局域网互连协议与技术

6.2.3 网桥
冲突域A 802.3
桥接 网桥 分割冲突域
桥接 网桥
冲突域B 802.5
6.2.3 网桥
网桥的分类： ?帧格式转换网桥，对互连的不同LAN 网络的帧 格式、长度及传输速率进行转换处理。分为封装 网桥和转换网桥。 ?封装网桥：两个同类网络的互连。 ?转换网桥：用于不同网络之间和互连。具有位 组重排、帧长度限制、帧格式转换、数据缓冲等 功能。
6.2.2 集线器
集线器（HUB ）的分类： ?切换（交换）式，重新生成每一个信号并在发送 前过滤每一个包，而且只将其发送到目的地址。 ?共享式，提供了所有连接点的站点间共享总线带 宽。共享式HUB 比切换（交换）式HUB 价格便宜。 ?堆叠共享式，将共享式HUB 堆叠在一起，作为一 个HUB 整体来使用。
生成树算法为转发该帧选择适当的路径。
6.2.3 网桥
网桥的工作原理：
网桥接收一个帧，然后分析包含在帧中的 信息，根据帧的目的地址（MAC 地址） ，来 决定是删除这个帧，还是转发这个帧。如果源 局域网和目的局域网是同一个物理网络（在网 桥的同一边）桥则将帧删除，不进行转发；如 果目的局域网和源局域网不在同一个网络时， 桥则进行路径选择，并按着指定的路径将帧转 发给目的局域网。
容），可进行数据交换。 手段
互操作（Interoperability ）：网络中不同计算
机具有访问对方资源的能力。 目的
6.1.1 网络互连的概念
进行网络互连的目的：
?延长节点间距离，局域网在传输距离上有所限 制，信息在更大范围的共享、传输是网络发展的 必然要求。
?提高网络效率和便于网络管理，隔离网络冲突 提高效率，减小管理范围，方便（远程）管理。
?使不同网络中的节点之间互连互通，只有实现 不同网络间的互连互通，构建统一的网络平台才 真正意义上的Internet 。
6.1.2 网络互连的要求
实现网络互连必须满足的要求： ①至少一条物理链路及相应的控制规程。 ②在不同网络进程之间提供路由。 ③被互联的网络一般保持原有的结构及技术 性能。
R：网络互连系统
段中连有计算机，（每个网段最大距离为 100m ）。
?中继器所连的两个网段必须使用相同的介质访问控 制方法。 工作在物理层，与协议、访问方式无关。
6.2.2 集线器
要解决的问题：
中继器一般只有两个端口（单一介质通 路），无法做为星型拓扑结构的中心节点。
引入设备：集线器（HUB ），多端口中继器， 所有端口共享总线。能自动检测“冲突”并 发出“阻塞”信号（遵循CSMA/CD ），能 自动指示和隔离有故障的站点。
第6章 网络互连技术
本章要点
?网络互连的目的、形式要求 ?常用网络互连设备（中继器、集线器、网桥、 交换机、路由器、网关）的工作原理、功能及 应用 ?典型网络互连协议TCP/IP 的组成、体系结构、 主要协议的工作原理及应用。
6.1 网络互连概述
网络互连是指利用一定的技术和方法，由 一种或多种通信处理设备将两个或两个以上的 网络连接起来，构成一个更大的网络系统。
6.2.3 网桥
?透明网桥（自学习网桥），采用自学的扩散 式路径选择算法，建立和维护生成树。在网络 启动时，生成树是空的；采用扩散法转发帧方 法逐渐完善生成树。当网桥和节点的配置发生 改变或系统重新启动时，需要重新建立生成树。 ?源路径网桥，每个节点都建立和维护各自的 生成树，并在发送帧时指出该帧的传输路径。
中继器工作在物理层，不具备识别传输数 据的能力，只能用来连接同类型LAN 的网段，
其作用仅是在物理上对网络传输介质信号传输 距离的延长，不具备网络互连的能力。
802.3 网段1
网段2 802.3
中继器
6.2.1 中继器
中继器安装容易、使用方便、价格便 宜，但其工作机理是机械地（双向）放大 传输（复制）信号，不能进行差错控制、 隔离冲突域，容易造成“广播风暴”，可 靠性较差，会引起延时。
6.1.3 网络互连形式
LAN_1
R
LAN_2
LAN
R
WAN
WAN
R
LAN_ 1
R_1
WAN
WAN
R_2
LAN_ 2
6.2 网络互连设备
网络互连设备是可将两个或两个以上，相
同或不同网络互连在一起，实现数据传输、资 源共享。
OSI 层次
网络互连设备
传输层、高层 网关
ห้องสมุดไป่ตู้
网络层
路由器
数据链路层 网桥、交换机
6.2.2 集线器
集线器（HUB ）的分类： ?无源（Passive ）集线器，不对信号作任何处 理，只允许扩展到最大有效距离的一半。 ?有源（Active ）集线器，对传输信号进行再生 和放大，扩展介质长度的功能。 ?智能（Intelligent ）集线器，将符合简单网络 管理协议（SNMP ）集成到集线器中。
物理层
中继器、集线器
6.2.1 中继器
要解决的问题： 数据信号在网络传输介质的传输中必然
会由于信号衰减和噪声干扰使数据信号越来 越弱（波形失真）。—— 网络范围只能局限 于信号未衰减的传输介质距离。 引入设备：中继器（Repeater ），工作在物 理层，将接收到的信号（已衰减）进行整形 放大。
6.2.1 中继器
6.2.3 网桥
要解决的问题：
集线器是共享总线，不具备协议与介质访问 的能力（只能连接相同介质访问方式的LAN —— 不能互连），不能进行差错控制，可靠性差，传 输、管理效率较低—— 无法适应高速网络互连。 引入设备：网桥（Bridge ），在数据链路层上 基于存储/转发（交换）机理实现两个LAN 互连， 并根据数据帧的目的地址所在的网段进行帧的过 滤/转发（隔离冲突域、提高传输速率）。
噪声信号 同样放大
6.2.1 中继器
此规则是一个可靠性 保证标准，并非强制 标准。
中继器使用注意点：
?中继器主要用于（以太网）网段距离延伸，但不允
许出现非法环路。
减少冲突发生的可能。
?必须遵守MAC 协议规则，不能利用中继器无限制的
连接多个网段，例：以太网要遵守 5-4-3 （-1 ）规则，
最多使用4个中继器，连接 5个网段，其中只有三个网
网络互连的关键是在保证各网络独立性的 前提下实现不同（体系结构、协议、介质访问、 硬件等）网络间用户互连、互通。
6.1.1 网络互连的概念
互连（Interconnection ）：两个网络之间至少 存在一条物理连接，为两个网络的逻辑连接提
供物理基础。 基础
互通（Intercommunication ）：互连的两个网 络之间的逻辑连接（条件使通信协议相互兼