网络基础知识-网络互连概述.ppt

7.1 网络互连概述,所谓网络的互连，就是指的两个或两个以上计算机网络互相连接在一起进行数据通信和资源共享。 网络互连比组建网络复杂，因为互连在一起的网络通常包含几种不同类型的网络体系结构。它们也许使用不同的物理拓扑结构，不同的传输介质，不同的网络协议等等。,网络互联主要形式,1、局域网互联2、局域网与广域网3、局域网与城域网另外的分类方式： 同构互联网、异构互联网,互联设备,将网络互相连接起来要使用一些中间设备（或中间系统），ISO的术语称之为中继（replay）系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下4种中继系统：（1） 物理层中继系统，即中继器（Repeater）。（2） 数据链路层中继系统，即网桥或桥接器（Bridge）。（3） 网络层中继系统，即路由器（Router）。 (4) 在网络层以上的中继系统，即网关（Gateway）。,7.2 在物理层互连,7.2.1 中继器概述 当需要传输较长的距离时，或者说需要将网络扩展到更大的范围时，就要采用中继器、集线器。,7.2.2 以太网中继器 以太网中继器用于扩展以太网作用范围。 四中继器原则： 在网络上任何两台计算机之间不能安装超过4台中继器，这就是5-4-3-2-1规则。即网络可以被4台中继器分成5个部分，其中允许3个部分有主机，并且主机数目可达该网段规定的最大主机数，2个部分完全是链路，整个是一个大的冲突域。,7.2.3 集线器 集线器的英文名字HUB，为“中心”的意思，即集线器最初的功能是把所有节点集中在以它为中心的节点上，有力地支持了星型拓扑结构，简化了网络的管理。 集线器工作在物理层，但采用CSMA/CD的访问方式。它提高了网络通信的速度；若端口或线路、节点故障也不会影响整个网络； 集线器的实质是中继器。 集线器可以分为被动集线器、主动集线器和智能集线器三类。,7.2.3 集线器,集线器工作在物理层，可分为有源集线器和无源集线器，无源集线器的功能是集中线路。有源集线器本质上是一种中继器，又称为多端口中继器，功能是对信号进行再生并且把它放大到所有的网络连接上。有源集线器多用于以太网中。特点： 共享带宽，同一时间只能有一对port在工作。,7.3 在数据链路层互连,7.3.1 网桥的工作原理 网桥内部存储着一个数据表，称为网桥表。其中记录着各个主机物理地址和网桥的端口的对应关系。当网桥收到一个数据帧，就将它先存放在自己的缓冲区中，若该帧校验出错，则丢弃；否则，取出该帧的目的MAC地址，查网桥表。 若目的MAC地址对应的端口与受到该帧的端口不同，则将该帧发往目的MAC地址对应的端口；否则，仍然将该帧丢弃。这样，只有目的MAC地址和源MAC地址不在同一网段的帧才会被网桥转发，达到了隔离冲突域的目的 。,功能：过滤局域网上的流量，确保本地通信在本地进行。但不能过滤广播包。工作在数据链路层。根据mac地址做出判断，可以维护地址表。,7.3.2 网桥的分类,常见的网桥按照其工作原理不同分为两类：透明网桥和源路由网桥。,7.3.3 以太网交换机,交换机同时具备集线器和网桥的功能，他把来自输入端口的帧交换到输出端口，同时能够为每个端口提供完全的带宽。 交换机的英文名称之为“Switch”，它是集线器的升级换代产品，从外观上来看的话，它与集线器基本上没有多大区别，都是带有多个端口的长方形盒状体。交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 交换机和集线器在OSIRM开放体系模型中对应的层次就不一样，集线器是同时工作在第一层（物理层）和第二层（数据链路层），而交换机至少是工作在第二层，更高级的交换机可以工作在第三层（网络层）和第四层（传输层）。,7.3.3 以太网交换机,交换机的本质是网桥，所以又称为多端口网桥。和网桥一样，交换机也检查每个MAC帧的目的MAC地址，并和自身内部的交换表相比较，找到与目的网段相连接的端口，然后将该帧发往正确的端口， 因此能分隔冲突域。 交换机也是即插即用设备。 交换机也会面临活动环路问题，靠生成树算法解决。,7.4 网际互连,7.4.1 Internet的网际协议IP IP协议负责将不同网络互连起来，为此需要有全球统一的寻址方式和地址。 IP地址由32位二进制数表示，但为方便通常使用点分十进制方式表示。,IP地址共分五类,IP地址共分五类,IP地址包括网络地址和主机地址 为了适合各种不同大小规模的网络需求，IP地址被分为五大类，其中A、B、C类供Internet网络上的主机使用的IP地址，而D、E类是供特殊用途的IP地址。 A类：A类的IP地址适合于超大型的网络 ：国家、特殊单位 网络地址为7位，主机地址为24位，即允许有27 个不