網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)第六章

1、第六章第六章 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù) 本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念 網(wǎng)絡(luò)互連的類型和層次網(wǎng)絡(luò)互連的類型和層次 典型網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備典型網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 路由協(xié)議路由協(xié)議 路由器的配置路由器的配置 6.1 網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念6.1.1 網(wǎng)絡(luò)互連概述網(wǎng)絡(luò)互連概述1. 網(wǎng)絡(luò)互連的概念網(wǎng)絡(luò)互連的概念 網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)互連是指將分布在不同地理位置、使用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的是指將分布在不同地理位置、使用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備進(jìn)行連接，使之成為一個(gè)更大規(guī)模的互連單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備進(jìn)行連接，使之成為一個(gè)更大規(guī)模的互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更大

2、范圍的數(shù)據(jù)通信和資源共享。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更大范圍的數(shù)據(jù)通信和資源共享。 2. 網(wǎng)絡(luò)互連的優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)互連的優(yōu)點(diǎn)l 擴(kuò)大資源共享的范圍擴(kuò)大資源共享的范圍 將多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連起來(lái)就構(gòu)成了一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連起來(lái)就構(gòu)成了一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)Internet。在在Internet上的用戶只要遵循相同的協(xié)議，就能相互通信，并且上的用戶只要遵循相同的協(xié)議，就能相互通信，并且Internet上的資源也可以被更多的用戶所共享上的資源也可以被更多的用戶所共享 l 提高網(wǎng)絡(luò)的性能提高網(wǎng)絡(luò)的性能 總線型網(wǎng)絡(luò)隨著用戶數(shù)的增多，沖突的概率和數(shù)據(jù)發(fā)送延遲會(huì)顯著總線型網(wǎng)絡(luò)隨著用戶數(shù)的增多，沖突的概率和數(shù)據(jù)發(fā)送延遲會(huì)

3、顯著增大，網(wǎng)絡(luò)性能也會(huì)隨之降低。但如果采用子網(wǎng)自治以及子網(wǎng)互連的增大，網(wǎng)絡(luò)性能也會(huì)隨之降低。但如果采用子網(wǎng)自治以及子網(wǎng)互連的方法就可以縮小沖突域，有效提高網(wǎng)絡(luò)性能。方法就可以縮小沖突域，有效提高網(wǎng)絡(luò)性能。 l 降低連網(wǎng)的成本降低連網(wǎng)的成本 當(dāng)同一地區(qū)的多臺(tái)主機(jī)希望接入另一地區(qū)的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一般都采當(dāng)同一地區(qū)的多臺(tái)主機(jī)希望接入另一地區(qū)的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一般都采用主機(jī)先行聯(lián)網(wǎng)（構(gòu)成局域網(wǎng)），再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)和其它網(wǎng)絡(luò)連用主機(jī)先行聯(lián)網(wǎng)（構(gòu)成局域網(wǎng)），再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)和其它網(wǎng)絡(luò)連接的方法，這樣可以大大降低連網(wǎng)成本。接的方法，這樣可以大大降低連網(wǎng)成本。 l 提高網(wǎng)絡(luò)的安全性提高網(wǎng)絡(luò)的安全性 將具有相同權(quán)

4、限的用戶主機(jī)組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備上嚴(yán)格將具有相同權(quán)限的用戶主機(jī)組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備上嚴(yán)格控制其它用戶對(duì)該網(wǎng)的訪問(wèn)，從而可以實(shí)現(xiàn)提高網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制?？刂破渌脩魧?duì)該網(wǎng)的訪問(wèn)，從而可以實(shí)現(xiàn)提高網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制。 l 提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性 設(shè)備的故障可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，而通過(guò)子網(wǎng)的劃分可以有效設(shè)備的故障可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，而通過(guò)子網(wǎng)的劃分可以有效地限制設(shè)備故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響范圍。地限制設(shè)備故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響范圍。 6.1.2 網(wǎng)絡(luò)互連的要求網(wǎng)絡(luò)互連的要求l 能為不同子網(wǎng)之間的通信能為不同子網(wǎng)之間的通信提供路徑選擇和數(shù)據(jù)交換功能。提供路徑選擇和數(shù)據(jù)交換功能。l 在不修改互

5、連在一起的各網(wǎng)絡(luò)原有結(jié)構(gòu)和協(xié)議的基礎(chǔ)上，能夠利在不修改互連在一起的各網(wǎng)絡(luò)原有結(jié)構(gòu)和協(xié)議的基礎(chǔ)上，能夠利用網(wǎng)間互連設(shè)備來(lái)協(xié)調(diào)和適配各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的差異。用網(wǎng)間互連設(shè)備來(lái)協(xié)調(diào)和適配各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的差異。l 應(yīng)考慮虛擬網(wǎng)絡(luò)的劃分、不同子網(wǎng)的差錯(cuò)恢復(fù)機(jī)制對(duì)全網(wǎng)的影響、應(yīng)考慮虛擬網(wǎng)絡(luò)的劃分、不同子網(wǎng)的差錯(cuò)恢復(fù)機(jī)制對(duì)全網(wǎng)的影響、不同子網(wǎng)的用戶接入限制以及通過(guò)互連設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的流量控制等不同子網(wǎng)的用戶接入限制以及通過(guò)互連設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的流量控制等問(wèn)題。問(wèn)題。l 盡量避免為提高網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸性能而影響各個(gè)子網(wǎng)內(nèi)部的傳輸功盡量避免為提高網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸性能而影響各個(gè)子網(wǎng)內(nèi)部的傳輸功能和傳輸性能。能和傳輸性能。返回本節(jié)首頁(yè)返

6、回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)返回本章首頁(yè)6.2 網(wǎng)絡(luò)互連的類型和層次網(wǎng)絡(luò)互連的類型和層次6.2.1 網(wǎng)絡(luò)互連的類型網(wǎng)絡(luò)互連的類型 目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)3種。因此，種。因此，網(wǎng)絡(luò)互連的類型主要有以下幾種。網(wǎng)絡(luò)互連的類型主要有以下幾種。1. 局域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)互連（局域網(wǎng)互連（LANLAN） l 在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，局域網(wǎng)在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，局域網(wǎng)局域網(wǎng)互連是最常見(jiàn)的一種，如圖局域網(wǎng)互連是最常見(jiàn)的一種，如圖6-1所示。所示。圖圖6-1 局域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)互連示意圖局域網(wǎng)互連示意圖l 局域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)互連一般又可分為局域網(wǎng)互連一般又

7、可分為同種局域網(wǎng)互連同種局域網(wǎng)互連（比如兩（比如兩個(gè)以太網(wǎng)間的互連）和個(gè)以太網(wǎng)間的互連）和異種局域網(wǎng)互連異種局域網(wǎng)互連（比如一個(gè)以太網(wǎng)和（比如一個(gè)以太網(wǎng)和一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)的互連）兩種。一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)的互連）兩種。 2. 局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連（廣域網(wǎng)互連（LANWAN） 局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連也是常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)互連方式之一，如圖廣域網(wǎng)互連也是常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)互連方式之一，如圖6-2所示。所示。局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連一般可以通過(guò)路由器（廣域網(wǎng)互連一般可以通過(guò)路由器（Router）或網(wǎng)關(guān)）或網(wǎng)關(guān)（Gateway）來(lái)實(shí)現(xiàn)。）來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖圖6-2 局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連示意圖廣域網(wǎng)互連示意圖 3. 局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣

8、域網(wǎng)局域網(wǎng)互連（局域網(wǎng)互連（LANWANLAN） 局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)互連可以通過(guò)路由器和網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如局域網(wǎng)互連可以通過(guò)路由器和網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖圖6-3所示。所示。圖圖6-3 局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)互連示意圖局域網(wǎng)互連示意圖 4廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連（廣域網(wǎng)互連（WANWAN） 廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的互連可以通過(guò)路由器和網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的互連可以通過(guò)路由器和網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖6-4所示。所示。圖圖6-4 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連示意圖廣域網(wǎng)互連示意圖6.2.2 網(wǎng)絡(luò)互連的層次網(wǎng)絡(luò)互連的層次l 物理層互連物理層互連 物理層互連的設(shè)備是物理層互連的設(shè)備是中繼器中繼器

9、。中繼器在物理層互連中起到的作用是。中繼器在物理層互連中起到的作用是將一個(gè)網(wǎng)段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大和整形，然后發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)段將一個(gè)網(wǎng)段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大和整形，然后發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)段 上，克服信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后引起的衰減。上，克服信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后引起的衰減。l 數(shù)據(jù)鏈路層互連數(shù)據(jù)鏈路層互連 數(shù)據(jù)鏈路層互連的設(shè)備是數(shù)據(jù)鏈路層互連的設(shè)備是網(wǎng)橋網(wǎng)橋。網(wǎng)橋一般用于互連兩個(gè)或多個(gè)同一。網(wǎng)橋一般用于互連兩個(gè)或多個(gè)同一類型的局域網(wǎng)，其作用是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，并且能夠根據(jù)類型的局域網(wǎng)，其作用是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，并且能夠根據(jù)MAC地址對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。地址對(duì)數(shù)

10、據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。l 網(wǎng)絡(luò)層互連網(wǎng)絡(luò)層互連 網(wǎng)絡(luò)層互連的設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)層互連的設(shè)備是路由器路由器。網(wǎng)絡(luò)層互連主要是解決路由選擇、擁。網(wǎng)絡(luò)層互連主要是解決路由選擇、擁塞控制、差錯(cuò)處理與分段技術(shù)等問(wèn)題。塞控制、差錯(cuò)處理與分段技術(shù)等問(wèn)題。l 高層互連高層互連 實(shí)現(xiàn)高層互連的設(shè)備是實(shí)現(xiàn)高層互連的設(shè)備是網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)。高層互連是指?jìng)鬏攲右陨细鲗訁f(xié)議不。高層互連是指?jìng)鬏攲右陨细鲗訁f(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)之間的互連，高層互連所使用的網(wǎng)關(guān)大多是應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)，或同的網(wǎng)絡(luò)之間的互連，高層互連所使用的網(wǎng)關(guān)大多是應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)，或稱為應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)（稱為應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)（Application Gateway）。）。 返

11、回本節(jié)首頁(yè)返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)返回本章首頁(yè)6.3 典型網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備典型網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)互連的目的是為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的通信和更大范圍的資源共享。網(wǎng)絡(luò)互連的目的是為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的通信和更大范圍的資源共享。但是不同的網(wǎng)絡(luò)所使用的通信協(xié)議往往也不相同，因此網(wǎng)絡(luò)間的通信但是不同的網(wǎng)絡(luò)所使用的通信協(xié)議往往也不相同，因此網(wǎng)絡(luò)間的通信必須要依靠一個(gè)中間設(shè)備來(lái)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換既可以由軟件來(lái)必須要依靠一個(gè)中間設(shè)備來(lái)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換既可以由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是由于軟件的轉(zhuǎn)換速度較慢，因此，實(shí)現(xiàn)，也可以由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是由于軟件的轉(zhuǎn)換速度較慢，因此，往往都使用硬件來(lái)完成不同協(xié)議間的轉(zhuǎn)換

12、，這種設(shè)備就叫往往都使用硬件來(lái)完成不同協(xié)議間的轉(zhuǎn)換，這種設(shè)備就叫網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備備。常用的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備有中繼器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)等。常用的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備有中繼器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)等。 6.3.1 中繼器（中繼器（Repeater） 1. 中繼器的功能和特點(diǎn)中繼器的功能和特點(diǎn) l 中繼器中繼器是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它工作在是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它工作在OSI參考模型的最低層參考模型的最低層物物理層，常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。如圖理層，常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。如圖6-5所示。所示。嚴(yán)格地說(shuō)，中繼器只是網(wǎng)段連接設(shè)備而不是網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它嚴(yán)格地說(shuō)，中繼器只

13、是網(wǎng)段連接設(shè)備而不是網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它只能用來(lái)只能用來(lái)連接具有相同物理層協(xié)議的局域網(wǎng)。連接具有相同物理層協(xié)議的局域網(wǎng)。 圖圖6-5 中繼器工作示意圖中繼器工作示意圖 l 中繼器在數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸過(guò)程當(dāng)中只起到一個(gè)放大電信號(hào)、延伸傳輸中繼器在數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸過(guò)程當(dāng)中只起到一個(gè)放大電信號(hào)、延伸傳輸 介質(zhì)、將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的范圍擴(kuò)大的作用，它并不具備檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的功能。介質(zhì)、將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的范圍擴(kuò)大的作用，它并不具備檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的功能。 l 中繼器既可用于連接相同傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)（如細(xì)纜以太網(wǎng)之間的連中繼器既可用于連接相同傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)（如細(xì)纜以太網(wǎng)之間的連接），也可用于連接不同傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)（如細(xì)纜以太網(wǎng)與雙絞線以接

14、），也可用于連接不同傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)（如細(xì)纜以太網(wǎng)與雙絞線以太網(wǎng)之間的連接）。太網(wǎng)之間的連接）。 2. 集線器（集線器（HUB） l HUB是一種多端口的特殊中繼器，主要用于連接雙絞線介質(zhì)或光纖是一種多端口的特殊中繼器，主要用于連接雙絞線介質(zhì)或光纖介質(zhì)以太網(wǎng)系統(tǒng)，是組成介質(zhì)以太網(wǎng)系統(tǒng)，是組成l0Base-T、100Base-T以太網(wǎng)的核心設(shè)備。以太網(wǎng)的核心設(shè)備。l HUB的使用起源于的使用起源于90年代初雙絞線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。年代初雙絞線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。HUB除了能除了能夠進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)之外，它還克服了總線型網(wǎng)絡(luò)的局限，夠進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)之外，它還克服了總線型網(wǎng)絡(luò)的局限， 大大增強(qiáng)了大大增強(qiáng)

15、了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可擴(kuò)充性，因而得到了迅速的普及。網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可擴(kuò)充性，因而得到了迅速的普及。l HUB可分為：可分為：無(wú)源無(wú)源HUB、有源有源HUB和智能和智能HUB 無(wú)源無(wú)源HUB的功能是只負(fù)責(zé)將多段傳輸媒體連在一起，而不對(duì)信號(hào)本的功能是只負(fù)責(zé)將多段傳輸媒體連在一起，而不對(duì)信號(hào)本身作任何處理。身作任何處理。 有源有源HUB和無(wú)源和無(wú)源HUB相似，但它還具有信號(hào)放大、延伸網(wǎng)段的作用相似，但它還具有信號(hào)放大、延伸網(wǎng)段的作用。 智能智能HUB除具有有源除具有有源HUB的全部功能外，還將網(wǎng)絡(luò)的很多功能集成的全部功能外，還將網(wǎng)絡(luò)的很多功能集成到到HUB中。中。6.3.2 網(wǎng)橋（網(wǎng)橋（Bridge）1

16、網(wǎng)橋的功能和特點(diǎn)網(wǎng)橋的功能和特點(diǎn) l 網(wǎng)橋是一種在網(wǎng)橋是一種在OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)之間互連的設(shè)參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)之間互連的設(shè)備。它將兩個(gè)以上獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)連接在一起，構(gòu)成一個(gè)單個(gè)的邏輯備。它將兩個(gè)以上獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)連接在一起，構(gòu)成一個(gè)單個(gè)的邏輯局域網(wǎng)絡(luò)，如圖局域網(wǎng)絡(luò)，如圖6-6所示。所示。 圖圖6-6 網(wǎng)橋工作示意圖網(wǎng)橋工作示意圖 l 網(wǎng)橋連接的兩個(gè)局域網(wǎng)可以基于同一種標(biāo)準(zhǔn)，也可以基于不同類型網(wǎng)橋連接的兩個(gè)局域網(wǎng)可以基于同一種標(biāo)準(zhǔn)，也可以基于不同類型的標(biāo)準(zhǔn)，并且這些網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)也可以不同。的標(biāo)準(zhǔn)，并且這些網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)也可以不同。l 網(wǎng)橋以接收、存儲(chǔ)、地址

17、過(guò)濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)之間網(wǎng)橋以接收、存儲(chǔ)、地址過(guò)濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)之間的通信，的通信，以次來(lái)達(dá)到減少局域網(wǎng)上的通信量，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能以次來(lái)達(dá)到減少局域網(wǎng)上的通信量，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的目的，的目的，并實(shí)現(xiàn)大范圍局域網(wǎng)的互連。并實(shí)現(xiàn)大范圍局域網(wǎng)的互連。2. 網(wǎng)橋和中繼器的比較網(wǎng)橋和中繼器的比較 l 網(wǎng)橋可實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)、不同類型局域網(wǎng)絡(luò)的互連，并在不同的局域網(wǎng)橋可實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)、不同類型局域網(wǎng)絡(luò)的互連，并在不同的局域網(wǎng)之間提供轉(zhuǎn)換功能。而中繼器只能實(shí)現(xiàn)同類局域網(wǎng)的互連。網(wǎng)之間提供轉(zhuǎn)換功能。而中繼器只能實(shí)現(xiàn)同類局域網(wǎng)的互連。 l 網(wǎng)橋不受定時(shí)特性的限制，可互連范圍較大的

18、網(wǎng)絡(luò)。而中繼器受網(wǎng)橋不受定時(shí)特性的限制，可互連范圍較大的網(wǎng)絡(luò)。而中繼器受MAC定時(shí)特性的限制，一般只能連接定時(shí)特性的限制，一般只能連接5個(gè)網(wǎng)段的以太網(wǎng)，且不能超過(guò)一定距個(gè)網(wǎng)段的以太網(wǎng)，且不能超過(guò)一定距離。離。 l 網(wǎng)橋?qū)ζ浣邮盏降臄?shù)據(jù)要進(jìn)行處理，并要傳遞網(wǎng)絡(luò)中所有的廣播信網(wǎng)橋?qū)ζ浣邮盏降臄?shù)據(jù)要進(jìn)行處理，并要傳遞網(wǎng)絡(luò)中所有的廣播信號(hào)，因而增加了時(shí)延，降低了網(wǎng)絡(luò)性能。號(hào)，因而增加了時(shí)延，降低了網(wǎng)絡(luò)性能。l 網(wǎng)橋具有隔離錯(cuò)誤信息，保證網(wǎng)絡(luò)安全的作用。而中繼器只能作為網(wǎng)橋具有隔離錯(cuò)誤信息，保證網(wǎng)絡(luò)安全的作用。而中繼器只能作為 數(shù)字信號(hào)的整形放大器，并不具備檢錯(cuò)、糾錯(cuò)功能。數(shù)字信號(hào)的整形放大器，并不具備

19、檢錯(cuò)、糾錯(cuò)功能。3. 網(wǎng)橋的分類網(wǎng)橋的分類 （1）根據(jù)網(wǎng)橋連接的范圍，分為本地網(wǎng)橋和遠(yuǎn)程網(wǎng)橋）根據(jù)網(wǎng)橋連接的范圍，分為本地網(wǎng)橋和遠(yuǎn)程網(wǎng)橋 l 本地網(wǎng)橋本地網(wǎng)橋l 遠(yuǎn)程網(wǎng)橋遠(yuǎn)程網(wǎng)橋 主要用于直接連接兩個(gè)相距很近的主要用于直接連接兩個(gè)相距很近的LAN或或同一地理區(qū)域內(nèi)的多個(gè)同一地理區(qū)域內(nèi)的多個(gè)局域網(wǎng)段局域網(wǎng)段，以提高網(wǎng)絡(luò)性能。，以提高網(wǎng)絡(luò)性能。 主要用來(lái)連接兩個(gè)遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)或主要用來(lái)連接兩個(gè)遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)或不同區(qū)域內(nèi)的局域網(wǎng)段不同區(qū)域內(nèi)的局域網(wǎng)段，以形，以形成單個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)成單個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)，一般都需要使用公用電話網(wǎng)。，一般都需要使用公用電話網(wǎng)。l 外橋外橋l 內(nèi)橋內(nèi)橋 內(nèi)橋安裝在文件服務(wù)器中，實(shí)際上

20、就是插入的多塊網(wǎng)卡，每個(gè)網(wǎng)卡內(nèi)橋安裝在文件服務(wù)器中，實(shí)際上就是插入的多塊網(wǎng)卡，每個(gè)網(wǎng)卡與一子網(wǎng)相連，由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理。內(nèi)橋的優(yōu)點(diǎn)是安裝方便，組網(wǎng)與一子網(wǎng)相連，由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理。內(nèi)橋的優(yōu)點(diǎn)是安裝方便，組網(wǎng)靈活，但使用時(shí)網(wǎng)橋軟件會(huì)占用文件服務(wù)器的資源，從而導(dǎo)致服務(wù)器靈活，但使用時(shí)網(wǎng)橋軟件會(huì)占用文件服務(wù)器的資源，從而導(dǎo)致服務(wù)器性能下降。性能下降。 外橋是通過(guò)工作站內(nèi)的專用硬件和固化軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的互連。外橋是通過(guò)工作站內(nèi)的專用硬件和固化軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的互連。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)全由硬件來(lái)完成，速度比內(nèi)橋快，并且也不會(huì)其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)全由硬件來(lái)完成，速度比內(nèi)橋快，并且也不會(huì)影響文件服務(wù)器的

21、性能，但是外橋需要增加額外的投資。影響文件服務(wù)器的性能，但是外橋需要增加額外的投資。 （2）根據(jù)網(wǎng)橋是運(yùn)行在服務(wù)器上還是作為服務(wù)器外的一個(gè)單）根據(jù)網(wǎng)橋是運(yùn)行在服務(wù)器上還是作為服務(wù)器外的一個(gè)單獨(dú)物理設(shè)備，將網(wǎng)橋分為內(nèi)橋和外橋獨(dú)物理設(shè)備，將網(wǎng)橋分為內(nèi)橋和外橋 l 源路由網(wǎng)橋源路由網(wǎng)橋 源路由網(wǎng)橋要求網(wǎng)絡(luò)各結(jié)點(diǎn)都參與路由選擇，詳細(xì)的路由信息放在數(shù)源路由網(wǎng)橋要求網(wǎng)絡(luò)各結(jié)點(diǎn)都參與路由選擇，詳細(xì)的路由信息放在數(shù)據(jù)幀的首部，這樣網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，都已經(jīng)清楚地知據(jù)幀的首部，這樣網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，都已經(jīng)清楚地知道發(fā)往各個(gè)目的結(jié)點(diǎn)的路由了。理論上，源路由網(wǎng)橋能夠選擇最佳的數(shù)道發(fā)往各個(gè)目

22、的結(jié)點(diǎn)的路由了。理論上，源路由網(wǎng)橋能夠選擇最佳的數(shù)據(jù)傳輸路徑。據(jù)傳輸路徑。 （3）根據(jù)網(wǎng)橋的路徑選擇方法分為透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋）根據(jù)網(wǎng)橋的路徑選擇方法分為透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋l 透明網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋 透明網(wǎng)橋網(wǎng)絡(luò)主機(jī)完全是透明的。其優(yōu)點(diǎn)是易于安裝，在使用時(shí)不透明網(wǎng)橋網(wǎng)絡(luò)主機(jī)完全是透明的。其優(yōu)點(diǎn)是易于安裝，在使用時(shí)不用做任何配置，橋就能正常工作。它能連接不同類型的以太網(wǎng)，但是用做任何配置，橋就能正常工作。它能連接不同類型的以太網(wǎng)，但是路由選擇由各網(wǎng)橋自身來(lái)決定，網(wǎng)絡(luò)上的各結(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)路由選擇，因路由選擇由各網(wǎng)橋自身來(lái)決定，網(wǎng)絡(luò)上的各結(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)路由選擇，因而不能獲得最佳的數(shù)據(jù)傳輸路徑。而不能獲得最佳的

23、數(shù)據(jù)傳輸路徑。 6.3.3 網(wǎng)關(guān)（網(wǎng)關(guān)（Gateway） 網(wǎng)關(guān)主要有以下一些功能和特點(diǎn)：網(wǎng)關(guān)主要有以下一些功能和特點(diǎn)：l 網(wǎng)關(guān)工作在網(wǎng)關(guān)工作在OSI參考模型的高層，即傳輸層到應(yīng)用層，它既可是一參考模型的高層，即傳輸層到應(yīng)用層，它既可是一個(gè)專用設(shè)備，也可以用計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái)，由軟件實(shí)現(xiàn)其功能。網(wǎng)個(gè)專用設(shè)備，也可以用計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái)，由軟件實(shí)現(xiàn)其功能。網(wǎng) 關(guān)一般用于不同類型、不同協(xié)議、差別較大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的互連，關(guān)一般用于不同類型、不同協(xié)議、差別較大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的互連，如圖如圖6-7所示。所示。 圖圖6-7 網(wǎng)關(guān)工作示意圖網(wǎng)關(guān)工作示意圖 l 網(wǎng)關(guān)不僅具有路由器的功能，而且其網(wǎng)關(guān)不僅具有路由

24、器的功能，而且其主要功能主要功能是實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)之間傳輸是實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)之間傳輸層以上的層以上的協(xié)議轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換，它相當(dāng)于語(yǔ)言交流中的翻譯。，它相當(dāng)于語(yǔ)言交流中的翻譯。網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換總是網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換總是針對(duì)某種特殊的應(yīng)用協(xié)議或者有限的特殊應(yīng)用，如電子郵件、文件傳輸針對(duì)某種特殊的應(yīng)用協(xié)議或者有限的特殊應(yīng)用，如電子郵件、文件傳輸和遠(yuǎn)程登錄等。和遠(yuǎn)程登錄等。l 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)一般有一般有傳輸網(wǎng)關(guān)傳輸網(wǎng)關(guān)和和應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)兩種。傳輸網(wǎng)關(guān)是在傳輸層連接兩種。傳輸網(wǎng)關(guān)是在傳輸層連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)；應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)是在應(yīng)用層連接兩部分應(yīng)用程序的網(wǎng)關(guān)。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)；應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)是在應(yīng)用層連接兩部分應(yīng)用程序的網(wǎng)關(guān)。

25、6.3.4 路由器（路由器（Bridge）1. 路由器的功能路由器的功能l 路由器工作在路由器工作在OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，屬于網(wǎng)絡(luò)層的一種互連設(shè)備。參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，屬于網(wǎng)絡(luò)層的一種互連設(shè)備。如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議相同，則主要是解決路由選擇問(wèn)題；如果如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議相同，則主要是解決路由選擇問(wèn)題；如果協(xié)議不同，則主要是解決協(xié)議轉(zhuǎn)換。一般說(shuō)來(lái)，異種網(wǎng)絡(luò)互連與多個(gè)協(xié)議不同，則主要是解決協(xié)議轉(zhuǎn)換。一般說(shuō)來(lái)，異種網(wǎng)絡(luò)互連與多個(gè)子網(wǎng)互連都是采用路由器來(lái)完成的。如圖子網(wǎng)互連都是采用路由器來(lái)完成的。如圖6-8所示：所示： 圖圖6-8 路由器工作示意圖路由器工作示意圖 l 路由器的路由器的主要功能

26、主要功能是：為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)包尋找一條最佳傳是：為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)包尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)包有效地傳送到目的站點(diǎn)。選擇最佳路徑的策略，輸路徑，并將該數(shù)據(jù)包有效地傳送到目的站點(diǎn)。選擇最佳路徑的策略，即路由算法是路由器的關(guān)鍵即路由算法是路由器的關(guān)鍵。l 每個(gè)路由器中都保存著一張每個(gè)路由器中都保存著一張路由表路由表，路由表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信，路由表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)以及下一個(gè)路由器的地址等內(nèi)容，供路由選擇息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)以及下一個(gè)路由器的地址等內(nèi)容，供路由選擇 時(shí)使用。路由表一般可分為時(shí)使用。路由表一般可分為靜態(tài)路由表靜態(tài)路由表和和動(dòng)態(tài)路由表動(dòng)態(tài)路由表

27、兩種。兩種。l 路由器除了完成路由選擇外，還要完成對(duì)路由器除了完成路由選擇外，還要完成對(duì)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一個(gè)路。當(dāng)一個(gè)路由器收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，它將根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的由器收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，它將根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的IP地址查找路由表，地址查找路由表，并將此數(shù)據(jù)包送往對(duì)應(yīng)端口。依次重復(fù)，直至數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地。并將此數(shù)據(jù)包送往對(duì)應(yīng)端口。依次重復(fù)，直至數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地。l 路由器路由器的另一個(gè)重要功能是的另一個(gè)重要功能是充當(dāng)數(shù)據(jù)包的過(guò)濾器充當(dāng)數(shù)據(jù)包的過(guò)濾器，它將來(lái)自其它網(wǎng)，它將來(lái)自其它網(wǎng)絡(luò)的不需要的數(shù)據(jù)包阻擋在網(wǎng)絡(luò)之外，從而有效地減少了網(wǎng)絡(luò)之間的絡(luò)的不需要的數(shù)據(jù)包阻擋在網(wǎng)絡(luò)之外，從而有效地減少

28、了網(wǎng)絡(luò)之間的通信量，提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率。通信量，提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率。2. 路由器的工作原理路由器的工作原理具體細(xì)節(jié)請(qǐng)參照教材具體細(xì)節(jié)請(qǐng)參照教材P115的實(shí)例。的實(shí)例。3. 路由器的主要品牌路由器的主要品牌 l Cisco 1600系列路由器系列路由器 l 華為華為Quidway R1602 路由器路由器 l 3Com迷你型路由器迷你型路由器Office Connect NETBuilder 返回本節(jié)首頁(yè)返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)返回本章首頁(yè) 路由器為了判定到達(dá)目的地的最佳路徑，主要依靠路由選擇算法來(lái)路由器為了判定到達(dá)目的地的最佳路徑，主要依靠路由選擇算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。路由協(xié)議實(shí)際上是指實(shí)現(xiàn)路由選擇算法

29、的協(xié)議，常見(jiàn)的路由協(xié)實(shí)現(xiàn)。路由協(xié)議實(shí)際上是指實(shí)現(xiàn)路由選擇算法的協(xié)議，常見(jiàn)的路由協(xié)議有議有路由信息協(xié)議路由信息協(xié)議（Routing Information Protocol，RIP）、）、開(kāi)開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議（Open Shortest Path First，OSPF）和）和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Border Gateway Protocol，BGP）等。）等。6.4 路由協(xié)議路由協(xié)議6.4.1 路由信息協(xié)議（路由信息協(xié)議（RIP） l RIP是最簡(jiǎn)單的路由協(xié)議，它采用距離向量算法來(lái)選擇路由。是最簡(jiǎn)單的路由協(xié)議，它采用距離向量算法來(lái)選擇路由。RIP收集所有可到達(dá)目的地

30、的不同路徑，并且保存有關(guān)到達(dá)每個(gè)目的地收集所有可到達(dá)目的地的不同路徑，并且保存有關(guān)到達(dá)每個(gè)目的地的最少站點(diǎn)數(shù)的路徑信息，除到達(dá)目的地的最佳路徑外，其余信息的最少站點(diǎn)數(shù)的路徑信息，除到達(dá)目的地的最佳路徑外，其余信息均予以丟棄。同時(shí)路由器也把所收集的路由信息用均予以丟棄。同時(shí)路由器也把所收集的路由信息用RIP協(xié)議通知相鄰協(xié)議通知相鄰的其它路由器。的其它路由器。l RIP協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠，便于配置。但它只適用于小型的同協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠，便于配置。但它只適用于小型的同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并且該協(xié)議容易造成網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴。構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并且該協(xié)議容易造成網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴。 6.4.2 開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議（開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSPF）l OSPF是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，它需要每個(gè)路由器向其同一是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，它需要每個(gè)路由器向其同一管理域的所有其它路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)廣播信息，包括所有接口信息、管理域的所有其它路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)廣播信息，包括所有接口信息、量度和其它一些變量等。然后再根據(jù)一定的路由選擇算法計(jì)算出到達(dá)量度和其它一些變量等。然后再根據(jù)一定的路由選擇算法計(jì)算出到達(dá)每個(gè)站點(diǎn)的最短路徑。每個(gè)站點(diǎn)的最短路徑。 l OSPF有兩種路由選擇方式：區(qū)