计算机通信网网络层基础知识

IP MAC
IP
MAC
PPP
IP
802.3MAC 802.3PHY
不同的链路层在网络层统一为IP
IP X.25L3
802.3MAC LAPB 802.3PHY X.21
计算机通信网网络 层基础知识
IP PPP
IP X.25L3 LAPB
X.21
14
重
层基础知识
协议转换技术 例
802.3与Token Ring协议的转换
– 有相同的LLC子层 – 帧结构非常相似 – 都是无连接通信方式
网桥
DA SA LEN DATA FCS
SD AC FC DA SA DATA FCS ED FS
LLC 802.3
网桥
计算机通信网网络 层基础知识
LLC 802.5
3、协议覆盖方式
– 需要互通但又无法实现协议转换
大家都来 学英语
– 在上一层次寻求协议的统一
各层都为上层提供透明的通信服务
不同的协议都可运载同一种上层协议
要求具备统一的上一层，下层和本层可以不同
C
C
A
A
B
计算机通信网网络 层基础知识
C B
21
协议覆盖技术 例
覆盖相同的网络层以进行网络互联
15
网络互联技术
2、隧道技术
– 通过不同的网络或通信技术，连接相同的网络 – 中间网络只起“隧道”的作用－－透明传输的
“信道”
以太网
Modem
PSTN 电话网
以太网
Modem
X.25网
计算机通信网网络
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层基础知识
隧道技术 例
LAN通过PSTN远程互联
不对以太网帧结构作任何改动
LLC MAC
计算机通信网
网络层基础知识
计算机通信网网络层基础知识
网络层
网络层的背景与功能
实现路由功能的要素
路由表与Routed
Routing 路由算法
拥塞控制
互联及网络互联
计算机通信网网络
2
层基础知识
5.5 网络互联
背景：
多种网络并存
多种线路 多种协议 多种协议体系
多种技术及技术路线
1、协议转换
翻译
– 不同类型网络的互连互通
选择在适当的层次进行协议转换
协议转换的难度很大，通常只在相似协议之间实现
– Ethernet－－X.25 无法实现转换（大多数协议转换均以失败告 终）
– Ethernet－－Token Ring 少数几种转换之一
协议转换
协议A
协议A
协议B
协议B
计算机通信网网络
– 地址结构不同
086 028 3202528
中国 成都 电子科技大学 通信学院 108教研室
202.115.12.5
jsduan@uestc.edu.cn
最大可传输分组大小不同
网A
？ 网B
不同的安全机制，计费策略等
计算机通信网网络
6
层基础知识
网络互联面临的问题
P306 图5-35 网络如此不同 P355图5-43
网络互联技术
隧道技术的缺点
只适应在两个相同网络之间通过第三方网络互联 – 需要互联的网络并不个个相同 – 在每两个需要互联的网络之间建立隧道，是不
可想象的
– 设网络数量为n
全连通 隧道的数量至少为n-1 两两连通计，算实机现通全信网网互网联络需要的隧道数量n为(n-210)/2
层基础知识
网络互联技术
X.25L3 X.25L2
PHY
协议实体不匹配，如何实现通信？
计算机通信网网络
9
层基础知识
网络互联面临的问题
以太网与X.25的互联
X.25
？
X.25 L3
802.3 L2
？
LAPB
802.3 L1
？
X.21
层次不匹配、协议不匹配，如何互联？
计算机通信网网络
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层基础知识
5.6.2 协议实体与互联
X.21
X.21
计算机通信网网络
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层基础知识
隧道技术 例
LAN通过Internet互联
Internet
Modem
Modem
LLC MAC
LLC MAC
隧道
802.3 PHY
TCIPP Inetrnet TCIPP 802.3 …… 作隧道 …… PHY
……
……
计算机通信网网络 层基础知识
对比
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802.3 PHY
PPP 串口
隧道
PPP协议栈 作隧道
LLC MAC
PPP 串口
802.3 PHY
Modem
PSTN电话
计算机通网信网网络
Modem
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层基础知识
隧道技术 例
LAN通过X.25互联
X.25网
Modem
Modem
LLC MAC
LLC MAC
隧道
802.3 PHY
X.25L3 X.25网 X.25L3 802.3 LAPB 作隧道 LAPB PHY
计算机通信网网络
7
关
层基础知识
网络互联面临的问题
几个典型的互联环境
– 以太网互联
PSTN
? HDLC ? RS232
HDLC ? RS232 ?
?
?
协议实体不匹配，计如算何机实通信现网通网信络？
8
难
层基础知识
网络互联面临的问题
– IP网络与X.25互连
IP网络
X.25网络
IP 802.3 PHY
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层基础知识
5.6.1网络互联面临的问题
操作方式与服务质量的不同
虚电路－－－－－－－－－数据报
沿同一路径
沿不同路径
按序到达
可能不按序到达
可靠、有差错处理
不可靠、无差错处理
来自百度文库
协议不同
– 帧格式不同
– 操作过程、处理方式不同
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层基础知识
网络互联面临的问题
寻址方式不同
处于不同的系统中。
实体C
实体C
实体C
实体A
实体A ？ 实体B
实体B
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关
层基础知识
协议实体与互联
不同的实体之间，不同的协议体系之间互联， 就像两个不同国家的人想要语言交流一样
请思考一下，我们用了哪些方法以便和国外 的人交流？
计算机通信网网络
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层基础知识
5.6.3 网络互联技术
对等实体间才能实现通信 对等实体是实现相同协议的实体 每一个实体，一定有一个对等实体存在
计算机通信网网络
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关
层基础知识
协议实体与互联
同层不同实体之间不能直接互连 四层即高层都是端到端的通信，实体的变化较少。 下三层涉及多种网络和通信技术，实体会频繁发生变化。 各层中的实体，都有对应的对等实体，这些对等实体可能
面向连接与无连接 固定帧长与可变帧长 ……
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关
层基础知识
网络互联背景
多种网络
– WAN：x.25 、 Frame Relay 、ATM 、TCP/IP – LAN：IPX、IEEE802、SNA、DECnet – MAN：ADSL、ISDN、广播电视网
多种互联环境
– LAN－WAN – LAN－LAN – LAN－WAN－LAN – WAN－LAN－WAN – WAN－WAN