《网络互连技术基础》课件
合集下载
《互连网络》课件
《互连网络》PPT课件
一、互连网络简介
互连网络的分类
局域网介绍
内部网络，适用于办公室、学校等小范围场 所，方便资源共享。
无线网络介绍
基于无线技术的网络，便于移动设备连接和 互联网访问。
广域网介绍
跨越地域范围较大的网络，连接不同地区的 局域网，实现远程通信。
互联网工作原理
遵循TCP/IP协议，将全球各个网络连接在一 起，实现信息交流。
IPv4和IPv6地址分类
IPv4地址分类
根据网络规模和地址分配，划分为A、B、C、D、 E五类。
IPv6地址分类
基于128位二进制地址，取代IPv4解决地址不足 的问题。
常用网络协议介绍
TCP/ IP HTTP SM TP FTP
用于互联网的主要协议套件，包括IP、TCP、 UDP等协议。
用于Web页面的传输协议，实现客户端与服务 器之间的通信。
网桥
连接多个局域网，实现数据 帧的转发。
网络安全与攻击
1 攻击类型
包括DDoS攻击、黑客 入侵、病毒传播等。
2 常见防御措施
如防火墙、入侵检测系 统、加全的 重视，加强安全意识教 育。
网络拓扑结构
星型拓扑结构
中心节点连接多个子节点，适用于小规模网络。
环型拓扑结构
用于电子邮件的传输协议，负责邮件的发送和 接收。
用于文件传输的协议，可对文件进行上传、下 载和管理。
网络架构
1
三层网络架构
采用路由器分割网络，实现不同子网的通信。
2
四层网络架构
基于传输层的端口号，进行数据包的转发和通信。
3
五层网络架构
结合网络层和传输层的功能，提供更高层次的数据交互。
一、互连网络简介
互连网络的分类
局域网介绍
内部网络，适用于办公室、学校等小范围场 所，方便资源共享。
无线网络介绍
基于无线技术的网络，便于移动设备连接和 互联网访问。
广域网介绍
跨越地域范围较大的网络，连接不同地区的 局域网，实现远程通信。
互联网工作原理
遵循TCP/IP协议，将全球各个网络连接在一 起，实现信息交流。
IPv4和IPv6地址分类
IPv4地址分类
根据网络规模和地址分配，划分为A、B、C、D、 E五类。
IPv6地址分类
基于128位二进制地址，取代IPv4解决地址不足 的问题。
常用网络协议介绍
TCP/ IP HTTP SM TP FTP
用于互联网的主要协议套件，包括IP、TCP、 UDP等协议。
用于Web页面的传输协议，实现客户端与服务 器之间的通信。
网桥
连接多个局域网，实现数据 帧的转发。
网络安全与攻击
1 攻击类型
包括DDoS攻击、黑客 入侵、病毒传播等。
2 常见防御措施
如防火墙、入侵检测系 统、加全的 重视，加强安全意识教 育。
网络拓扑结构
星型拓扑结构
中心节点连接多个子节点，适用于小规模网络。
环型拓扑结构
用于电子邮件的传输协议，负责邮件的发送和 接收。
用于文件传输的协议，可对文件进行上传、下 载和管理。
网络架构
1
三层网络架构
采用路由器分割网络，实现不同子网的通信。
2
四层网络架构
基于传输层的端口号，进行数据包的转发和通信。
3
五层网络架构
结合网络层和传输层的功能，提供更高层次的数据交互。
第3章网络互连与Internet技术精品PPT课件
➢ IP编址方案和分类
❖ IP地址由32位二进制数构成，分为前缀（网络 地址）和后缀（主机地址）
❖ 每台计算机的IP地址是唯一的
❖ 网络地址的分配全球一致，主机地址可以本地 分配
6
➢ IP地址的分类
其中A，B，C 三类为基本类
0 1 2 3 ... 7 8 …… 15 16 …… 23 24 …… 31
TCP、UDP
报文
网间网络层 网络接口层
IP 其他协议 网络接口协议
IP数据报 帧
物理网络 以太网、令牌环、FDDI、其他网络
TCP/IP
在Internet上发送端和接收端主机要具有TCP/IP的所有4层 功能，路由器上只具有互联层和网络接口层的功能
5
４、IP地址
➢ IP地址的概念
IP地址是独立于硬件地址的逻辑地址，它是由软 件提供的地址。IP地址是网络层地址。
授课人：朴海光
1
网页的实现平台
一、Internet网络介绍
网页是Internet网络上的一个具 体应用，它实现了对Internet网 络资源展示的一个窗口。
2
１、Internet的形成和发展
➢ 形成阶段
1969年 美国军方出于军事的需要组建ARPAnet网， 这是Internet网络的前身。
➢ 两个重要贡献
网页、主页
WWW中的每一个信息点是一个网页 多个网页链接在一起构成一个网站 进入网站的第一个网页是主页
URL即统一资源定位器
URL的格式 协议名：//IP地址或域名/路径/文件名 例如：
15
HTML(超文本标记语言)
用来描述超媒体结构的一个命令集，WWW 中的网页文件大多是用HTML编写的
HTTP (超文本传输协议)
❖ IP地址由32位二进制数构成，分为前缀（网络 地址）和后缀（主机地址）
❖ 每台计算机的IP地址是唯一的
❖ 网络地址的分配全球一致，主机地址可以本地 分配
6
➢ IP地址的分类
其中A，B，C 三类为基本类
0 1 2 3 ... 7 8 …… 15 16 …… 23 24 …… 31
TCP、UDP
报文
网间网络层 网络接口层
IP 其他协议 网络接口协议
IP数据报 帧
物理网络 以太网、令牌环、FDDI、其他网络
TCP/IP
在Internet上发送端和接收端主机要具有TCP/IP的所有4层 功能，路由器上只具有互联层和网络接口层的功能
5
４、IP地址
➢ IP地址的概念
IP地址是独立于硬件地址的逻辑地址，它是由软 件提供的地址。IP地址是网络层地址。
授课人：朴海光
1
网页的实现平台
一、Internet网络介绍
网页是Internet网络上的一个具 体应用，它实现了对Internet网 络资源展示的一个窗口。
2
１、Internet的形成和发展
➢ 形成阶段
1969年 美国军方出于军事的需要组建ARPAnet网， 这是Internet网络的前身。
➢ 两个重要贡献
网页、主页
WWW中的每一个信息点是一个网页 多个网页链接在一起构成一个网站 进入网站的第一个网页是主页
URL即统一资源定位器
URL的格式 协议名：//IP地址或域名/路径/文件名 例如：
15
HTML(超文本标记语言)
用来描述超媒体结构的一个命令集，WWW 中的网页文件大多是用HTML编写的
HTTP (超文本传输协议)
《IP和网络互连》课件
由于每次连接的IP地址都不同，所以 不利于网络管理和维护。此外，对于 需要固定IP地址的应用和服务，动态 IP地址也无法满足需求。
02
网络互连设备
路由器
路由器是网络互连设备中的关 键设备之一，用于连接不同的 网络，实现数据包的转发和路
由选择。
路由器的主要功能包括路由选 择、数据包转发、网络安全和
IP地址的格式
IP地址由32位二进制数组成，通常以四个十进制数表示，每部 分之间用点分隔。例如，192.168.1.1是一个常见的IP地址。
IP地址的表示方法
除了二进制表示外，IP地址还可以用点分十进制表示，例如 192.168.1.1也可以表示为192.168.0.1。
IP地址的分配
IP地址的分配机构
广域网互连技术
广域网互连概述
广域网互连技术是指将多个广 域网连接在一起，实现不同广 域网之间的数据传输和资源共
享。
路由器技术
路由器是一种常见的广域网互 连设备，可以实现不同广域网 之间的数据转发和路由选择。
帧中继技术
帧中继是一种广域网协议，可 以实现数据的高速传输和可靠 传输。
异步传输模式技术
异步传输模式是一种面向连接 的协议，可以实现数据的可靠
局域网互连技术是指将多个局域网连接在一起，实现不同局域 网之间的数据传输和资源共享。
以太网是一种常见的局域网技术，通过以太网交换机可以实现 多个以太网之间的互连。
无线局域网技术通过无线信号传输数据，实现移动设备与局域 网之间的连接。
虚拟专用网络技术是一种通过公共网络实现私有网络连接的技 术，可以保证数据传输的安全性和私密性。
IP地址由国际组织ICANN负责分配和管理。ICANN将IP地址分配给地区性组织，如 APNIC、ARIN和RIPE等。
计算机网络课件-第三章网络互连
图3-4 网关连接
思考：请对几种互连方式从互连设备、互
连层次、应用场合、功能、优点、缺点进
行对比。
互连。
（3）网络层互连：用于局域网域局域网的互连、 局域网与广域网、广域网与广域网的互连，互连 设备是路由器（Router），实现网络层及网络层 以下各层的协议转换。 （4）网络层以上的互连：互连设备是网关 （Gateway），负责网络层以上各层的协议转换。
3、网络互连设备
1．中继器 2．网桥 3．路由器 4．协议转换器（网关）
3.1.2 网络互连的种类和方式
1、网络互连的种类：
局域网和局域网的互连
局域网和广域网的互连
局域网—广域网—局域网的互连 广域网和广域网的互连
2、网络互连的方式
根据网络进行网络互连所在的层次，常用的互连设备有
以下几类：
（1）物理层互连：可以连接两个同质的网络，如两个以 太网，物理层互连设备为中继器（Repeater），中继 器可把两个数据链路层以及以上各层完全相同的网络 连接起来。实际上是把多个网段连接在一起，形成一 个范围延伸了的局域网。 （2）数据链路层互连：用于两个局域网的互连，当两个 局域网的MAC层不同时，可以使用网桥（Bridge）实现
图3-3 用路由器连接网络
路由器的数据交换
A
数据包 传送到：目的主机（网络地址） Router 1（物理地址） 数据包 Router 1 传送到：目的主机（网络地址） Router 2（物理地址）
Router 2
Router 3
传送到：目的主机（网络地址） Router 3（物理地址）
第3章 主要内容
• 3.1 网络互连 的概念 • 3.2 互连设备
本章学习目标
网络互连PPT课件
课件制作人：谢希仁 14
“距离”的定义
从一路由器到接连接的网络的距离定 义为 1。
从一个路由器到非直接连接的网络的距 离定义为所经过的路由器数加 1。
RIP 协 议 中 的 “ 距 离 ” 也 称 为 “ 跳 数”(hop count)，因为每经过一个路 由器，跳数就加 1。
课件制作人：谢希仁 15
课件制作人：谢希仁 13
RIP (Routing Information Protocol)
路由信息协议 RIP 是内部网关协议 IGP 中最先得到广泛使用的协议。
RIP 是一种分布式的基于距离向量的路 由选择协议。
RIP 协议要求网络中的每一个路由器都 要维护从它自己到其他每一个目的网络 的距离记录。
课件制作人：谢希仁 6
从可扩展方面分类
平面的路由选择协议 分层次的路由选择协议。
因特网的规模非常大。平面的路由选择协议将导致 路由表将非常大，路由器之间交换路由信息所需的 带宽就会使因特网的通信链路饱和。
许多单位不愿意外界了解自己单位网络的布局细节 和本部门所采用的路由选择协议，但同时还希望连 接到因特网上。
课件制作人：谢希仁 7
自治系统(autonomous system)
因特网将整个互联网划分为许多较小的自治 系统 AS。
一个自治系统是一个互联网，其最重要的特 点就是自治系统有权自主地决定在本系统内 应采用何种路由选择协议。
一个自治系统内的所有网络都属于一个行政 单位(例如，一个公司，一所大学，政府的 一个部门，等等)来管辖。
这里要指出两点
因特网的早期 RFC 文档中未使用“路由器” 而是使用“网关”这一名词。但是在新的 RFC 文档中又使用了“路由器”这一名词。 应当把这两个属于当作同义词。
“距离”的定义
从一路由器到接连接的网络的距离定 义为 1。
从一个路由器到非直接连接的网络的距 离定义为所经过的路由器数加 1。
RIP 协 议 中 的 “ 距 离 ” 也 称 为 “ 跳 数”(hop count)，因为每经过一个路 由器，跳数就加 1。
课件制作人：谢希仁 15
课件制作人：谢希仁 13
RIP (Routing Information Protocol)
路由信息协议 RIP 是内部网关协议 IGP 中最先得到广泛使用的协议。
RIP 是一种分布式的基于距离向量的路 由选择协议。
RIP 协议要求网络中的每一个路由器都 要维护从它自己到其他每一个目的网络 的距离记录。
课件制作人：谢希仁 6
从可扩展方面分类
平面的路由选择协议 分层次的路由选择协议。
因特网的规模非常大。平面的路由选择协议将导致 路由表将非常大，路由器之间交换路由信息所需的 带宽就会使因特网的通信链路饱和。
许多单位不愿意外界了解自己单位网络的布局细节 和本部门所采用的路由选择协议，但同时还希望连 接到因特网上。
课件制作人：谢希仁 7
自治系统(autonomous system)
因特网将整个互联网划分为许多较小的自治 系统 AS。
一个自治系统是一个互联网，其最重要的特 点就是自治系统有权自主地决定在本系统内 应采用何种路由选择协议。
一个自治系统内的所有网络都属于一个行政 单位(例如，一个公司，一所大学，政府的 一个部门，等等)来管辖。
这里要指出两点
因特网的早期 RFC 文档中未使用“路由器” 而是使用“网关”这一名词。但是在新的 RFC 文档中又使用了“路由器”这一名词。 应当把这两个属于当作同义词。
六章节网络互连-精品.ppt
第六章 网络互连
6.1 基本概念 6．2网络互连协议 6.3 网桥技术 6.4 路由器和路由协议
2020/12/29
1
6.1节 互连网的概念
一、互连网络Internet
1.什么叫“互连网络（internet network）”？ 是指由许多种类不同的计算机网络互连而成；
其特点： ① 在物理上已连接在一起，并可进行通信; ② 在逻辑上已经组成了一个大型的计算机网络.
半网关（half-gateway）：网关结构被分成两部分， 中间通过一条通信链路连接，每个半网关由一个网络服务 提供者拥有和维护。
2020/12/29
4
• 用于1,2这二层的并不称之为网络互连，仅仅 是把一个网络扩大的，而这仍然是一个网络。
• 一般讨论的互连网：是指用路由器进行互连网 络。
• 注意：有许多有关TCP/IP的文献将网络层使 用的路由器称为网关。
2. Internet因特网 是指特定计算机网络，采用TCP/IP协议，且其
前身是美国的ARPANET。
2020/12/29
2
二、互连网络需解决的问题：
互连是针对不同的类型网络互连，因而有许多 问题需要解决，主要有： 1.不同的寻址方案 2.不同的最大分组长度 3.不同的网络接入机制 4.不同的超时控制 5.不差错恢复方法 6.不同路由选择技术 7.不同服务（面向连服务和无连接服务）等。
11
一、IP提供的服务 ①无连接、不可靠的网络服务
IP层只对20字节的IP头（含源、目的地址）进行 计算并检查校验和若头有差错，则丢弃。 ②IP层负责处理路由选择和分组分段 ➢ 端到端IP层交换的协议单元——IP数据报 ➢ IP数据报可以分段为n个较小的IP分组——分段 ➢ 分段时，将源地址，目的地址复制到每个IP分组 ➢ 端系统重组IP数据报，若某个分段丢失，则整个 数据都被丢弃。 ③提供初步的流量控制 若太快发送一个ICMP源抑制报文给发送端，由发 送端传输层协议降低数据报发送速度。
6.1 基本概念 6．2网络互连协议 6.3 网桥技术 6.4 路由器和路由协议
2020/12/29
1
6.1节 互连网的概念
一、互连网络Internet
1.什么叫“互连网络（internet network）”？ 是指由许多种类不同的计算机网络互连而成；
其特点： ① 在物理上已连接在一起，并可进行通信; ② 在逻辑上已经组成了一个大型的计算机网络.
半网关（half-gateway）：网关结构被分成两部分， 中间通过一条通信链路连接，每个半网关由一个网络服务 提供者拥有和维护。
2020/12/29
4
• 用于1,2这二层的并不称之为网络互连，仅仅 是把一个网络扩大的，而这仍然是一个网络。
• 一般讨论的互连网：是指用路由器进行互连网 络。
• 注意：有许多有关TCP/IP的文献将网络层使 用的路由器称为网关。
2. Internet因特网 是指特定计算机网络，采用TCP/IP协议，且其
前身是美国的ARPANET。
2020/12/29
2
二、互连网络需解决的问题：
互连是针对不同的类型网络互连，因而有许多 问题需要解决，主要有： 1.不同的寻址方案 2.不同的最大分组长度 3.不同的网络接入机制 4.不同的超时控制 5.不差错恢复方法 6.不同路由选择技术 7.不同服务（面向连服务和无连接服务）等。
11
一、IP提供的服务 ①无连接、不可靠的网络服务
IP层只对20字节的IP头（含源、目的地址）进行 计算并检查校验和若头有差错，则丢弃。 ②IP层负责处理路由选择和分组分段 ➢ 端到端IP层交换的协议单元——IP数据报 ➢ IP数据报可以分段为n个较小的IP分组——分段 ➢ 分段时，将源地址，目的地址复制到每个IP分组 ➢ 端系统重组IP数据报，若某个分段丢失，则整个 数据都被丢弃。 ③提供初步的流量控制 若太快发送一个ICMP源抑制报文给发送端，由发 送端传输层协议降低数据报发送速度。
第5章网络互连技术PPT课件
4
27.07.2020
第5章 网络互连技术
3、 光纤(略) 远距离 虽然信号在同轴电缆上传输的速度与光信
号在光缆上传输的速度差不多，但光信号 可以传得更远。一个简单的PC局域网在无 需中继器情况下就可使传输距离超过3.5 公里。 抗干扰 光缆的另一特点是抗电气干扰能力强和不 活泼化学特性，因而可以在各种复杂环境 中铺设。
胡振山讲义
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
27.07.2020
第5章 网络互连技术
5.1网络互连概述 5.1.1网络互连分类
1、粗缆连接 若各局域网段在物理上靠得较近，
5
27.07.2020
第5章 网络互连技术
FDDI(光纤分布式数据接口)技术是 由美国国际标准协会指定标准，带 宽100Mbps，它的每个电缆环长度限 制在约100公里内，节点间距可超过 2.5公里。FDDI体系结构采用一个光 缆环(主、副环)传送数据，两个环 同处于一个物理级数据拓扑结构中， 副环主要目的是在主环出现故障时 提供后备连接。
使用注意事项 (1) 中继器连接的以太网不能形成环； (2) 必须遵MAC协议定时特性，不能将电
缆无限制地连接起来，需要遵守5－4－3 规则。
27.07.2020
15
27.07.2020
第5章 网络互连技术
2.集线器 集线器（Hub）是一种特殊的中继器，
它可以转接多个网络电缆，把多个 网络段连接起来，一般大家管原来 的共享总线或称广播式集线器叫做 HUB。大家熟悉的10BaseT标准网络 模式中核心就是集线器，它可以连 接网络的各个节点，使用集线器的 优点是：当网络上的某条线路或节 点出现故障，不会影响网络上其它 节点。
27.07.2020
第5章 网络互连技术
3、 光纤(略) 远距离 虽然信号在同轴电缆上传输的速度与光信
号在光缆上传输的速度差不多，但光信号 可以传得更远。一个简单的PC局域网在无 需中继器情况下就可使传输距离超过3.5 公里。 抗干扰 光缆的另一特点是抗电气干扰能力强和不 活泼化学特性，因而可以在各种复杂环境 中铺设。
胡振山讲义
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
27.07.2020
第5章 网络互连技术
5.1网络互连概述 5.1.1网络互连分类
1、粗缆连接 若各局域网段在物理上靠得较近，
5
27.07.2020
第5章 网络互连技术
FDDI(光纤分布式数据接口)技术是 由美国国际标准协会指定标准，带 宽100Mbps，它的每个电缆环长度限 制在约100公里内，节点间距可超过 2.5公里。FDDI体系结构采用一个光 缆环(主、副环)传送数据，两个环 同处于一个物理级数据拓扑结构中， 副环主要目的是在主环出现故障时 提供后备连接。
使用注意事项 (1) 中继器连接的以太网不能形成环； (2) 必须遵MAC协议定时特性，不能将电
缆无限制地连接起来，需要遵守5－4－3 规则。
27.07.2020
15
27.07.2020
第5章 网络互连技术
2.集线器 集线器（Hub）是一种特殊的中继器，
它可以转接多个网络电缆，把多个 网络段连接起来，一般大家管原来 的共享总线或称广播式集线器叫做 HUB。大家熟悉的10BaseT标准网络 模式中核心就是集线器，它可以连 接网络的各个节点，使用集线器的 优点是：当网络上的某条线路或节 点出现故障，不会影响网络上其它 节点。
计算机网络ppt课件CH8网络互连
80年代后期，产生了NSF网，它连接了美国所 有的超级计算中心，并逐步取代了ARPA网
1
计 算 技术特点
第八章 网络互连
机 使用TCP/IP协议 网 网络互联结构：各网之间一般采用路由器加专线连接 络 层次结构的域名及网络管理 与 分布式的管理模式，没有一个Internet管理中心 应 开发了通用的应用技术
用
中明确指定一个出口，这种路由方法称之为缺省
路由。
校园网
校园网边 界路由器
城网中心
静态路由 路由器
缺省路由
29
计
第八章 网络互连
算 静态路由设置
机 ip route 192.120.2.0 255.255.255.0 100.0.0.2
网
ip route 202.120.3.0 255.255.255.0 100.0.0.1
络
与
广域网口 100.0.0.1/8
广域网口 100.0.0.2/8
应
用
202.120.3.254/24
路由器
192.120.2.254/24
路由器
202.120.3.1/24
202.120.3.3/24
202.120.3.2/24
计算工作量大
26
计
第八章 网络互连
算 三、 基于路由的互连 机 网 静态路由与动态路由
络 路由协议
与 RIP协议Routing Information protocol）
应 用
OSPF协议（Open Shortest Path First）
27
计 算 1. 静态路由与动态路由
第八章 网络互连
与 基于流量的路由选择
《计算机网络》第07章 网络互连技术
《计算机网络》第07章网络互连技术在当今数字化的时代，计算机网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而网络互连技术，则是构建复杂、高效网络的关键所在。
网络互连，简单来说，就是将多个独立的网络连接在一起，使它们能够相互通信和资源共享。
这就好比把一个个孤立的小岛用桥梁连接起来，形成一个庞大的陆地。
想象一下，如果每个网络都孤立存在，信息只能在有限的范围内流通，那将会是多么的不便。
实现网络互连的设备有很多，其中路由器是最为常见和重要的一种。
路由器就像是网络中的交通警察，它根据网络地址和路由协议，决定数据包的传输路径。
当一个数据包从一个网络发送到另一个网络时，路由器会检查数据包的目标地址，并根据预先设定的路由表，将其转发到正确的方向。
网络互连技术中，IP 协议是核心之一。
IP 地址就像是网络中设备的“身份证号码”，它唯一标识了网络中的每一个节点。
IPv4 地址我们都比较熟悉，由四个 0 到 255 之间的数字组成，例如 19216811。
然而，随着网络的快速发展，IPv4 地址资源已经日益匮乏，IPv6 应运而生。
IPv6 地址长度为 128 位，极大地扩展了地址空间，为未来的网络发展提供了充足的资源。
子网掩码也是网络互连中一个重要的概念。
它与IP 地址配合使用，用于确定网络地址和主机地址的划分。
通过子网掩码，我们可以将一个大的网络划分为多个子网，提高网络的管理效率和安全性。
在网络互连中，还有多种不同类型的网络，比如局域网（LAN）和广域网（WAN）。
局域网通常覆盖较小的范围，如一个办公室、一栋楼或者一个校园。
而广域网则可以跨越城市、国家甚至大洲，将分布在不同地理位置的网络连接起来。
网络互连技术还涉及到不同的网络拓扑结构。
常见的拓扑结构有总线型、星型、环型、树型和网状型等。
每种拓扑结构都有其特点和适用场景。
例如，总线型结构简单，但可靠性较低；星型结构易于管理和维护，但中心节点容易成为瓶颈。
网络互连的过程中，数据链路层的作用也不可忽视。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
网络互连技术基础
《网络互连技术基础》
第八章 网络互连技术基础
学习目的与要求
本章主要介绍计算机网络互连技术的相关理论知识、 网络互连的主要技术和结构、以及网络互连设备的工作 原理和应用。通过本章学习，读者能够了解网络互连的 基本概念，掌握网络互连的相关技术，掌握IP地址的运用， 为后续章节的学习打下坚实的理论基础。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
– 3. 路由器方式
» 路由器是工作在OSI/RM网络层的网络互连设备，实现网络层以 及以下各层的协议转换，通常用来互连局域网和广播网或者实现 在同一点两个以上的局域网的互连。
» 路由器根据网络层地址(如IP地址)进行信息的转发，其功能主要 有两个：路由选择和信息转发，除此之外，还有负载均衡、流量 控制、网络和用户管理等功能，能够隔离广播域，阻止“广播风 暴”传递到整个网络，具有更强的异种局域网互连能力。
– 互联（Internet-working）指不仅在物理上连接在一起， 而且在逻辑上也连接在一起。包括协议组的转换、数据 包的封装等。互联的网络可以是同构的，也可以是异构 的。
《网络互连技术基础》
8.1 网络互连的基本概念
n 网络互联类型
– (1)局域网之间的互联（LAN-LAN）
» 同构网的互联 » 异构网的互联
» 网关可以转换大多数协议层，覆盖OSI模型的全部七层，比中继 器、网桥和路由器要复杂得多，效率相对也较低，网关一般有一 定的专用性。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
n 8.2.2 IP地址
– 1. IP信息包
» (1) IP信息包的传送机制 n IP是负责网络之间信息传送的协议，可将IP信息包从来源设 备传送到目的设备。要达到这样的目的，IP必须依赖于两种 机制：IP定址与IP路由。
8.2 网络互连的技术与结构
n 8.2.1 网络互连方式
– 1. 中继器方式
» 中继器方式是工作于OSI/RM物理层的网络互连设备，可以互连 数据链路层及以上层次协议相同的网络，一般用于拓展局域网的 覆盖范围。
» 采用中继器的优点是价格低廉、使用简单，不需任何配置即可工 作，效率高。缺点是不能均衡负载及阻止“广播风暴”，无法进 行包过滤，由中继器所连接的以太网段处于同一个冲突域和广播 域中。
《网络互连技术基础》
第八章 网络互连技术基础
n 8.1 网络互连的基本概念 n 8.2 网络互连的技术与结构
《网络互连技术基础》
8.1 网络互连的基本概念
n “互连”和“互联”两个术语的区别：
– 互连（Internet-connection）指仅是物理上连接在一起， 实现网络距离上的延伸。例如使用中继器连接扩大网络 距离（连接ห้องสมุดไป่ตู้是同构网）。
n 在IP信息包的传递过程中，IP报头扮演了极为关键的角色， 其中记录了与IP相关的所有信息，以下为IP报头中较为重要 的信息。 – IP信息包的目的地址(Destination Address) – IP信息包的来源地址(Sourece Address) – 上层协议(Protocol) – IP信息包标识码(Identification) – 分割与重组相关信息。记录所有与分割、重组相关的信 息。 – 存活时间(TTL)
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
» (3) IP信息包的结构 n IP传送数据的基本单位是IP信息包。IP信息包主要由两部分 所组成，如图所示。 n IP报头，记录有关IP地址、路由、信息包识别等信息。 n IP Payload，载送上层协议的信息包。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
– 网络之间互联主要有中继器和网桥（用于局域网）。 – 网际之间互联主要有路由器和网关（用于广域网）。
《网络互连技术基础》
8.1 网络互连的基本概念
n 网络互联类型
– OSI/RM共有 7个层次，不同功能层次的网络互联时，所 选择网络互联设备也不同。它们和OSI/RM的对应关系如 图所示。
《网络互连技术基础》
» 由于路由器对于每一个到来的信息包都要进行“拆包组包”过程， 而且一些复杂的处理功能都是采用软件实现的，因此，成为高速 网络应用的瓶颈，近几年出现的第三层交换机，将路由与交换技 术结合在一起，较好地解决了该问题，大大提高了网络性能，第 三层交换机又称为路由交换机。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
– 2. 桥接器方式
» 桥接器(Bridge)是工作于OSI/RM数据链路层的网络互连送备，可 以互连网络层及以上层次协议相同的网络。一般用于互连两个运 行同类型网络操作系统的局域网，而网络的拓扑结构、通信介质 和通信协议可以不同。
» 实际使用的网桥可分为三种：简易网桥、透明网桥、源路径网桥。
– (2)局域网与城域网的互联（LAN-MAN） – (3)局域网与广域网的互联（LAN-WAN） – (4)多个远程局域网利用公用网互联（LAN-WAN-LAN） – (5)广域网与广域网的互联（WAN-WAN）
《网络互连技术基础》
8.1 网络互连的基本概念
n 网络互联层次
– 网络互联主要是将不同网段、网络或子网之间通过网络 互联设备连接起来 。
– 4. 网关方式
» 网关(Gateway)是在两种不同协议之间进行转换的设备。有广义 网关和狭义网关之分。广义网关指所有用于网络互连的软、硬件； 狭义网关特指工作于OSI/RM高层协议(网络层以上)的网络互连设 备，负责高层协议的转换，通常用于广域网与广域网互连、网络 与大型主机系统的互连等。这里所指的是狭义网关。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
» (2) 分割与重组IP信息包 n IP信息包必须放到数据链路层进行传送。每一种数据链路层 的技术都会有不同的最大传输单位(MTU)，即该种技术所能 传输的最大信息包长度。 n IP信息包在传送过程中，可能会经过许多个使用不同技术的 网络。为了解决此问题，路由器必须有IP信息包分割与重组 的机制，将过长的信息包加以分割，以便能在最大传输单位 较小的网络上传输。分割后的IP信息包，会由目的设备重组， 恢复成原来IP信息包。
《网络互连技术基础》
第八章 网络互连技术基础
学习目的与要求
本章主要介绍计算机网络互连技术的相关理论知识、 网络互连的主要技术和结构、以及网络互连设备的工作 原理和应用。通过本章学习，读者能够了解网络互连的 基本概念，掌握网络互连的相关技术，掌握IP地址的运用， 为后续章节的学习打下坚实的理论基础。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
– 3. 路由器方式
» 路由器是工作在OSI/RM网络层的网络互连设备，实现网络层以 及以下各层的协议转换，通常用来互连局域网和广播网或者实现 在同一点两个以上的局域网的互连。
» 路由器根据网络层地址(如IP地址)进行信息的转发，其功能主要 有两个：路由选择和信息转发，除此之外，还有负载均衡、流量 控制、网络和用户管理等功能，能够隔离广播域，阻止“广播风 暴”传递到整个网络，具有更强的异种局域网互连能力。
– 互联（Internet-working）指不仅在物理上连接在一起， 而且在逻辑上也连接在一起。包括协议组的转换、数据 包的封装等。互联的网络可以是同构的，也可以是异构 的。
《网络互连技术基础》
8.1 网络互连的基本概念
n 网络互联类型
– (1)局域网之间的互联（LAN-LAN）
» 同构网的互联 » 异构网的互联
» 网关可以转换大多数协议层，覆盖OSI模型的全部七层，比中继 器、网桥和路由器要复杂得多，效率相对也较低，网关一般有一 定的专用性。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
n 8.2.2 IP地址
– 1. IP信息包
» (1) IP信息包的传送机制 n IP是负责网络之间信息传送的协议，可将IP信息包从来源设 备传送到目的设备。要达到这样的目的，IP必须依赖于两种 机制：IP定址与IP路由。
8.2 网络互连的技术与结构
n 8.2.1 网络互连方式
– 1. 中继器方式
» 中继器方式是工作于OSI/RM物理层的网络互连设备，可以互连 数据链路层及以上层次协议相同的网络，一般用于拓展局域网的 覆盖范围。
» 采用中继器的优点是价格低廉、使用简单，不需任何配置即可工 作，效率高。缺点是不能均衡负载及阻止“广播风暴”，无法进 行包过滤，由中继器所连接的以太网段处于同一个冲突域和广播 域中。
《网络互连技术基础》
第八章 网络互连技术基础
n 8.1 网络互连的基本概念 n 8.2 网络互连的技术与结构
《网络互连技术基础》
8.1 网络互连的基本概念
n “互连”和“互联”两个术语的区别：
– 互连（Internet-connection）指仅是物理上连接在一起， 实现网络距离上的延伸。例如使用中继器连接扩大网络 距离（连接ห้องสมุดไป่ตู้是同构网）。
n 在IP信息包的传递过程中，IP报头扮演了极为关键的角色， 其中记录了与IP相关的所有信息，以下为IP报头中较为重要 的信息。 – IP信息包的目的地址(Destination Address) – IP信息包的来源地址(Sourece Address) – 上层协议(Protocol) – IP信息包标识码(Identification) – 分割与重组相关信息。记录所有与分割、重组相关的信 息。 – 存活时间(TTL)
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
» (3) IP信息包的结构 n IP传送数据的基本单位是IP信息包。IP信息包主要由两部分 所组成，如图所示。 n IP报头，记录有关IP地址、路由、信息包识别等信息。 n IP Payload，载送上层协议的信息包。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
– 网络之间互联主要有中继器和网桥（用于局域网）。 – 网际之间互联主要有路由器和网关（用于广域网）。
《网络互连技术基础》
8.1 网络互连的基本概念
n 网络互联类型
– OSI/RM共有 7个层次，不同功能层次的网络互联时，所 选择网络互联设备也不同。它们和OSI/RM的对应关系如 图所示。
《网络互连技术基础》
» 由于路由器对于每一个到来的信息包都要进行“拆包组包”过程， 而且一些复杂的处理功能都是采用软件实现的，因此，成为高速 网络应用的瓶颈，近几年出现的第三层交换机，将路由与交换技 术结合在一起，较好地解决了该问题，大大提高了网络性能，第 三层交换机又称为路由交换机。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
– 2. 桥接器方式
» 桥接器(Bridge)是工作于OSI/RM数据链路层的网络互连送备，可 以互连网络层及以上层次协议相同的网络。一般用于互连两个运 行同类型网络操作系统的局域网，而网络的拓扑结构、通信介质 和通信协议可以不同。
» 实际使用的网桥可分为三种：简易网桥、透明网桥、源路径网桥。
– (2)局域网与城域网的互联（LAN-MAN） – (3)局域网与广域网的互联（LAN-WAN） – (4)多个远程局域网利用公用网互联（LAN-WAN-LAN） – (5)广域网与广域网的互联（WAN-WAN）
《网络互连技术基础》
8.1 网络互连的基本概念
n 网络互联层次
– 网络互联主要是将不同网段、网络或子网之间通过网络 互联设备连接起来 。
– 4. 网关方式
» 网关(Gateway)是在两种不同协议之间进行转换的设备。有广义 网关和狭义网关之分。广义网关指所有用于网络互连的软、硬件； 狭义网关特指工作于OSI/RM高层协议(网络层以上)的网络互连设 备，负责高层协议的转换，通常用于广域网与广域网互连、网络 与大型主机系统的互连等。这里所指的是狭义网关。
《网络互连技术基础》
8.2 网络互连的技术与结构
» (2) 分割与重组IP信息包 n IP信息包必须放到数据链路层进行传送。每一种数据链路层 的技术都会有不同的最大传输单位(MTU)，即该种技术所能 传输的最大信息包长度。 n IP信息包在传送过程中，可能会经过许多个使用不同技术的 网络。为了解决此问题，路由器必须有IP信息包分割与重组 的机制，将过长的信息包加以分割，以便能在最大传输单位 较小的网络上传输。分割后的IP信息包，会由目的设备重组， 恢复成原来IP信息包。