中继 网技术、网络互联设备与网络互联方法。 掌握：网络互联的基本概念、工作原理、典型互联 网络的实现方法与技术。
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5.1.4 帧中继（FR）网
1、帧中继网概念 帧中继(Frame Relay，FR)又称快速分组交换，它是在 分组交换数据网（PSDN）的基础上发展起来的、在综合业 务数字网（ISDN）标准化过程中一项最重要的革新技术， 是在数字光纤传输线路逐渐代替原有的模拟线路、用户终端 日益智能化的情况下，由X.25分组交换网发展起来的一种 快速分组交换网。 帧中继采用了两种关键技术，即“虚拟租用线路”和 “流水线”技术，从而使帧中继能够面向需要高带宽、低 费用、额外开销低的用户群，而得到广泛应用。
《计算机网络基础》课件 第5章 网络互联技术
第 6 页 共 134 页
5.1 网络互连概述
5.1.2 网络互联准则
由于不同的计算机网络之间存在各种差异，如不同 的寻址模式，不同的分组长度，不同的网络接口， 不同的介质访问机制，不同的等待时限，不同的路 由寻址技术，不同的差错恢复能力和状态报告等， 所以网络互联主要应当考虑和解决以下一些问题。
对于网卡而言，每块网卡都有一个唯一的标识， 它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM（只读存 储芯片）中的，我们把它叫做MAC地址（或物 理地址）。MAC地址由48位二进制组成，为方 便理解和记忆，通常分成6组，每组8位二进制。 每组再用十六进制表示，组与组之间用“-”分 隔，如：00-30-18-A2-18-A6。
网桥协议转换
也就是说，网桥工作在数据链路层，进行相似的网络间帧的转发， 实现MAC子层的连接，例如，以太网—以太网、以太网—令牌环、
网桥
以太网—FDDI等。
第 28 页 共 134 页
5.2 网络互连设备
5.2.2 数据链路层互联设备
1）网桥的结构
网桥的结构由端口模块，存储模块、 软件模块（端口管理软件、协议转 换软件、地址表）、转发模块四部 分组成，如右图所示。
第 9 页 共 134 页
5.1 网络互连概述
5.1.2 网络互联准则
此外，网络互联还应当遵守以下基本准则。
屏蔽或者容纳各个 物理网络的差别；
1
隐藏各个物理网 络的实现细节；
为用户提供通用 透明服务。
2
3
第 10 页 共 134 页
5.1 网络互连概述
5.1.3 网络互联的类型
网络互联的类型主要有：局域网与 局域网（LAN/LAN）的互联、局 域网与广域网（LAN/WAN）的互 联、局域网通过广域网 （LAN/WAN/LAN）互联、广域 网与广域网（WAN/WAN）的互 联，如右图所示。
计算机网络教程-第5章 网络互联及互联设备
第5章 网络互联及互联设备
5.2 网络互联设备
5.2.5 路由器
• 2.静态与动态路由 • 在路由器中保存着各种传输路径的相关数据 —— 路由表 (Routing Table) ，供路由选择时使用。路由表中保存着 子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的 名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的， 也可以由系统动态修改，既可以由路由器自动调整，也 可以由主机控制。
第5章 网络互联及互联设备
5 网桥（Bridge）也称桥接器，它是连接两个局域网的一 种存储转发设备，网桥同中继器不同，网桥处理的是一 个完整的帧，并使用和计算机相同的接口设备，如图 5.21.网桥工作在数据链路层，它能将一个较大的局域网 分割为多个网段，或将两个以上的局域网互联为一个逻 辑局域网，使局域网上的所有用户都可以访问服务器。 网桥从端口接收网段上传送的各种帧，然后根据MAC地 址来转发帧，可以看作是一个“低层的路由器”。
AUI接口 中继器 BNC接口
10Base-2
第5章 网络互联及互联设备
5.2 网络互联设备
5.2.2集线器
• 集线器（Hub）属于数据通信系统中的基础设备，它和双 绞线等传输介质一样，是一种不需任何软件支持或只需很 少管理软件管理的硬件设备。它被广泛应用到各种场合。
集线器（Hub）
双绞线
计算机
计算机
第5章 网络互联及互联设备
5.2 网络互联设备 5.2.4 交换机
• 3.交换机的参数指标 • 局域网交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言，局域网 交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力和包交换速度等 因素。因此，在选交换机时应考虑以下指标： • 交换机端口的数量。 • 交换机端口的类型。 • 系统的扩充能力。 • 主干线连接手段。 • 交换机总交换能力。 • 是否需要路由选择功能。 • 是否需要热切换能力。 • 是否需要容错能力。 • 是否能与现有设备兼容。 • 网络管理能力。
计算机网络技术基础网络互联技术及应用.优秀精选PPT
路交换的利用率高，比报文交换的时延要小，而具有实时通信的能力。 分组交换利用统计时分复用原理，将一条数据链路复用成多个逻辑信道 ，最终构成一条主叫、被叫用户之间的信息传送通路，称之为虚电路 (VC)实现数据的分组传送。
X..25层次模型
分组交换网的基本原理
分组交换网具有如下特点： (１)分组交换具有多逻辑信道的能力，故中继线的
电路利用率高； (２)可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程
之间的终端互通； (３)由于分组交换具有差错检测和纠正的能力，故
电路传送的误码率极小； (４)分组交换的网路管理功能强。
5.4 点到点通信
串行线路接口协(SLIP)
①寻址功能 ②类型标识 ③差错检测与校正 ④压缩
点到点协议(Point to Point Protocol， PPP)是IETF(Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组)推出的点到点类 型线路的数据链路层协议
公25用建交 议 换的分网组即交P换ST网N简(P称ub为lic“SwXi.tched Telephone Network)，它是以电路交换为信息交换方式，以 业务为主要业务的电信网。
25建议的分要组用交换于网简数称据为“通X. 信。分组交换是一种存储转发的交换方式，它将用户的报 第因5为章这网个络原文互因联划，技人分术们及通成应常用一将采定用X长. 度的分组，以分组为单位进行存储转发，因此，它比电
(1)控制平面 (2)用户平面
(1)块交互数据 (2)文件传送 (3)支持多个低速率复用 (4)字符交互 (5)互连局域网
5.2 公用交换 网
公用交换 网即PSTN(Public Switched Telephone Network)，它是以电路交换为 信息交换方式，以 业务为主要业务的电信
X..25层次模型
分组交换网的基本原理
分组交换网具有如下特点： (１)分组交换具有多逻辑信道的能力，故中继线的
电路利用率高； (２)可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程
之间的终端互通； (３)由于分组交换具有差错检测和纠正的能力，故
电路传送的误码率极小； (４)分组交换的网路管理功能强。
5.4 点到点通信
串行线路接口协(SLIP)
①寻址功能 ②类型标识 ③差错检测与校正 ④压缩
点到点协议(Point to Point Protocol， PPP)是IETF(Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组)推出的点到点类 型线路的数据链路层协议
公25用建交 议 换的分网组即交P换ST网N简(P称ub为lic“SwXi.tched Telephone Network)，它是以电路交换为信息交换方式，以 业务为主要业务的电信网。
25建议的分要组用交换于网简数称据为“通X. 信。分组交换是一种存储转发的交换方式，它将用户的报 第因5为章这网个络原文互因联划，技人分术们及通成应常用一将采定用X长. 度的分组，以分组为单位进行存储转发，因此，它比电
(1)控制平面 (2)用户平面
(1)块交互数据 (2)文件传送 (3)支持多个低速率复用 (4)字符交互 (5)互连局域网
5.2 公用交换 网
公用交换 网即PSTN(Public Switched Telephone Network)，它是以电路交换为 信息交换方式，以 业务为主要业务的电信
大学计算机信息技术课件第5章 网络互联(第3讲)
5.9.3 常用路由协议及算法简介 1．距离矢量路由与链路状态路由
按照工作区域，路由协议可以分为内部网关协议IGP （Interior Gateway Protocols）和外部网关协议 EGP（Exterior Gateway Protocols）。 IGP在同一个自治系统内部交换路由信息，下面将介 绍到的RIP、OSPF协议都属于IGP。 EGP用于连接不同的自治系统，在不同的自治系统 之间交换路由信息，主要包括BGP。 自治系统（Autonomous System）就是共享相同 的路由策略并在单一管理域中运行的路由器的集合。
5.8.1 路由器配置方式(续)
2．远程登录（Telnet）方式
通过操作系统自带的Telnet程序登录路由器并进 行配置。在为路由器设置了管理IP地址和用户账 户之后，可以通过此方式登录路由器对其进行配 置。
5.8.1 路由器配置方式(续)
3．网管工作站方式
通过网络管理软件进行路由器配置。如 Cisco的CiscoWorks，如HP的OpenView 等。
Line配置模 式 路由配置模 式
5.8.3 路由器常规配置
Cisco路由器一些常见的命令如下：
（1）设置路由器名 hostname name （2）设置特权密码 enable secret/password password （3）设置端口IP地址 ip address ipaddress netmask （4）激活端口 no shutdown （5）查看版本及引导信息 show version
4．启用路由功能
5.10.1 配置静态路由命令
5．查看路由表信息 Router#show ip route 6．ping命令 Router#ping ip_address 7．跟踪路由 Router#traceroute ip_address 跟踪到目的主机所经过的路由。
第5章网络互联241页PPT
拨号线连接（64Kbps窄带接入） 借助于PSTN,通过电话线以拨号方式入
网,主要用于个人计算机接入Internet或本 地局域网.PSTN由电话交换机和话线组成 模拟信道,收发两端经Modem与计算机串口 连接。
电信 ADSL
ADSL借助于PSTN和ADSL访问服务 器,是个人计算机高速（超过2Mbps）入网 常用的最新的技术（即宽带接入）.
TCP/IP协议下的网关房门
网络1的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254” ，子网掩码为255.255.255.0；
网络2的IP地址范围为 “192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码 为255.255.255.0。
1.无路由器 2.集线器 3.A网主机判断-数据包A网网关-B网网关-目的 B网某主机
ISDN的两种连接类型： （1）基本速率BRI（2B+D） （2）主速率PRI（23B+D） （3）B-ISDN宽带
异步传输模式ATM
Asynchronous Transfer Mode ATM是1990年由ITU-T公布的快速交换 技术，并将其作为B-ISDN的信息传输方式。 但由于其复杂程度高，先期被用于LAN。
宽带接入方案比较
各种接入均由ISP提供相关软、硬件安装，接入方 案可由用户选择。 （ 1） 电信ADSL：
电信ADSL利用现有的电话线路，通过ADSL Moden进行高带宽数字、多媒体和视频信息传输。
优点：带宽独享；使用公网IP，用户可建立网站、 FTP服务器或游戏服务器；数据、话音可同时传输。
系列 Nortel公司的Accelar系列 Intel公司的Express Router系列 华为公司的Quidway系列
网,主要用于个人计算机接入Internet或本 地局域网.PSTN由电话交换机和话线组成 模拟信道,收发两端经Modem与计算机串口 连接。
电信 ADSL
ADSL借助于PSTN和ADSL访问服务 器,是个人计算机高速（超过2Mbps）入网 常用的最新的技术（即宽带接入）.
TCP/IP协议下的网关房门
网络1的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254” ，子网掩码为255.255.255.0；
网络2的IP地址范围为 “192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码 为255.255.255.0。
1.无路由器 2.集线器 3.A网主机判断-数据包A网网关-B网网关-目的 B网某主机
ISDN的两种连接类型： （1）基本速率BRI（2B+D） （2）主速率PRI（23B+D） （3）B-ISDN宽带
异步传输模式ATM
Asynchronous Transfer Mode ATM是1990年由ITU-T公布的快速交换 技术，并将其作为B-ISDN的信息传输方式。 但由于其复杂程度高，先期被用于LAN。
宽带接入方案比较
各种接入均由ISP提供相关软、硬件安装，接入方 案可由用户选择。 （ 1） 电信ADSL：
电信ADSL利用现有的电话线路，通过ADSL Moden进行高带宽数字、多媒体和视频信息传输。
优点：带宽独享；使用公网IP，用户可建立网站、 FTP服务器或游戏服务器；数据、话音可同时传输。
系列 Nortel公司的Accelar系列 Intel公司的Express Router系列 华为公司的Quidway系列
网络互联
参考模型
物理层 链路层
络层 传输层
表示层
会话层
应用层
机械性能：接口的形状、尺寸的大小、引脚的数目和排列方式等。 电气性能：接口规定信号的电压、电流、阻抗、波形、速率及平衡特性等。 工程规范：接口引脚的意义、特性、标准。 工作方式：确定数据位流的传输方式，如：单工、半双工或全双工。 络互连物理层协议有： 美国电子工业协会(EIA)的RS232，RS422，RS423，RS485等； 国际电报咨询委员会(CCITT)的X.25、X.21等； 物理层的数据单位是位(BIT)，典型设备是集线器HUB。
提供端到端的服务。可以实现流量控制、负载均衡。 传输层信息包含端口、控制字和校验和。 传输层协议主要是TCP和UDP。 传输层位于OSI的第四层，这层使用的设备是主机本身。
会话层主要内容是通过会话进行身份验证、会话管理和确定通讯方式。 一旦建立连接，会话层的任务就是管理会话。
表示层主要是解释通讯数据的意义，如代码转换、格式变换等，使不同的终端可以表示。 还包括加密与解密、压缩与解压缩等。
网络互联
通信络的
目录
01 目的
03 络连接的方式
02 类型 04 参考模型
络互联是指将两个以上的通信络通过一定的方法，用一种或多种络通信设备相互பைடு நூலகம்接起来，以构成更大的络 系统。络互联的目的是以实现不同络中的用户可以进行互相通信、共享软件和数据等。
目的
将不同的络互相连接起来的目的是，允许任何一个络中的用户可以与其他络中的用户进行通信，也允许任何 一个络中的用户可以访问其他络中的数据。
络层管理连接方式和路由选择。 连接方式：虚电路(VirtualCircuits)和数据报(Datagram)服务。 虚电路是面向连接的(Connection-Oriented)数据通讯的一次路由，通过会话建立的一条 通路。 数据报是非连接的(Connectionless-Oriented)，每个数据报都有路由能力。 络层的数据单位是包，使用的是IP，典型设备是路由器Router。 这一层可以进行流量控制，但流量控制更多的是使用第二层或第四层。
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网段2 网桥
主机A
主机B
主机C
主机D
主机E
主机F
网桥的特点
可实现更大地理范围的网络互连。 可隔离要害部门的网络段，也可隔离和丢 弃错误信息，以提高网络的安全性。 可实现不同类型及不同拓扑结构网络的互 PC PC PC 连。
网桥 网桥 集线器 集线器 网桥
PC
PC
PC
PC
互联不同局域网时网桥的操作
集线器可分为有源集线路（Active Hub）、 无源集线器（Passive Hub）和智能集线器。
无源集线器。只是把相近地区的多段传输介 质集中到一起，对它们所传输介质上的信号 不作任何处理。 有源集线器。把相近地区的多段传输介质集 中到一起，对每条传输介质上的电信号有整 形、放大和转发作用，并具有扩展传输介质 长度、隔离故障和冲突处理等功能。 智能集线器。除了具备有源集线器的全部功 能外，还具有网络管理、路由选择等功能。
网桥应用实例
网桥的基本工作原理
网桥 站地址 转发表 网桥协 议实体 主机A 主机B 主机C 主机D 主机E 缓存 端口1 主机F 端口号 端口1 端口1 端口1 端口2 端口2 端口2
网桥具有寻 端口管 址和路由选 理软件 择功能，它 能对进入网 端口2 桥的数据源 地址/目的地 址进行检测。 网段1
M M
SNA WAN
网桥/路由器 802.3 LAN 802.4 LAN 802.3 LAN
B
M
X.25 WAN
M
LAN-LAN
LAN-WAN
LAN-WAN-LAN
典型的网络互联设备
互联设备 中继器 ISO-OSI 物理层 主要功能 放大信号，互连电缆段
网桥
路由器
数据链路层
网络层
在局域网之间存储转发帧
常见的路由器
多协议路由器(Multiprotocol Router)
多协议路由器可 以为不同类型的 协议建立和维护 不同的路由表， 具有处理多种不 同协议分组的路 由选择与分组转 发能力。
网关
网关（Gateway）又称协议转换器，一般 是指用以连接异构网（通常指不同种网络 操作系统）的软件，而不是指它的物理设 备。 网关作用在传输层以上，是实现应用系统 级网络互联的设备，可以用于异构LAN、 WAN-WAN、LAN-WAN及LAN-主机互联。
数据转发
数据转发是路由器完成对数据分组的传送 工作。 路由器在接收到数据包之后，检查数据包 的目的地址，再根据路由表确定怎么转发 这个数据包。 当数据包通过互联网发送时，它的物理地 址是变化的，但它的网络地址的不变的。 路由器在转发数据包时，使用的是网络层 地址。
路由器实现LAN-WAN-LAN互联示例
网桥的类型
本地网桥 。 远程网桥。 透明网桥——透明网桥由各网桥自己来决 定路由选择，局域网上的各个结点不负责 路由选择。 源路由网桥——源路由网桥由发送帧的源 结点负责路由选择。
透明网桥与源路由网桥的比较
特 性 服务类型
透明性 配置和管理
透明网桥 无连接
全透明
源路由网桥 面向连接
不透明
网络互联
网络互联概述
网络互联是指把两个以上的计算机网络 按照一定的体系结构模式，通过互联设 备及相应的技术措施和协议软件互相连 接起来，以构成一种较之原来更大规模 的网络。 网络互联主要有LAN 与 LAN、LAN 与 WAN、WAN 与 WAN之间互联三种形 式。
网络互联示意图
WAN-WAN 主机 802.5 LAN 多协议路由/网关
细同轴电缆
粗同轴电缆 光纤
10BASE－2
10BASE－5 10BASE－F
185米
500米 2000米
300米
800米 4000米
中继器
中继器具有接收、放大、整形和转发网络 信息（比特流）的基本功能，可以起到扩 展网络连接距离和改变网络拓扑的作用。 中继器可在物理层将两个网络（相同物理 层协议、传输介质相似、访问协议相同） 或网络段（Segment）互连起来，即实现 网络在物理层上的连接。
当使用不同 协议的系统 之间进行通 信时，就必 须进行协议 转换。
网关有传输网关 和应用程序网关 两种基本类型。
广域网技术
广域网的重要组成部分是通信子网。 一般由公用网络系统充当通信子网：
公用电话交换网（PSTN） 数字数据网（DDN) 分组交换数据网（X.25） 帧中继（Frame Re 综合业务数据网（ISDN） 异步传输模式（ATM）
路由选择
确定目的节点 故障处理 复杂性
自动配置，管理 人工配置、管理 方便 复杂 次优 最优 逆向学习 由网桥完成 网桥复杂 广播方式 由主机完成 主机负荷重
路由器
路由器（Router）是网络层互联设备，主 要用于局域网-广域网互联。 路由器一般是指用以连接两个以上复杂网 络的软件和硬件。 路由器能在多个网络和介质之间提供网络 互联的能力，并能在不同的网络之间依据 逻辑协议地址存储转发分组。 路由器最突出的特点是路径选择功能。
用路由器连接两个LAN
LAN2 R2
WAN
R1 LAN1
一般说来，通过WAN实现 LAN之间的互联，路由器 是唯一可行的设备。
PC机
路由器基本工作原理
路由器必须具有的两个功能 ——路由选择和数据转发。
路由选择
路由的过程就是将对象从一个地方转发到 另一个地方的一个中继过程。 路由器进行路由决策需要查询内部路由表， 路由表可以手工或动态建立。 当路由器根据缺省配置加电时，首先将直 连网段的信息建立在路由表中。
在不同网络之间存储转发 分组
网关
传输层以上
不同体系结构网络之间的 互联及协议转换
Interconnection of LANs
局域网互联的主要设备是中继器和网桥
Interconnection of LAN and WAN
LAN和WAN互联的主要设备是路由器和网关
Interconnection of WANs
中继器的应用实例一
使用一 台中继器 把两个粗 同轴电缆 段连接起 来。
中继器的应用实例二
使用带有 不同接口的 中继器将两 个不同类型 的以太网网 段连接在一 起。
集线器
集线器是一种多端口中继器，用于连接双 绞线介质或光纤介质以太网系统，是组成 10 Base-T、100 Base-T或10 Base-F、 100 Base-F以太网的核心设备。
集线器HUB
多端口的中继器，属于物理层设备 可改变网络物理拓扑形式：总线连接—>星 形连接 端口数：常见的有8，12，16，24口
网桥
网桥（Bridge）又称桥接器，一般是指用以 连接两个在数据链路层以上具有相同通信 协议的局域网络的软件和硬件，主要用于 LAN - LAN的互联。 使用网桥连接起来的局域网从逻辑上看是 同一个网络。 远程网桥还能实现局域网的远程连接，即 LAN – WAN - LAN互联。
192.168.10.0 192.168.20.0
A
基本的CISCO路由器
192.168.10.0
192.168.20.0
192.168.30.0
A
B
两个CISCO路由器构成的网络
192.168.1.0 172.16.1.0
计算机
计算机
计算机
路由选择示意图
路由器需要知道的主要信息
目的地址：被路由的数据的目的地是什么。 信息源：从哪个信息源能获得到达给定目的地的 路径。 可能的路由：到达给定目的地的初始可能的路径 是什么。 最佳的路由：到达给定目的地的最好的路径是什 么。 路由信息的维护与确认：确认到达目的地的已知 路径是否有效以及是否为最新的路径信息。
广域网互联
广域网的互联通常是在网络层及其以上层 进行的，使用的互联设备主要是路由器和 网关。 通过“互联网”进行互联的方法，是将需 要互联的网络首先与一个互联网相连，执 行标准的互联网协议。 互联网协议主要完成路由的选择和信息的 转发。
广域网互联的主设备是路由器和网关
中继器
电磁信号在网络传输介质上传递时，由 于衰减和噪音使有效数据信号变得越来 越弱。 为保证数据的完整性，信号只能在一定 的有限距离内传递。 在网络工程中，如何增加传输距离呢？ 一般采用中继器设备！
中继器
介质 双绞线 标准 10BASE－T 标准距离 100米 设计最大距离 150米