第五章 广域网与网络互联要点
五单元网络互联与广域网技术
5.2 用路由器互连网络
路由器是网络连接时必不可少旳互连设备，它工作在OSI 模型旳网络层，其主要功能是根据数据分组旳目旳地址 进行转发和拥塞控制，降低数据传播旳盲目性和平衡网 络流量，改善网络性能。
路由器：实现路由选择功能旳通信设备。 路由器旳功能： 数据转发和拥塞控制 降低数据传播旳盲目性和平衡网络流量 改善网络性能
2.静态路由选择措施
固定路由法旳关键是计算出给定网络中任意两个结点之间旳最短通 路。它在每一种结点上保持一张路由表，表上标明对每一种目旳地 址应走哪条链路进行转发。这些表在整个系统进行配置时生成，而 且在一段时间保持固定不变。
分散通信量法是事先在每个结点旳内存中设置一种路由表，但此路 由表中给出几种可供采用旳输出链路，而且对每条链路赋予一种概 率。当一种分组到达该结点时，此结点即产生一种从0.00到0.99旳 随机数，然后按此随机数旳大小，查表找出相应旳输出链路。它比 固定路由法更能平衡网内旳通信量，从而减小平均分组时延。
静态路由是由人工建立和管理旳 静态路由不会自动发生变化 静态路由必须手工更新以反应互联网拓扑构造或连接方式变
化 1.优势 安全可靠、简朴直观，防止了动态路由选择旳开销 2.合用环境 不太复杂旳互联网构造 3.劣势 不合用于复杂旳互联网构造，建立和维护工作量大，轻易出
现路由环 互联网出现故障，静态路由不会自动做出更改
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3 表5-23 各个结3 点旳路3由表 3
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44Biblioteka 4—1.路由表旳构成
表5-2中旳路由表还能够简化，某一结点路由表中，有两个及以上旳目旳站经 过相同旳下一站时，就能够简化统计，用“＊”表达到达同一“下一站”旳全部目 旳站。如表5-2中结点1旳路由表，到达目旳站2、3、4旳数据分组都要经过结点3转 发，所以，结点3就是结点1路由表中旳“默认路由”，当目旳地址在表中找不到时， 就转发到默认路由上去。同理可了解结点2、结点3、结点4各自路由表中旳“默认 路由”。见表5-3内容所示。“＊”为默认路由
《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
（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
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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。
计算机网络基础 第5章 网络互联技术
向量-距离路由选择算法的基本思想是：路由器周期性地向 其相邻路由器广播自己知道的路由信息，用于通知相邻路由 器自己可以到达的网络以及到达该网络的距离(通常用“跳 数”表示)，相邻路由器可以根据收到的路由信息修改和刷 新自己的路由表。
向量-距离路由选择算法的最大优点是算法简单、易于 实现。
第5章 网络互联技术
项目1 双机互连对等网络的组建
【学习目标】
熟练掌握路由器的工作原理和路由选择算法。 掌握常用的路由选择协议RIP和OSPF。 掌握路由器的配置方法。
5.1 路由器概述
路由器是互联网的主要节点设备。 路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由
选择（Routing），这也是路由器名称的由来（Router， 转发者）。
但是，由于路由器的路径变化需要像波浪一样从相邻 路由器传播出去，过程非常缓慢，有可能造成慢收敛 等问题，因此，它不适合应用于路由经常变化的或大 型的互联网网络环境。
另外，向量-距离路由选择算法要求互联网中的每个路 由器都参与路由信息的交换和计算，而且交换的路由 信息需要与自己的路由表的大小几乎一样，因此，需 要交换的信息量较大。
2. RIP协议
RIP协议是向量-距离路由选择算法在局域网上的直接实现。 RIP通过广播UDP报文来交换路由信息，每30秒发送一次路由
信息更新。
RIP用跳数作为尺度来衡量路由距离，跳数是一个数据包到达 目的网络所必须经过的路由器的数目。
如果到达相同目的网络有二个不等速或不同带宽的路由器， 但跳数相同，则RIP认为这两个路由是等距离的。
② 默认路由。
默认路由是一种特殊的静态路由。当路由表 中没有指定到达目的网络的路由信息时，就 可以把数据包转发到默认路由指定的路由器。
第五章 广域网技术及协议介绍
典型的广域网技术
DSU/CSU的功能主要有两个： 1. 把用户数据转换成适合在E1电 数字数据网（DDN） 路上传输的信号和帧结构。 2. 从E1电路信号中提取同步时钟， 用户设备：数据终端设备、计算机、网桥、路由器等 送给路由器作为发送和接收时 网络接入单元： 钟。 • 可以是调制解调器、基带传输设备（DSU/CSU）以及时分复用、语音/数字复用设备等。
典型的广域网技术
综合业务数字网（ISDN）
ISDN的两种主要信道类型：
• D信道：16kb/s数字信道 用于传输信令（带外信令） 通过D信道的呼叫控 • B信道：64kb/s数字信道 制协议，在B信道建 用于传输用户的数据信息 立相应的连接 在B信道上可以建立4种类型的连接： » 电路交换，通过拨号建立点到点连接 » 半永久电路（租用专线），无需拨号，始终处于连接状 态 » 分组交换，通过ISDN连接到X.25分组交换网 » 帧中继，通过ISDN连接到帧中继网络
广域网概述
广域网的组成
广域网概述
广域网的组成
与局域网类似，广域网也由通信子网和资源子网组成。 通信子网由通信线路和一些交换设备组成，而资源子网则由 主机和终端组成。 广域网的通信子网一般由公用网络系统充当，如：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 Relay）、综合业务数据网 （ISDN）和交换多兆位数据服务（SMDS）等。
DDN节点：复用及数字交叉连接系统（DCS） NMC：网管中心
• 对网络结构和业务进行配置，实时地监视网络运行情况，进行网络信息、网络节点告警、 线路利用情况等收集、统计和报告。
第5章 广域网原理与技术
报文分组号的作用是为了使目的节点能对收到的报文分组进行重新
排序并组装，但这个报文分组头无形中增加了网络传输的数据量， 即增加了网络传输开销。
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第5章 广域网技术
计算机网络及应用
虚电路方式
为减轻接收端对报文分组进行重新排序的负担，可采用能保 证报文分组按发送顺序到达目标节点的服务方式，即虚电路
（Virtual Circuit）的服务方式。虚电路服务在双方进行通信之前，
（如ISDN电话、终端等）同时进行数字通信连接。从某种角
度来看，ISDN具有费用低廉、使用灵活方便、高速数据传输 且传输质量高等优点。ISDN的组成部件包括用户终端、终端 适配器、网络终端等设备。ISDN的用户终端主要分为两种类 型：类型1和类型2。
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第5章 广域网技术
计算机网络及应用
N-ISDN系统组成
在数据链路层，可以选择运行PPP、HDLC等链路层协议，在
通信连接中被视为数据端接设备DCE。
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第5章 广域网技术
计算机网络及应用
信道服务单元/数据服务单元
信道服务单元CSU是连接DTE到本地数字电路的一个数字装
置，它能将LAN的数据帧转化为适合通信网使用的数据帧，或者
相反。 数据服务单元DSU能够对电信线路进行保护与故障诊断。这 两种设备的典型应用就是组合成一个独立的单元，实际上相当于 一个调制解调器的作用。DSU在作为数据终端设备的计算机与 CSU之间提供类似于调制解调器的连接。CSU/DSU的数据终端 设备接口通常兼容V.xx和RS 232C或类似的串行接口。
计算机网络及应用
5.2 广域网提供的服务
5.2.1 广域网通信服务类型 5.2.2 广域网服务的常用设备
计算机网络技术与应用第5章
图5-2 中继器的连接示意图
第5章 网络互联与广域网
5.2.2 网桥
网桥也称桥接器，它是数据链路层上的局域网之间的 互联设备。网桥的功能是负责在数据链路层上实现数据帧 的存储转发和协议转换，用来实现多个网络系统之间的数
据交换。网桥的作用是扩展网络的距离，并通过过滤信息
流减轻网络的负担。图5-3为网桥的连接示意图。
第5章 网络互联与广域网
第5章 网络互联与广域网
5.1 网络互联概述 5.2 网络互联设备 *5.3 广域网简介 习题5 0
第5章 网络互联与广域网
5.1 网络互联概述
5.1.1 网络互联的概念
网络互联就是利用网络互联设备，将分布在不同
地域上的计算机网络相连接，以构成更大的计算机网
络系统，其目的在于实现处于不同网络上的用户间相 互通信和相互交流，以实现更大范围的数据通信和资 源共享。
(1) 传输速率较快，在没有ISDN时，人们使用调制解调
域网由一些节点交换机(也称通信处理机)以及连接这些交换 机的链路(通信线路和设备)组成，传输距离没有限制。广域 网的节点交换机实际上就是配置了通信协议的专用计算机， 是一种智能型通信设备。
第5章 网络互联与广域网
1．广域网的结构
广域网分为通信子网与资源子网两部分，广域网的通
信子网主要由节点交换机和连接这些交换机的链路组成。
1．公用电话交换网
公用电话交换网(Public Switch Telephone Network，
PSTN)即日常生活中的电话网，是一种以模拟技术为基础的
电路交换网络，其特点是通信资费低、数据传输质量差、 传输速率低、网络资源利用率低等。
第5章 网络互联与广域网
2．综合业务数字网
《计算机网络实用技术》-第5章 网络的扩展与互连技术
(1) 中继器——常用于局域网的扩展，在物理
层实现互连。
(3) 网桥——主要用于局域网与局域网之间的 互连，是一种在数据链路层实现互连的存储转发设 备。 (4) 以太网交换机——工作在OSI模型的数据链 路层，过滤、转发和涌出基于每帧目的端地址的帧 的网络设备。
(5) 路由器——是用来连接多个不同的网络或 网段，它工作在OSI模型的第三层，即网络层，它决 定网络通信能够通过的最佳路径。 (6) 网关——是用来连接两个协议差别很大的 计算机网络，又称为网络协议转换器，它工作在OSI 模型
接收通过RS-232接口从计算机或终端送来的数据。 这些数据被调制为具有音频频段的模拟信号送入电 话线。接收端的调制解调器解调信号，生成数字信 号送入计算机或终端。
图5-7 RS-232和调制解调器
1.内置调制解调器 调制解调器有内置式和外置式，内置式和普通 的计算机插卡一样，都称为传真卡，外置式的却只 能叫做调制解调器或Modem了。如图5-8所示。
且也是集线器的理想替代物。 与网桥和集线器相比，交换机从下面几方面改进 了性能： （1）通过支持并行通信，提高了交换机的信息吞 吐量。 （2）将传统的一个大局域网上的用户分成若干工 作组，每个端口连接一台设备 或连接一个工作组， 有效地解决拥挤现象。这种方法人们称之为网络微 分段（Micro一segmentation）技术。 （3）虚拟网（VirtuaI LAN）技术的出现，给交 换机的使用和管理带来了更大的灵活性。 （4）端口密度可以与集线器相媲美,一般的网络 系统都是有一个或几个服务器，而绝大部分都是普 通的客户机。
5．2．1中继器(REPEATER)
了解电脑网络结构局域网广域网和互联网的区别与联系
了解电脑网络结构局域网广域网和互联网的区别与联系电脑网络结构：局域网、广域网和互联网的区别与联系电脑网络已经成为现代社会不可或缺的一部分，为了更好地了解电脑网络结构，我们需要了解局域网、广域网和互联网的区别与联系。
在本文中，我将为您详细介绍它们的特点和相互之间的关系，以便您对电脑网络有更清晰的认识。
一、局域网（Local Area Network）局域网是指连接在一个比较狭小的地理范围内的多台计算机和设备的网络。
它通常覆盖办公楼、学校或家庭等场所，可以通过有线或无线连接方式实现。
局域网的一个重要特点是传输速度快，延时低。
由于局域网范围相对较小，它们通常由一个主要的网络设备（如路由器）控制和管理。
局域网内的计算机和设备可以共享资源和信息，比如共享打印机、共享文件等。
这使得局域网在企业、学校和家庭中非常常见和实用。
然而，局域网的覆盖范围有限，只能在同一局域网内进行通信，无法直接与其他网络进行连接。
二、广域网（Wide Area Network）广域网是指连接在广阔地理范围内的多个局域网的网络。
它通常跨越多个城市、国家甚至大洲，利用各种传输媒介（如电话线、光纤、卫星等）进行数据传输。
与局域网相比，广域网的传输速度较慢，延时较高。
广域网的一个重要特点是扩展性强，能够连接多个局域网，使得位于不同地理位置的计算机和设备能够互相通信和共享资源。
广域网的典型例子是Internet，它连接了全球范围内的计算机和设备，使人们可以进行全球范围内的信息交流和资源共享。
三、互联网（Internet）互联网是一个由大量互相连接的计算机和网络设备组成的全球性网络。
它是广域网的最高层次，为全球范围内的信息交流和资源共享提供了基础。
互联网通过标准的互联网协议（TCP/IP）进行数据传输和通信。
互联网的一个重要特点是开放性和民主性，任何人都可以通过互联网与世界各地的计算机和设备进行交流。
互联网也带来了无数的机遇和挑战，它成为人们获取信息、进行商务活动、社交娱乐等的重要工具。
第五广域网技术-PPT精品文档
5.1 5.2 5.3 广域网概述 X.25网 综合业务数字网ISDN
5.4
5.5
DDN
帧中继
5.6 ATM网络
5.7 xDSL接入技术 小结 习题
5.1 广域网概述
广域网（WAN, wide area net）也称为远程 网，所覆盖的范围比城域网(MAN)更广，它一般 是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联， 地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较 远，信息衰减比较严重，所以这种网络一般是要 租用专线，通过IMP(接口信息处理)协议和线路 连接起来，构成网状结构，解决循径问题。
5.1.1. 广域网的概念
(2) 分组交换网 分组交换网使用无连接的服务，系统中任意两个 节点之间被建立起来的是虚电路。信息以分组的 形式沿着虚电路从发送设备传输到接收设备。大 多数现代的网络都是分组交换网，例如X.25网、 帧中继网等网是指两个节点之间建立一个安全永久 的信道。专用线路网不需要经过任何建立或拨号 进行连接，它是点到点连接的网络。典型的专用 线路网采用专用模拟线路、E1线路等。
5.1.2 广域网相关技术
路由算法根据控制方式还可以分为集中路由算法和分布式路 由算法。 (1) 集中路由算法：在集中式路由算法中，所有可选择的 路由都由一个网控中心算出，并且由网控中心将这些信息 加载到各个路由器中。这种算法只适用于小规模的网络。 (2) 分布式路由算法：在分布式路由算法中，每个路由器 自己进行各自的路由计算。并且通过路由消息的交换来互 相配合。这种算法可以适应大规模的网络，但是容易产生 一些不一致的路由结果。而这些不同路由器计算的不同路 由结果可能会导致路由环路的产生。
5.1.2 广域网相关技术
与数据广域网相关的技术问题主要有2个： (1) 路由选择：由于源和目的站不是直接连接的， 因此网络必须将分组从一个节点选择路由传输到 另一个节点，最后通过整个网络。 (2) 拥塞控制：进入网络的通信量必须与网络的 传输量相协调，以获得有效、稳定、良好的性能。
5广域网
第5章 广域网
数据报服务： 数据报服务：
特点：无连接的网络服务， 不可靠的服务。 特点：无连接的网络服务，是不可靠的服务。 有二点： 有二点： 主机只要想发送数据就随时可发送； ① 主机只要想发送数据就随时可发送； 每个分组独立地选择路由。 ② 每个分组独立地选择路由。
注意：第二点， 注意：第二点，意味着先发送出去的分组不一定先到 17 站主机。 达目的 站主机。
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第5章 广域网
广域网提供的服务： 广域网提供的服务：
数据报服务、 数据报服务、虚电路服务
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第5章 广域网
5.1.2 虚电路和数据报
虚电路服务的特点： 虚电路服务的特点： 面向连接的网络服务。 面向连接的网络服务。 1) 虚电路建立（通过虚呼叫实现） 虚电路建立（通过虚呼叫实现） 2）所有分组均沿同一路径传输 ） 3）可靠服务，服务质量有较好的保证。 ）可靠服务，服务质量有较好的保证。
相距较远的局域网通过路由器与广域网相连， 相距较远的局域网通过路由器与广域网相连， 组成了一个覆盖范围很广的互联网。局域网 组成了一个覆盖范围很广的互联网。 互联网 就可以通过广域网与另一个相隔很远的局域 网进行通信。 网进行通信。
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第5章 广域网
广域网和互联网的区别： 广域网和互联网的区别：
互联网，即使覆盖范围很广， 互联网，即使覆盖范围很广，一般也不称 它为广域网。因为不同网络的“互连” 它为广域网。因为不同网络的“互连” 才是它最主要的特征。 才是它最主要的特征。互联网必须使用 指的是单个的 路由器来连接， 广域网指的是 路由器来连接，而广域网指的是单个的 网络， 网络，它使用结点交换机连接各主机而 不是由路由器来连接各网络。 不是由路由器来连接各网络。
计算机网络深入了解局域网广域网和互联网的工作原理
计算机网络深入了解局域网广域网和互联网的工作原理计算机网络深入了解局域网、广域网和互联网的工作原理计算机网络是指将多台计算机通过通信线路连接起来，实现信息的传输和资源共享的系统。
在计算机网络中，局域网、广域网和互联网是三个重要的网络类型，它们各自具有不同的工作原理和应用范围。
以下将对它们进行深入的了解。
一、局域网（LAN）的工作原理局域网是一种地理范围较小的网络，通常用于办公楼、校园等局限范围内的计算机互联。
它的主要工作原理如下：1. 网络拓扑结构：局域网的拓扑结构可以采用星型、总线型、环型等多种形式。
其中，星型拓扑是一种常用的结构，它以中央设备（如交换机）为核心，将各个计算机连接在同一个网络中。
2. 网络通信：局域网内的计算机通过网卡与交换机相连接，网卡负责将数据转化为电信号发送到交换机，交换机根据目标地址将数据转发给目标计算机。
在局域网内，数据传输速度较快、延迟较低，适合进行高速数据传输和资源共享。
3. 子网划分：为了提高网络效率和安全性，局域网可以通过划分子网来减少广播域的大小。
子网划分可以使网络更加灵活，可以根据需要对不同的子网进行不同的管理和配置。
二、广域网（WAN）的工作原理广域网是连接不同地理位置的局域网的一种网络，常用于不同城市、不同机构之间的连接。
其工作原理如下：1. 长距离通信：广域网使用光纤、电缆等物理媒介来进行长距离的数据传输。
数据在传输过程中会经过多个路由器、交换机等设备进行中转，最终到达目标网络。
2. 路由协议：为了实现广域网中的路由选择，需要使用路由协议。
常见的广域网路由协议有RIP、OSPF、BGP等，它们可以根据网络拓扑和链路状态进行路由选择，以保证数据能够顺利传输到目标网络。
3. 安全性与可靠性：广域网连接的距离较远，存在着更多的安全威胁和传输风险。
因此，在广域网中，常常采用加密技术、防火墙等安全措施来保护数据的安全性和保密性。
三、互联网（Internet）的工作原理互联网是全球最大的计算机网络，它连接了许多的局域网和广域网，使得世界各地的计算机能够互相通信和共享资源。
知识点归纳 计算机网络中的局域网与广域网技术
知识点归纳计算机网络中的局域网与广域网技术计算机网络中的局域网与广域网技术计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它连接了全球各地的人们，使得信息传输和交流更加便捷和高效。
而计算机网络中的局域网和广域网技术则是构建网络基础设施的重要组成部分。
本文将对局域网和广域网的知识点进行归纳和介绍。
一、局域网技术局域网（Local Area Network，简称LAN）是指在一个相对较小的地理范围内连接了一组计算机设备的网络。
局域网可以是家庭、学校、企业或办公室等小范围的网络。
1. EthernetEthernet是最常用的局域网技术之一。
它使用双绞线或光纤作为传输介质，采用CSMA/CD（载波侦听多点接入/碰撞检测）访问控制协议来管理多个设备在同一时间内访问网络的冲突问题。
Ethernet能够提供高速、可靠的数据传输，并在物理层和数据链路层上进行操作。
2. Wi-FiWi-Fi是无线局域网技术的代表，它使用无线信号传输数据。
Wi-Fi技术通过无线路由器将有线网络连接转化为无线信号，使得设备可以通过无线方式接入网络。
Wi-Fi技术的出现使得局域网的覆盖范围更加广泛，并提供了更大的灵活性和便利性。
3. VLANVLAN（Virtual Local Area Network）是一种逻辑上的划分方式，可以将一个物理的局域网划分为多个逻辑上独立的局域网。
通过VLAN的划分，可以实现不同用户或设备之间的隔离和安全性，增强网络管理和控制的能力。
二、广域网技术广域网（Wide Area Network，简称WAN）是连接多个局域网的网络，它覆盖较大的地理范围，可以连接不同的城市、国家甚至是全球各地的计算机设备。
1. 链路在广域网中，链路承载着数据的传输。
链路可以是电话线、光纤、无线信号等不同的传输介质。
通过链路，广域网可以实现不同地理位置的设备之间的通信和数据交换。
2. 路由器路由器是广域网中的核心设备，用于在不同的网络之间转发数据。
第五章 广域网与网络互联
5.2
局域网互联
（3）网桥是一个存储转发设备 网桥是一个有源的帧存储转发设备，这使网桥能 具有如下功能： ①能匹配不同端口的速度
②对帧具有检测和过滤的作用。
③网桥能扩大网络地理范围，也增加了整个局域 网上工作站的最大数目。 ④提升网络带宽：网桥以分割网段提升带宽。
21
5.2
局域网互联
网桥存在的不足 （1）由于网桥对接收的帧要先存储和查找站表，然后才转 发。这就增加了时延。 （2）在MAC子层并没有流量控制功能。当网络上的负荷很 重时，网桥中的缓冲区的存储空间可能不够而发生溢出，以 致产生帧丢失的现象。 （3）具有不同MAC子层的网段桥接在一起时，网桥在转发 一个帧之前，必须修改帧的某些字段的内容，以适合另一个 MAC子层的要求。这也需要耗费时间。
局域网互联
常用的中间连接设备有：
中继器：常用于局域网的扩展，在物理层上实现互联。 网桥：主要用于局域网与局域网之间的互联，在数据链 路层实现互联。 路由器：主要用于局域网与广域网之间互联，在网络层 上实现互联。 网关：主要用于不同体系结构的网络之间的互联，在传 输层及其以上层实现互联。
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5.2
局域网互联
2.网桥（Bridge ） • 又称桥接器，它是一种存储转发设备，主要用于 局域网－局域网互联，使用网桥连接起来的局域 网从逻辑上是一个网络。 • 它接收整个数据帧传递到OSI的数据链路层，进 行存储转发，实现网络互联。 • 网桥能够连接同类型局域网，也可以连接不同类 型网络，且可以是不同的传输介质。 • 相同类型：相同的MAC协议的局域网，如 802.3以太网 • 不同类型：不同的MAC协议网络，如802.3以 太网、802.5令牌环网和FDDI。 16 • 不同介质：粗细同轴电缆、光纤以太网系统。
第五章 广域网接入技术
DDN的应用领域主要表现在以下两方面：
DDN应用在计算机联网中
DDN应用在金融业中
5.3 综合业务数字网 ISDN
1. ISDN概述
ISDN是国际电信联盟（ITU）为了在数字线路上传输数据而开发的 一种信息通信网。ISDN将多种业务集成在一个网内，为用户提供经济 有效的数字化综合服务，包括电话、传真、可视图文及数据通信等。
ISDN主要由用户终端（TE1和TE2 ）、终端适配器、网络终端组成， 它的结构如图5-1所示。
普 通 电话
IS D N的 组成部 件
普 通传真机
适 配器 网络 终 端
IS DN
网络终端
带有 IS DN P C卡 的 计算 机
数 字电话
计算 机
图5-1 ISDN结构示意图
G4传真机
ISDN连接基于两种信道：B信道和D信道 B信道采用线路交换技术，用于传输用户数据，如视频、音频等。单
广域网与局域网的一个不同点是在需要使用广域网时，首先需要向 广域网服务提供商申请广域网服务。
广域网通信是在不同地域之间进行的，当两个终端之间进行通信时， 信息要经过一条或多条广域网链路。广域网路由器连接网络的各个结 点，这些路由器为数据流经网络提供最佳的路由。
2. 广域网的主要特点
覆盖的地理范围广，通常从几公里～几万公里。
广域网通常只包含OSI参考模型的底下三层，即物理层、数据链路 层和网络层。和局域网不同的是，局域网使用的协议主要集中在数据 链路层，而广域网的协议则在网络层。
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5.2 数字数据网 DDN
1. DDN概述
DDN是利用数字信道来传输数据信号的数据传输网，它既可用于计 算机之间的通信，也可用于传送数字化传真、数字语音和数字图像等 信号。
第5章网络互联之广域网技术精品PPT课件
（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5章-广域网
第5章广域网知识要点：·概述：系统组成，数据报服务与虚电路服务，路由表。
·路由选择算法：自适应与非自适应，分层系统，最短路径算法。
·拥塞控制：资源，拥塞，时延，吞吐量，死锁。
·X.25建议：技术特征与应用。
··幀中继FR：技术特征与应用。
·ATM：B-ISDN，SONET与SDH，信元，技术特征与应用。
参考模型，信元格式。
IPOA，LANE（LAN仿真），MPLS。
5．1 概述（P291，谢希仁4版P140）1、系统组成2、交换机与路由器3、数据报服务与虚电路服务4、路由表5．2 路由选择算法1、概述理想路由算法的基本特征（基本设计要求）：正确性、简单性、健壮性、稳定性、公平性、最优性、高效性。
其中，健壮性指当发生一定程度的软硬件差错、拓扑结构变化、通信量变化时，算法能自动适应并尽可能使网络继续正常运行。
稳定性指算法能较快地收敛于稳定的解，使网络能保持较长时间的稳定、正常运行。
公平性和最优性往往难以兼顾，应从全局综合平衡。
路由算法设计的技术要素：①路由度量标准：按跳步数、物理距离、费用、延迟或吞吐量。
②路由选择时机：数据报（每个分组）、虚电路（建立连接时）。
③路由判决者：每个节点（分布式）、中心节点（集中式）、源节点。
④路由信息（拓扑、延迟、流量等）来源：不需要（如扩散法）、本地、相邻节点、路由中的节点、全部节点（如集中式）。
⑤路由选择策略（两类）：静态（非自适应算法）、动态（自适应算法）。
⑥路由信息更新方式：连续更新（如本地信息）、定期更新、拓扑结构变化或性能变化超门限时。
最优化原则：若路由器J在从路由器I到K的最佳路由上，则从J到K的最佳路由也在同一路由中。
最短路径选择：使用最短路径算法计算出一对路由器之间的最短路径，其度量值有多种。
目前常用的算法是Dijkstra最短路径算法。
2、非自适应路由策略（1）扩散法。
每个节点对到达的分组向除了入口之外的其它所有出口方向转发。
计算机网络 广域网PPT学习教案
目的站是[3, 2]吗？
否
查找转发表中的下一个项目。
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[1, 1] 交换机1
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[3, 2] 交换机3
[3, 3] 交换机3
[2, 1] 直接
查找转发表(forwarding table)，并找出应从结点的
哪一个接口将该分发送出去。
路由选择是构造路由表(routing table)的过程。
路由表是根据一定的路由选择算法得到的，而转
发表又是根据路由表构造出的。
计算机网络五：局域网、城域网、广域网和互联网
计算机⽹络五：局域⽹、城域⽹、⼴域⽹和互联⽹局域⽹、城域⽹、⼴域⽹和互联⽹㈠局域⽹1、局域⽹定义局域⽹（Local Area Network），简称LAN，是指在某⼀区域内由多台计算机互联成的计算机组。
⼀般是⽅圆⼏千⽶以内。
局域⽹可以实现⽂件管理、应⽤软件共享、打印机共享、⼯作组内的⽇程安排、电⼦邮件和传真通信服务等功能。
局域⽹是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由⼀个公司内的上千台计算机组成。
2、局域⽹介绍局域⽹（Local Area Network，LAN）是在⼀个局部的地理范围内（如⼀个学校、⼯⼚和机关内），⼀般是⽅圆⼏千⽶以内，将各种计算机，外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信⽹。
它可以通过数据通信⽹或专⽤数据电路，与远⽅的局域⽹、数据库或处理中⼼相连接，构成⼀个较⼤范围的信息处理系统。
局域⽹可以实现⽂件管理、应⽤软件共享、打印机共享、扫描仪共享、⼯作组内的⽇程安排、电⼦邮件和传真通信服务等功能。
局域⽹严格意义上是封闭型的。
它可以由办公室内⼏台甚⾄上千上万台计算机组成。
决定局域⽹的主要技术要素为：⽹络拓扑，传输介质与介质访问控制⽅法。
3、局域⽹组成局域⽹由硬件（包括服务器、⼯作站、打印机、⽹卡、互联设备等）和⽹络传输介质（光纤和WIFI等），以及软件所组成。
4、局域⽹拓扑结构星形、树形、总线形和环形。
5、局域⽹四种技术类型/标准以太⽹（Ethernet）；令牌环（Token Ring）；令牌总线(Token Bus)，如ARCNET；光纤分布式数据接⼝（FDDI）。
⽬前，以太⽹（Ethernet）类型的局域⽹应⽤最为⼴泛。
㈡城域⽹1、城域⽹定义城域⽹(Metropolitan Area Network)，简称MAN，是在⼀个城市范围内所建⽴的计算机通信⽹。
属宽带局域⽹。
由于采⽤具有有源交换元件的局域⽹技术，⽹中传输时延较⼩，它的传输媒介主要采⽤光缆，传输速率在100兆⽐特/秒以上。
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分组交换类：X.25、帧中继网、ATM网、无线分组网，
专线类：数字数据网DDN、数字卫星网VSAT）
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5.1 广域网
广域网的主要特点： （1）主要提供面向通信的服务，支持用户使用计算机进行远距 离的信息交换； （2）覆盖范围广，通信的距离远，需要考虑的因素增多，如媒 体的成本、线路的冗余、媒体带宽的利用和差错处理等；
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5.1 广域网
虚拟私有网络（ VPN, Virtual Private Network） ：是一种利用 公共网络来构建的私人专用网络技术。与传统的电信专线网络 相比，VPN虚拟专网具备以下优势： 廉价的网络接入:VPN虚拟专网利用免费的Internet资源将企 业在全省乃至全国的各分支机构进行互联，各节点全部采用 本地电话或本地专线接入方式，大大节省了长途拨号及长途 专线的连接费用。 严格的用户认证: VPN系统全部采用CA认证体制。 高强度的数据保密
第5章 广域网与网域网技术
•局域网互联
1
5.1 广域网
广域网WAN(Wide Area Network)在一个广泛范围内建 立的计算机通信网 。它所覆盖的地理范围从几十公里到几 千公里，可以覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲，形成国 际性的远程网络。目前全球大量使用的Internet网络就是广 域网的一个典型。 其参考模型与协议可对照OSI 参考模型，广域网技术主 要位于底层的3个层次。 广域网的分类： 电路交换类：PSTN、IDSN和ADSL，
10
5.2
局域网互联
二种类型的网络有三种网络互联形式： 局域网与局域网互联 局域网与广域网互联 广域网与广域网互联 各种类型的网络互联成一个网络有两种方式： 利用网间连接器实现网络互联，主要用于局域网与局 域网互联。 通过互联网实现网络互联，主要用于局域网与广域网、 广域网与广域网间的互联。
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5.2
5.1 广域网
数字数据网（DDN, Digital Data Network) ：利用光纤、数字微 波或卫星等数字传输通道和数字交叉复用设备组成，为用户提 供高质量的数据传输通道，传送各种数据业务，属于线路交换 方式，如ChinaDDN（2Mbps）。 帧中继：由于传输技术的发展，数据传输误码率大大降低， 分组通信的差错恢复机制显得过于繁琐，帧中继将分组通信的 三层协议简化为两层，大大缩短了处理时间，提高了效率。帧 中继网内部的纠错功能很大一部分都交由用户终端设备来完成。 帧中继是面向连接的方式，采用2个关键技术虚拟租用线路和 “流水线”方式（64K-2Mbps），为局域网互联提供合理速率和 较低价格的服务。
局域网互联
常用的中间连接设备有：
中继器：常用于局域网的扩展，在物理层上实现互联。 网桥：主要用于局域网与局域网之间的互联，在数据链 路层实现互联。 路由器：主要用于局域网与广域网之间互联，在网络层 上实现互联。 网关：主要用于不同体系结构的网络之间的互联，在传 输层及其以上层实现互联。
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5.2
局域网互联
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5.1 广域网
综合业务数据网（ISDN）：使用公用交换网PSTN作为通信 线路，完全采用数字信道，提供64K-128Kbps速率传输服务。 非对称数字用户环路（ADSL）:一种传输层的技术，充分利 用现有的铜线资源，打电话和上网同时进行，不用拨号，高 速数据通信和交换视频，提供下行1.5-8Mbps，上行1Mbps速 率传输服务。 有线电视网络：利用CATV提供视频信号业务、语音、数据 等宽带多媒体信息业务，提供下行38Mbps，上行768Kbps速率 传输服务。 微波无线网 卫星通信网
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5.1 广域网
常见的广域网技术： 电话拨号网：使用公用电话交换网PSTN作为通信线路。 公用分组交换网：基于X.25标准提供通信子网服务，如 TELENET，DATAPAC，CHINAPAC（9.6Kbps） X.25建议书是CCITT早在1976年就制定出的一个面向分组交 换的网络协议标准， 其目的在于希望借助现有的公共数据网进 行国际间的数据通信。X.25的基本特征: 协议比较复杂。 只是对公用分组交换网接口的规格说明 仅提供虚电路服务:从虚电路的建立来讲，可分成两种，即 5 交换式虚电路SVC和永久性虚电路PVC。
（3）由电信部门或公司负责组建、管理和维护，并向全社会提 供面向通信的有偿服务、流量统计和计费问题。
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5.1 广域网
广域网与局域网的主要区别和关系 （1）覆盖距离； （2）数据传输速率； （3）受投资的限制，广域网一般不使用局域网普遍采用的多点 接入技术。 （4）从层次结构来看，局域网使用的协议主要体现在数据链路 层和物理层，而广域网使用的协议主要在网络层。而且，在广 域网中的一个重要问题就是路由选择。 （5）更多的情况下，广域网都是由大量的局域网组成。
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5.2
问题的提出：
局域网互联
●任何一个LAN总会受到两个方面的限制，即工作站个数 和网络覆盖距离。
●一个LAN内，当工作站较多时，会导致网络的总体性能 下降，例如802.3标准的LAN。
●如果一个单位已拥有许多个局域网，常需要将这些局 域网互连起来，以实现局域网之间的通信。
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5.2
局域网互联
计算机网络互联是利用网络互联设备及相应 的技术措施和协议把两个以上计算机网络连起来， 实现计算机网络之间的连接。 其核心是网络之间的硬件连接和网间互联的 协议。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。
局域网与局域网之间的互联，采用的互联 方式和互联设备，取决于实际需要和被连接网 络之间的兼容程度。
局域网互联的主要设备有： 中继器 网桥
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5.2
局域网互联
1.中继器（Repeater ） •又称重发器（或转发器），是最简单的网络互 联设备，它在网络物理层实现互联，完成放大、 再生网络上的物理信号。主要用于局域网－局域 网互联。 •主要是延长信号在电缆上的传输距离，仅用来 延长网络的连接长度或覆盖范围。 •缺点：不具备差错/纠错功能，引入延迟。 •集线器（HUB)是一种特殊的中继器，它是一个 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。