网络互联的基本概念

第 5 章网络互联的基本概念

5.1 网络互连

1、多彩的网络世界

（1）网络类型多种多样

•以太网

•FDDI

•ATM

•帧中继

（2）技术特点丰富多彩

•寻址机制

•分组最大长度

•差错恢复

•状态报告

•用户接入等

2、互联的提出

（1）网络孤岛：物理网络不能直接相联

网上的用户有与另一个网上用户通信的需要

网上的用户有共享另一个网上资源的需求

（2）互联网络（internetwork）简称互联网（internet）

利用互联设备（路由器）将两个或多个物理网络相互连接而形成的单一大网就称为互联网络（internetwork），简称为互联网（internet），如图5.1所示。在互联网上的所有用户只要遵循相同协议，就能相互通信，共享互联网上的全部资源。国际互联网Internet就

是由几千万个计算机网络通过路由器互联起来的、全世界最大的、覆盖面积最广的计算机互联网。

3、互联网的功能

（1）屏蔽各个物理网络的差别

•寻址机制的差别

•分组最大长度的差别

•差错恢复的差别等

（2）隐藏各个物理网络实现细节

（3）为用户提供通用服务

4、虚拟网络

•虚拟网络系统是对互联网结构的抽象

•虚拟网络能提供通用的通信服务

•虚拟网络能将所有的主机都互联起来

5．2 网络互连解决方案

1、网络的哪个层次解决互联问题？

•ISO/OSI 参考模型的网络层

•TCP/IP 体系结构的互联层

2、网络互联解决方案

•面向连接的解决方案

•面向非连接的解决方案

5.2.1 面向连接的解决方案

两个节点在通信时需要建立一条逻辑通道，所有信息单元沿着建立的逻辑通道传送，要求每个物理网络都能够提供面向连接的服务。

5.2.2 面向非连接的解决方案

1、特点

通信前不需要建立逻辑通道，网络中的信息单元被独立对待，简单而实用，最流行的解决方案（IP 、IPX ）

2、IP协议

IP 协议的主要特点：效率高、互操作性好、实现简单、比较适合于异构网络

IP 协议定义的主要内容：IP 数据报格式、数据报寻址和路由、数据报分片和重组、差错控制和处理

IP路由器：支持IP 协议的路由器

IP 数据报：IP 协议处理的数据单元

5.3 IP协议和IP层服务

5.3.1 IP 互联网的工作原理

5.3.2 IP 层服务

（1）不可靠的数据投递服务。IP 协议本身没有能力证实发送的报文是否被正确接受。IP 数据包在传输过程中可能丢失、重复、损坏或错序。但IP 不检测这些错误。在错误发生时，IP 也没有可靠的机制来通知发送方或接受方。

（2）面向非连接的传输服务。无连接表示每个IP 数据包都是独立发送的，而且从源节点到目的节点的一系列数据包可能经过不同的传输路径，有的在传输过程还可能丢失。

（3）尽最大努力投递服务。IP 并不随意的丢弃数据包。只有当系统的资源用或底层网络出现故障时，IP 才被迫丢弃报文。

5.3.3 IP 互联网的特点

•IP 互联网隐藏了低层物理网络细节，向上为用户提供通用的、一致的网络服务。因此，尽管从网络设计者角度看IP 互联网是由不同的网络借助IP 路由器互联而成的，但从用户的观点看，IP 互联网是一个单一的虚拟网络。

•IP 互联网不指定网络互联的拓扑结构，也不要求网络之间全互联。因此，IP 数据报从源主机至目的主机可能要经过若干中间网络。一个网络只要通过路由器与IP 互联网中的任意一个网络相连，就具有访问整个互联网的。

•IP 互联网能在物理网络之间转发数据，信息以跨网传输。

•IP 互联网中的所有计算机使用全局统一的地址描述法（IP 地址）。

•IP 互联网平等地对待互联网中的每一个网络，不管这个网络规模是大还是小，也不管这个网络的速度是快还是慢。