網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備課件

第三章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備本章學(xué)習(xí)要點:了解網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念掌握網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的類型、層次與原理掌握各層設(shè)備的作用、特點與應(yīng)用掌握Internet硬件接入設(shè)備的可選類型熟練掌握集線器與交換機的區(qū)別與使用了解OSI模型與網(wǎng)間互聯(lián)設(shè)備的關(guān)系1第三章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備本章學(xué)習(xí)要點:13.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：所謂網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指根據(jù)實際情況選擇合適的技術(shù)和設(shè)備將相互獨立的網(wǎng)絡(luò)或計算機連接起來，從而達(dá)到數(shù)據(jù)交換和資源共享的目的。3.1.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型網(wǎng)絡(luò)延伸隨著局域網(wǎng)范圍的擴展，電纜的長度需要增長但是，每種局域網(wǎng)的最大距離都是有限制的。23.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：所謂網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指根據(jù)實際情況選10BASET：100m10BASE2：185m10BSEE5：500m2.網(wǎng)絡(luò)分段在組建局域網(wǎng)時，往往需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段。所謂網(wǎng)絡(luò)分段是指將一個大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分解成幾個小的局域網(wǎng)，然后通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備（交換機、網(wǎng)橋或路由器）將各個子網(wǎng)連接成一個整體網(wǎng)絡(luò)。310BASET：100m33.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型（1）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的應(yīng)用類型局域網(wǎng)之間的互聯(lián)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的互聯(lián)局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)與Internet之間的互聯(lián)多個遠(yuǎn)程局域網(wǎng)之間互聯(lián)為廣域網(wǎng)43.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型（1）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的應(yīng)用類型4（2）互聯(lián)局域網(wǎng)的類型同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)所謂同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是指具有相同特性和性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，也就是說它們具有相同的通信協(xié)議，呈現(xiàn)給接入設(shè)備的界面也相同。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)所謂異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是指具有完全不同的傳輸性質(zhì)和通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。5（2）互聯(lián)局域網(wǎng)的類型54.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)必須解決的問題如何在物理上把兩種不同的網(wǎng)絡(luò)連接起來。如何實現(xiàn)一種網(wǎng)絡(luò)與另一種網(wǎng)絡(luò)的互訪與通信。如何解決兩種不同網(wǎng)絡(luò)之間在協(xié)議方面的差異。如何處理兩種網(wǎng)絡(luò)之間在傳輸速率方面的差別。64.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)必須解決的問題如何在物理上把兩種不同的網(wǎng)絡(luò)連接3.1.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次網(wǎng)間互聯(lián)中的幾個重要概念（1）網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)接互聯(lián)接（簡稱互連）：指在物理網(wǎng)絡(luò)之間必須存在一條以上的物理連接線路。（2）網(wǎng)絡(luò)的互通互通信（簡稱互通）：指在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)接的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的手段。73.1.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次網(wǎng)間互聯(lián)中的幾個重要概念7（3）網(wǎng)絡(luò)的互操作指網(wǎng)絡(luò)中的計算機具有透明地訪問對方資源的能力，這種能力是建立在互聯(lián)接和互通基礎(chǔ)之上，通過高層軟件實現(xiàn)的。注意：互聯(lián)接、互通和互操作分別表示了不同層次的內(nèi)涵，互聯(lián)接是網(wǎng)絡(luò)連接的物質(zhì)基礎(chǔ)，互通是通信手段，互操作是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的最終目的，只有解決好這三個層次上的問題才能真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的“互聯(lián)”。8（3）網(wǎng)絡(luò)的互操作82.網(wǎng)間互連設(shè)備的層次物理層的設(shè)備主要設(shè)備有：中繼器和集線器。物理層互連設(shè)備的主要功能：對不同電纜段之間的信號進(jìn)行復(fù)制、整形、再生和轉(zhuǎn)發(fā)位信號。使用物理層互連設(shè)備連接的網(wǎng)絡(luò)在物理上成為一個網(wǎng)絡(luò)。適用范圍：局域網(wǎng)的延伸和擴展。92.網(wǎng)間互連設(shè)備的層次物理層的設(shè)備9數(shù)據(jù)鏈路層的互連設(shè)備主要設(shè)備有：網(wǎng)橋和傳統(tǒng)交換機。功能：數(shù)據(jù)存儲、接收、根據(jù)物理地址進(jìn)行過濾和有目的地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。網(wǎng)絡(luò)層的互連設(shè)備主要設(shè)備有：路由器。功能：路徑選擇、擁塞控制和控制廣播信息主要用于：不同網(wǎng)絡(luò)之間的互連。如，當(dāng)一個局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)與遠(yuǎn)程局域網(wǎng)連接時，就應(yīng)當(dāng)使用這層設(shè)備。10數(shù)據(jù)鏈路層的互連設(shè)備10高層互連設(shè)備主要設(shè)備：網(wǎng)關(guān)。當(dāng)互連的網(wǎng)絡(luò)的傳輸層及以上層協(xié)議不同時就需要網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。目前使用最多的是：應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)。11高層互連設(shè)備113.2物理層的互聯(lián)設(shè)備中繼器中繼器的功能用于連接兩個網(wǎng)絡(luò)的電纜段。它可以放大、整形、再生電纜上的數(shù)字信號，并按原來的方向重新發(fā)送該再生信號。中繼器的使用規(guī)則在10Mb/s以太網(wǎng)中應(yīng)遵循5-4-3規(guī)則。123.2物理層的互聯(lián)設(shè)備中繼器12

使用和選擇中繼器時應(yīng)注意的事項網(wǎng)段的接口。網(wǎng)段擴展的極限距離。使用中繼器時，應(yīng)注意所連接的各個網(wǎng)段的高層協(xié)議的兼容。2.以太網(wǎng)集線器集線器的分類13使用和選擇中繼器時應(yīng)注意的事項13獨立型共享式集線器堆疊式集線器模塊化集線器使用集線器時應(yīng)注意的因素中繼規(guī)則。低速以太網(wǎng)的5-4-3規(guī)則，高速以太網(wǎng)的級連規(guī)定。集線器工作在物理層，因此要求它所連接的各個網(wǎng)段，在物理層以上使用相同或兼容協(xié)議。14獨立型共享式集線器14網(wǎng)絡(luò)接口。RJ-45，BNC，AUI，光纖接口。把雙絞線，細(xì)纜，粗纜或光纖等不同傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)連接在一起。傳輸速率。共享帶寬。3.3數(shù)據(jù)鏈路層的互聯(lián)設(shè)備當(dāng)使用數(shù)據(jù)鏈路層的互聯(lián)設(shè)備來連接兩個或兩個以上的網(wǎng)絡(luò)時，允許物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議相同或不同，但網(wǎng)絡(luò)層以上的協(xié)議要兼容或相同。15網(wǎng)絡(luò)接口。RJ-45，BNC，AUI，光纖接口。把雙絞線，細(xì)3.3.1網(wǎng)橋網(wǎng)橋的定義和應(yīng)用條件網(wǎng)橋是用來連接兩個或多個在數(shù)據(jù)鏈路層以下具有相同或兼容協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，它由軟件和硬件共同組成。網(wǎng)橋工作在OSI的第2層，IEEE802的MAC子層。使用網(wǎng)橋連接多個網(wǎng)絡(luò)時，這些網(wǎng)絡(luò)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層可以使用相同或不同的協(xié)議，但高層的協(xié)議應(yīng)當(dāng)相同或兼容。163.3.1網(wǎng)橋162.網(wǎng)橋的理論功能一個典型的網(wǎng)橋是包括具有CPU、存儲器和兩個網(wǎng)絡(luò)接口的計算機。網(wǎng)橋不運行應(yīng)用軟件，它只完成一個功能：幀過濾，在需要時網(wǎng)橋才轉(zhuǎn)發(fā)幀。特別地，如果一臺計算機向同一網(wǎng)段上的另一臺計算機發(fā)送幀，網(wǎng)橋就無需向另一網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)該幀。當(dāng)然，如果局域網(wǎng)支持廣播或組播，網(wǎng)橋就必須傳輸每一個廣播幀或組播幀使這個擴展橋接局域網(wǎng)象單個較大的局域網(wǎng)。172.網(wǎng)橋的理論功能一個典型的網(wǎng)橋是包括具有CPU、存儲器和兩為決定是否要轉(zhuǎn)發(fā)幀，網(wǎng)橋使用幀頭部的物理地址。網(wǎng)橋知道網(wǎng)中每臺計算機的位置。當(dāng)幀從一個網(wǎng)段到達(dá)時，網(wǎng)橋就取出并檢查目標(biāo)地址。如果目的計算機所在網(wǎng)段與該幀所到達(dá)的網(wǎng)段相同，網(wǎng)橋不轉(zhuǎn)發(fā)而把它丟棄。如果目的計算機不在該幀所到達(dá)的網(wǎng)段上，則網(wǎng)橋把該幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一網(wǎng)段。18為決定是否要轉(zhuǎn)發(fā)幀，網(wǎng)橋使用幀頭部的物理18網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)網(wǎng)段A網(wǎng)段B網(wǎng)橋MAC1MAC2MAC3MAC4MAC5MAC6122MAC62MAC52MAC41MAC31MAC21MAC1端口站地址

端口管理軟件

網(wǎng)橋協(xié)議實體緩存端口2端口112站表（A）（B）（C）（X）（Y）（Z）圖3-1網(wǎng)橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)19網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)網(wǎng)段A網(wǎng)段B網(wǎng)橋MAC1MAC2MAC3MAC透明網(wǎng)橋目前使用最多的網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋(transparentbridge)。透明是指局域網(wǎng)上的站點并不知道所發(fā)送的幀將經(jīng)過哪幾個網(wǎng)橋，因為網(wǎng)橋?qū)Ω髡緛碚f都是看不見的。20透明網(wǎng)橋目前使用最多的網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋20透明網(wǎng)橋的逆向?qū)W習(xí)功能和轉(zhuǎn)發(fā)表的建立過程逆向?qū)W習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)表的建立一個網(wǎng)橋首次啟動時，這個轉(zhuǎn)發(fā)表是空的，每條記錄都是隨著時間增加逐漸加上去的。那么這些記錄是怎樣被增加上去的呢？如圖3-1所示，假設(shè)主機A向網(wǎng)段B中的一個主機發(fā)送一個幀，網(wǎng)橋接收到這個幀，并且記錄：從主機A來的幀由端口1接收到。按這種方法網(wǎng)橋就可以建立起這個轉(zhuǎn)發(fā)表。21透明網(wǎng)橋的逆向?qū)W習(xí)功能和轉(zhuǎn)發(fā)表的建立過程逆向?qū)W習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)表的建在端口x收到幀站表中有目的站方向為端口x按站表中方向轉(zhuǎn)發(fā)幀源站在站表中更新站表和定時器將源站地址加入站表并置新的定時器向除x以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀丟棄此幀NYYYN透明網(wǎng)橋工作流程N22在端口x收到幀站表中有目的站方向為端口x按站表中方向轉(zhuǎn)發(fā)幀源生成樹算法（SpanningTree)如果擴展局域網(wǎng)內(nèi)沒有產(chǎn)生環(huán)，前面所講的策略可以很好地工作。環(huán)的產(chǎn)生使得幀有可能永遠(yuǎn)在擴展局域網(wǎng)中循環(huán)。如下圖所示，網(wǎng)橋B1、B4和B6就形成了一個環(huán)。23生成樹算法（SpanningTree)如果擴展局域網(wǎng)內(nèi)沒有B3B5B2ABCDEFGHIB7B1B6B424B3B5B2ABCDEFGHIB7B1B6B424環(huán)產(chǎn)生的原因①網(wǎng)絡(luò)由不只一個管理員管理，在這種情況下，可能沒有人知道網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)，這就意味著可能添加一個引起環(huán)的網(wǎng)橋而無人知道。②有目的地在網(wǎng)絡(luò)中建立環(huán)，以便在網(wǎng)橋發(fā)生故障時提供冗余。25環(huán)產(chǎn)生的原因25無論環(huán)是怎樣產(chǎn)生的，網(wǎng)橋必須能正確處理環(huán)。那么，我們讓網(wǎng)橋運行一個分布式生成樹算法可以解決這個問題。26無論環(huán)是怎樣產(chǎn)生的，網(wǎng)橋必須能正確處理26生成樹算法怎樣才能產(chǎn)生一棵生成樹呢？實際上產(chǎn)生生成樹的主要思想就是為網(wǎng)橋選擇轉(zhuǎn)發(fā)分組的端口。具體算法如下：首先假定每個網(wǎng)橋都有一個唯一的標(biāo)示符，不妨設(shè)為：B1、B2、B3，以此類推。（1）選擇具有最小標(biāo)示符的網(wǎng)橋作為生成樹的根。（2）每個網(wǎng)橋計算到根的最短路徑，并記下路徑經(jīng)過它的那些端口。27生成樹算法怎樣才能產(chǎn)生一棵生成樹呢？實際上產(chǎn)生生成27（3）所有連接到給定局域網(wǎng)的網(wǎng)橋選出一個負(fù)責(zé)向根網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)幀的指派網(wǎng)橋。B3B5B2ABCDEFGHIB7B1B6B4ABB5CDB2EFB1GHB428（3）所有連接到給定局域網(wǎng)的網(wǎng)橋選出一個B3B5B2ABCD由于擴展局域網(wǎng)中的網(wǎng)橋不能看到整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，更不用說窺視其他網(wǎng)橋的內(nèi)部，看他們的標(biāo)示符了。因此，為了實現(xiàn)上述算法，網(wǎng)橋彼此間需要交換配置消息，然后根據(jù)這些消息確定他們是否是根網(wǎng)橋或指派網(wǎng)橋。29由于擴展局域網(wǎng)中的網(wǎng)橋不能看到整個網(wǎng)絡(luò)的29配置消息包含以下3條信息：正在發(fā)送信息的網(wǎng)橋的標(biāo)示符。發(fā)送網(wǎng)橋認(rèn)定的根網(wǎng)橋的標(biāo)示符。從發(fā)送網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的距離，以跳數(shù)來衡量初始化時，每個網(wǎng)橋都認(rèn)為自己是根，并給每個端口發(fā)送配置信息，標(biāo)志自己是根并給出到根的距離為0。在某個端口接收到配置消息后，網(wǎng)橋要檢查這個消息是否優(yōu)于該端口已經(jīng)記錄的配置消息。30配置消息包含以下3條信息：30如果新消息優(yōu)于當(dāng)前記錄的消息，網(wǎng)橋則丟棄舊消息并保存新消息。然而，它首先給到根的距離字段加1，因為，這個網(wǎng)橋到根的距離比發(fā)送消息的網(wǎng)橋到根的距離遠(yuǎn)一跳。當(dāng)一個網(wǎng)橋接收到表示它不是根網(wǎng)橋的配置消息時（這個消息來自一個有更小標(biāo)示符的網(wǎng)橋），這個網(wǎng)橋會終止生成自己的配置消息。31如果新消息優(yōu)于當(dāng)前記錄的消息，網(wǎng)橋則丟31下面舉一個例子假定把從節(jié)點Y到節(jié)點X，距離是d的配置消息表示為（Y,d,X)。下面以節(jié)點B3的活動為例，介紹上述過程。32下面舉一個例子假定把從節(jié)點Y到節(jié)點X，距離是d的配置消32B3B5B2ABCDEFGHIB7B1B6B4(B2,0,B2)①(B2,1,B3)②(B1,0,B1)③(B1,1,B2)④⑤(B1,1,B5)⑥33B3B5B2ABCDEFGHIB7B1B6B4(B2,0,B3網(wǎng)橋的實際作用和設(shè)計要點（1）網(wǎng)絡(luò)分段網(wǎng)橋常用來分割一個負(fù)載過重的網(wǎng)絡(luò)。因為，網(wǎng)橋具有幀過濾功能，這樣，一個設(shè)計良好的網(wǎng)絡(luò)可以使大多數(shù)數(shù)據(jù)幀不用跨越網(wǎng)橋就可以傳送，從而減少獨立網(wǎng)段上的信息流量，通常一個設(shè)計良好的網(wǎng)絡(luò)，可以阻擋70%的通信量進(jìn)入其他網(wǎng)段。343網(wǎng)橋的實際作用和設(shè)計要點（1）網(wǎng)絡(luò)分段34（2）延伸網(wǎng)絡(luò)的距離使用中繼器和集線器擴展局域網(wǎng)時要受網(wǎng)絡(luò)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中最大尺寸的限制，而網(wǎng)橋可以在更大范圍內(nèi)擴展局域網(wǎng)的距離。（3）使用網(wǎng)橋互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的條件網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，可以連接第1層和第2層使用相同或不同協(xié)議的多個網(wǎng)絡(luò)，但是3層以上應(yīng)當(dāng)使用相同或兼容的協(xié)議。特別是，網(wǎng)橋要使用數(shù)據(jù)幀頭部的物理地址，因此，使用網(wǎng)橋互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有相同地址格式，如，以太網(wǎng)和以太網(wǎng)的互聯(lián)，以太網(wǎng)和802.5的互聯(lián)35（2）延伸網(wǎng)絡(luò)的距離35

（4）使用網(wǎng)橋設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的要點在使用網(wǎng)橋連接網(wǎng)絡(luò)時，要注意它在網(wǎng)絡(luò)中的位置。例如，如果將客戶機和服務(wù)器分別放置在兩個網(wǎng)絡(luò)段中，而客戶機又需要經(jīng)常訪問服務(wù)器，這時若將網(wǎng)橋放置在客戶機和服務(wù)器所在的兩個網(wǎng)絡(luò)之間，將會帶來不好的通信效果。36（4）使用網(wǎng)橋設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的要點364.網(wǎng)橋的分類（1）按網(wǎng)橋硬件所處的位置分類內(nèi)部網(wǎng)橋：在服務(wù)器的內(nèi)部安裝，使用兩塊網(wǎng)卡加上相應(yīng)的軟件就可以組成內(nèi)部網(wǎng)橋。外部網(wǎng)橋：一般是專用的硬件設(shè)備。（2）按網(wǎng)橋分布的地理范圍分類近程網(wǎng)橋：連接兩個相鄰的局域網(wǎng)段。遠(yuǎn)程網(wǎng)橋：連接兩個遠(yuǎn)程網(wǎng)段。此時，要使用兩個遠(yuǎn)程網(wǎng)橋，遠(yuǎn)程網(wǎng)橋要成對使用。374.網(wǎng)橋的分類（1）按網(wǎng)橋硬件所處的位置分類375.網(wǎng)橋的應(yīng)用特點（1）優(yōu)點網(wǎng)橋通過對不需要傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾來實現(xiàn)基于物理地址的網(wǎng)絡(luò)間的通信分段。網(wǎng)橋可以互聯(lián)兩個或多個網(wǎng)絡(luò)。也就是說，網(wǎng)橋可以連接使用不同傳輸介質(zhì)、不同介質(zhì)訪問控制方式、但高層協(xié)議相同或兼容的有條件同構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。通過網(wǎng)橋的過濾性能，隔離了不需要傳播的信息。385.網(wǎng)橋的應(yīng)用特點（1）優(yōu)點38（2）缺點要求網(wǎng)絡(luò)層以上的協(xié)議相同或兼容。網(wǎng)橋會處理接收到的數(shù)據(jù)信息，從而降低網(wǎng)絡(luò)的性能。網(wǎng)橋傳遞所有的廣播信息，因此難以避免廣播風(fēng)暴。網(wǎng)橋沒有路徑選擇能力，在存在多路徑時，網(wǎng)橋只使用某一固定的路徑。39（2）缺點要求網(wǎng)絡(luò)層以上的協(xié)議相同或兼容。393.3.2以太網(wǎng)交換機以太網(wǎng)交換機與集線器的異同(1)不同之處①在OSI/RM中，工作的層次不同。②工作原理不同。以太網(wǎng)交換機的工作原理以太網(wǎng)交換機和網(wǎng)橋有很相似的工作原理。那么交換機是怎樣決定將一個分組放到哪個輸出端口上，才能把分組傳送到它應(yīng)該去的地方呢？403.3.2以太網(wǎng)交換機以太網(wǎng)交換機與集線器的異同40最常用的方法有兩種：數(shù)據(jù)報或無連接的方法。虛電路或面向連接的方法。源路由選擇。下面分別介紹數(shù)據(jù)報和虛電路方法。①數(shù)據(jù)報方法數(shù)據(jù)報方法的思想很簡單，只需要確保每個分組帶有足夠的信息，使得任何一個交換機都能決定怎樣使它到達(dá)目的地，也就是說，需要每個分組都帶有完整的目的地址信息。41最常用的方法有兩種：41交換機1主機D主機C主機A320交換機2主機E主機F3121交換機3主機G主機H主機B00123數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)：示例網(wǎng)絡(luò)目的地址端口ABCDEFGH30332100交換機2的轉(zhuǎn)發(fā)表42交換機1主機D主機C主機A320交換機2主機E主機F3121②虛電路方法在虛電路方法中，一個主機把分組發(fā)送到另一個主機的過程可以看成兩個階段：第一個階段是“建立連接”，第二個階段是“數(shù)據(jù)傳輸”。在建立連接階段，需要在源主機和目的主機之間的每一個交換機上建立連接狀態(tài)?？梢杂袃煞N方法來建立連接狀態(tài)：第一，由網(wǎng)絡(luò)管理員配置連接狀態(tài)，這樣建立的虛電路是“永久的”—PVC，管理員可以刪除它。43②虛電路方法在虛電路方法中，一個主機把分組發(fā)送到另一43第二，主機發(fā)送消息給網(wǎng)絡(luò)，建立連接狀態(tài)。由于人工配置非常復(fù)雜，所以一般采用第二種方法。虛電路交換機的連接狀態(tài)由VC表中的每個連接記錄組成。一個連接記錄包括以下幾部分：輸入接口，此VC的分組從該接口到達(dá)。輸入VCI，虛電路標(biāo)示，包含在每個到達(dá)的分組中。輸出接口，此VC的分組從該接口離開交換機。輸出VCI，用于輸出分組。44第二，主機發(fā)送消息給網(wǎng)絡(luò)，建立連接狀態(tài)。44交換機1主機D主機C主機A320交換機2主機E主機F3121交換機3主機G主機H主機B00123

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44711545交換機1主機D主機C主機A320交換機2主機E主機F3121由此可見：交換機具有過濾、學(xué)習(xí)功能，有些交換機還有差錯控制的功能。集線器則沒有這些功能，當(dāng)它檢測到某個以太網(wǎng)端口轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)幀時，它會直接將該數(shù)據(jù)幀發(fā)往其他所有的端口，這樣就會導(dǎo)致共享式局域網(wǎng)中的競爭信道問題，而且集線器不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性。46由此可見：46③網(wǎng)絡(luò)工作方式和沖突域不同集線器采用廣播模式進(jìn)行工作，因此用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)，它的沖突域是整個網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較大時，網(wǎng)絡(luò)的性能會由于沖突的激增，而急劇下降。交換機在工作的時候，只在發(fā)出請求的端口和目的端口之間進(jìn)行通信，不會影響其他端口，這樣就減少了信號在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生碰撞的機會。因此，它的沖突域是端口，只要各計算機不訪問同一個端口，而且端口設(shè)置為全雙工就不會發(fā)生沖突。47③網(wǎng)絡(luò)工作方式和沖突域不同集線器采用廣播模式進(jìn)行工作，因此用④節(jié)點享有的帶寬不同共享式集線器的多個端口共享一條信道的帶寬，在同一時刻只能在兩個端口之間傳送數(shù)據(jù)。交換機可以為每個端口的用戶或節(jié)點提供專用帶寬的通信信道，并允許多對節(jié)點用戶同時按端口的帶寬傳遞信息。48④節(jié)點享有的帶寬不同48⑤端口的通信模式不同。⑥邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同。（2）相同之處2.有關(guān)交換機的基本概念（1）交換機端口參數(shù)和類型①單/多MAC地址的交換機單MAC地址交換機主要用于連接終端用戶的計算機，不能用來連接集線器。這類端口被稱為專用端口。多MAC地址交換機可用來連接集線器或其他交換機等多個用戶的共享設(shè)備。用于連接共享設(shè)備的端口稱為共享端口。49⑤端口的通信模式不同。49②端口密度：通常是指以太網(wǎng)交換機能夠提供的10Mb/s的端口的數(shù)目，有時也定義為設(shè)備端口的數(shù)量。通常以太網(wǎng)交換機的端口密度為8的倍數(shù)（8口、16口、24口和32口等），所謂16口，即該交換機可以提供16個10Mb/s的端口。③高速端口：主要用于連接高速設(shè)備。這類端口又分為，100Mb/s的專用端口和共享端口。50②端口密度：通常是指以太網(wǎng)交換機能夠提供的10Mb/s的端口④管理端口：在交換機上通常配置有管理端口，用來連接一個終端或計算機，通過這個終端或計算機對交換機的其他端口進(jìn)行配置，如，配置VLAN等。⑤其他端口：擴展端口，用于和其他類型的網(wǎng)絡(luò)或介質(zhì)連接（BNC、AUI和光纖端口等）。51④管理端口：在交換機上通常配置有管理端口，用來連接一個終端或（2）背板帶寬在交換機內(nèi)部也有CPU、內(nèi)存和主板。只不過這些部件都是為數(shù)據(jù)交換而設(shè)計的。背板帶寬：又稱為背板吞吐量。交換機中的背板相當(dāng)于計算機中的主板，背板帶寬就相當(dāng)于總線速率，它是交換機的接口處理器和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。如，一臺背板帶寬為2.4Gb/s的24口交換機可以為每個端口平均分配100Mb/s的帶寬速率。52（2）背板帶寬52(3)MAC地址與支持MAC地址的數(shù)量①MAC地址的作用②MAC地址的組成③MAC地址的數(shù)量交換機可以記憶連接端口上的計算機網(wǎng)卡的MAC地址，但是這個連接數(shù)量是有限的。比如，一臺標(biāo)識為2K的交換機，當(dāng)其通過共享端口，用Hub或其他交換機來擴展連接時，最多可以連接2048臺電腦或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。53(3)MAC地址與支持MAC地址的數(shù)量①MAC地址的作用53（4）交換機的類型獨立式堆疊式模塊式3.選擇交換機的要點（1）按應(yīng)用規(guī)模選擇（2）按采用的技術(shù)類型選擇（3）支持的MAC地址數(shù)量選擇54（4）交換機的類型543.4網(wǎng)絡(luò)層的互聯(lián)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層的互聯(lián)設(shè)備主要是路由器（router)。路由器的基本概念路由器的主要功能是接收來自各個端口的數(shù)據(jù)分組，進(jìn)行路由選擇，并從合適的端口將接收到的數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)出去。路由器：用來連接多個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，具有路由選擇功能，網(wǎng)絡(luò)層使用可路由協(xié)議的，工作在OSI/RM第3層的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。553.4網(wǎng)絡(luò)層的互聯(lián)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層的互聯(lián)設(shè)備主要是路由器（rou（2）路由表路由表：用來存儲所連接子網(wǎng)的狀態(tài)信息，如，網(wǎng)絡(luò)上路由器的個數(shù)、相鄰路由器的名字、網(wǎng)絡(luò)地址以及相鄰路由器之間的距離等內(nèi)容。路由器在工作時，正是利用路由表來進(jìn)行路由選擇，確定數(shù)據(jù)包的最佳轉(zhuǎn)發(fā)路徑。常見的路由表有以下兩類：56（2）路由表56靜態(tài)路由表由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好的，固定不變的路由表。它不會隨未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。動態(tài)路由表它是一種可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行情況，自動調(diào)整的路由表。使用動態(tài)路由表的路由器會根據(jù)路由選擇協(xié)議提供的功能，自動學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運行情況。57靜態(tài)路由表572.路由器的工作原理IP地址及其規(guī)定編址方案IP地址的結(jié)構(gòu)如上圖，每個IP地址由兩部分組成：網(wǎng)絡(luò)地址（網(wǎng)絡(luò)ID或網(wǎng)絡(luò)編號），主機地址（主機ID或主機編號）。在IPv4中，IP地址由32位二進(jìn)制比特位組成，每8位為一段，這樣可以分成4段。網(wǎng)絡(luò)地址

主機地址582.路由器的工作原理IP地址及其規(guī)定網(wǎng)絡(luò)地址為了便于記憶，每一段可以用一個十進(jìn)制數(shù)表示，這樣一個32位的IP地址可以用4個十進(jìn)制數(shù)來表示，他們中間用“.”分隔，稱為“點分十進(jìn)制”表示方法。例如：202.103.47.52，就是用點分十進(jìn)制表示的IP地址。它的二進(jìn)制表示為：11001010

01100111

00101111

0011010059為了便于記憶，每一段可以用一個十進(jìn)制數(shù)表59網(wǎng)絡(luò)地址：用來辨認(rèn)或標(biāo)識一個網(wǎng)絡(luò)的。主機地址：用來辨認(rèn)或標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的每一臺采用TCP/IP協(xié)議的主機的。注意：同一網(wǎng)絡(luò)中的所有主機的網(wǎng)絡(luò)地址都是相同的，而主機地址都不相同。IP地址的分類IP地址的類型反映了以下內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)地址使用哪些位。60網(wǎng)絡(luò)地址：用來辨認(rèn)或標(biāo)識一個網(wǎng)絡(luò)的。60主機地址使用哪些位。每類網(wǎng)絡(luò)中包含的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目。每類網(wǎng)絡(luò)中可能包含的主機數(shù)目。那么IP地址主要分為A、B、C、D、E五類，常用的是A、B，C三類地址；D類地址為組播地址，E類地址為保留地址，以備特殊用途。61主機地址使用哪些位。61A、B、C三類地址的網(wǎng)絡(luò)號分別占用1、2和3個字節(jié)長度。A類地址的網(wǎng)絡(luò)號的最高位為0；B類地址的網(wǎng)絡(luò)號的最高兩位為10；C類地址的網(wǎng)絡(luò)號的最高三位為110。它們主機號分別占用3、2、1個字節(jié)長度。

實際上當(dāng)某個單位申請IP地址時，只是獲得一個網(wǎng)絡(luò)號，各主機號則由單位自行分配。62A、B、C三類地址的網(wǎng)絡(luò)號分別占用1、2和62A類地址：這樣A類地址的網(wǎng)絡(luò)號范圍為：00000000-----01111111用十進(jìn)制表示網(wǎng)絡(luò)號為0-1270網(wǎng)絡(luò)號主機號網(wǎng)絡(luò)地址主機地址31302928272625242322212019181716151413121110987654321063A類地址：0網(wǎng)絡(luò)號主機號網(wǎng)絡(luò)地址主機地址313029B類地址這樣B類地址的網(wǎng)絡(luò)號范圍為：10000000,00000000---

10111111,11111111用十進(jìn)制表示網(wǎng)絡(luò)號為128.0-191.2553130292827262524232221201918171615141312111098765432101網(wǎng)絡(luò)號主機號網(wǎng)絡(luò)地址主機地址064B類地址313029282726252C類地址：1網(wǎng)絡(luò)號主機號網(wǎng)絡(luò)地址主機地址10313029282726252423222120191817161514131211109876543210這樣C類地址網(wǎng)絡(luò)號范圍為：用十進(jìn)制表示網(wǎng)絡(luò)號為192.0.0-223.255.255一個C類地址下的主機編碼為28個。65C類地址：1網(wǎng)絡(luò)號主機號網(wǎng)絡(luò)地址主機地址1031302D類地址：313029282726252423222120191817161514131211109876543210組播地址D類地址網(wǎng)絡(luò)號范圍為：用十進(jìn)制表示為224.0.0.0-239.255.255.2551110313029282726252423222120191817161514131211109876543210保留E類地址：1111066D類地址：313029282726252網(wǎng)絡(luò)地址的使用規(guī)則在配置和使用IP地址時，應(yīng)當(dāng)注意網(wǎng)絡(luò)地址的以下幾點規(guī)則：網(wǎng)絡(luò)地址必須是唯一的。網(wǎng)絡(luò)地址不能以127開頭，因為127保留給診斷的回送函數(shù)使用。網(wǎng)絡(luò)地址的各位不能為全“1”，全“1”作為廣播地址。網(wǎng)絡(luò)地址的各位不能為全“0”。67網(wǎng)絡(luò)地址的使用規(guī)則67主機地址的使用規(guī)則主機地址對網(wǎng)絡(luò)地址必須是唯一的，也就是說在同一個網(wǎng)絡(luò)地址下，主機的編號必須是唯一的。主機地址的各位不能為全“0”。全“0”表示本地網(wǎng)絡(luò)，如，“202.103.47.0”表示“202.103.47”這個C類網(wǎng)絡(luò)。主機地址的各位不能為全“1”。全“1”表示直接廣播地址。如，“202.103.47.255”標(biāo)識了該網(wǎng)絡(luò)上的所有主機，當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)上的某臺主機需要發(fā)送信息給該網(wǎng)絡(luò)的所有主機時，使用這個地址。68主機地址的使用規(guī)則主機地址對網(wǎng)絡(luò)地址必須是唯一的，也就是說在“127.0.0.1”這個地址代表本地主機的IP地址，該地址不能分配給網(wǎng)絡(luò)上的任何計算機使用。IP地址的分配和使用的基本規(guī)則同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機必須分配相同的網(wǎng)絡(luò)地址，而同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機必須分配不同的主機地址。不同網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機必須分配不同的網(wǎng)絡(luò)地址，而可以分配相同的主機地址。69“127.0.0.1”這個地址代表本地主機的IP地址，該地址由于僅使用IP地址無法區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址（如，“202.103.47.52”)，因此，IP地址必須結(jié)合子網(wǎng)掩碼一起使用。子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)的概念我們常常將一個較大的網(wǎng)絡(luò)分成較小的網(wǎng)絡(luò)，每個小網(wǎng)絡(luò)使用不同的網(wǎng)絡(luò)地址，這樣的小網(wǎng)絡(luò)稱之為”子網(wǎng)“。70由于僅使用IP地址無法區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址（如，“202.子網(wǎng)掩碼的功能與使用兩臺計算機在通信時，首先要判斷彼此是否在同一個網(wǎng)絡(luò)上，如果在同一個網(wǎng)絡(luò)上，就可以直接進(jìn)行通信，如果不在同一個網(wǎng)絡(luò)上，就需要把數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)到本網(wǎng)的出口，由出口負(fù)責(zé)處理。那么通信雙方如何知道它們在同一個網(wǎng)絡(luò)上呢？這需要通過它們的網(wǎng)絡(luò)地址來進(jìn)行判斷。也就是說，在通信時必須分清網(wǎng)絡(luò)地址。71子網(wǎng)掩碼的功能與使用兩臺計算機在通信時，首先要判斷彼此要分清網(wǎng)絡(luò)地址，則必須通過子網(wǎng)掩碼才能實現(xiàn)。子網(wǎng)掩碼的功能①區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。不同類型的網(wǎng)絡(luò)使用的子網(wǎng)掩碼是不同的，下面是A、B、C三中不同網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼。72要分清網(wǎng)絡(luò)地址，則必須通過子網(wǎng)掩碼才能實72網(wǎng)絡(luò)類型子網(wǎng)掩碼（二進(jìn)制表示）子網(wǎng)掩碼（十進(jìn)制表示）A11111111.00000000.00000000.00000000255.0.0.0B11111111.11111111.00000000.00000000255.255.0.0C11111111.11111111.11111111.00000000255.255.255.073網(wǎng)絡(luò)類型子網(wǎng)掩碼（二進(jìn)制表示）子網(wǎng)掩碼（十進(jìn)制表示）A111用子網(wǎng)掩碼區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號和主機號的步驟：將IP地址轉(zhuǎn)化為32位二進(jìn)制數(shù)。將子網(wǎng)掩碼也轉(zhuǎn)化為32位的二進(jìn)制數(shù)。將每臺主機的32位IP地址與32位子網(wǎng)掩碼按位進(jìn)行邏輯與操作，將得到的32位二進(jìn)制數(shù)按原有的4段分別轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。子網(wǎng)掩碼為”1“的各位對應(yīng)的IP地址中的各位即為網(wǎng)絡(luò)地址。接下來就可以用分離出的網(wǎng)絡(luò)地址來判斷兩臺主機是否在同一個網(wǎng)絡(luò)上了，也就是說如果兩臺主機的網(wǎng)絡(luò)地址相同，則表明它們在同一個網(wǎng)絡(luò)上。74用子網(wǎng)掩碼區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號和主機號的步驟：將IP地址轉(zhuǎn)例如，有下面兩個IP地址，要判斷它們是否在同一個網(wǎng)絡(luò)中。202.103.47.52202.103.55.43②劃分子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼的另一個功能是用來劃分子網(wǎng)。在實際應(yīng)用中，常常會遇到IP地址不夠用的情況。75例如，有下面兩個IP地址，要判斷它們是否在75例如，現(xiàn)在申請到了一個接入Internet的網(wǎng)絡(luò)地址“202.103.47”，如果一個部門使用這個網(wǎng)絡(luò)地址，那么會造成一些地址的浪費，可以幾個部門共用這個網(wǎng)絡(luò)地址，這樣就需要進(jìn)行子網(wǎng)的劃分。也就是說，可以把主機地址的一部分用來做網(wǎng)絡(luò)地址使用?？梢杂眠@部分地址作為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的編號，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)交換可以由內(nèi)部路由器完成。76例如，現(xiàn)在申請到了一個接入Internet的76例如，現(xiàn)在要將網(wǎng)絡(luò)”202.103.47”劃分為三個子網(wǎng)，我們應(yīng)該如何做？

202.103.47.?255.255.255.？77例如，現(xiàn)在要將網(wǎng)絡(luò)”202.103.47”劃分為三77默認(rèn)網(wǎng)關(guān)在配置TCP/IP協(xié)議時，還需要設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)又稱缺省網(wǎng)關(guān)。在遠(yuǎn)程通信中，主機可以通過默認(rèn)網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)發(fā)給不同網(wǎng)絡(luò)地址的目的主機。如果在配置TCP/IP時，沒有指明默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，那么通信就只能局限于本地網(wǎng)絡(luò)了，也就是說，你的數(shù)據(jù)包是沒有辦法被轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)絡(luò)中的。78默認(rèn)網(wǎng)關(guān)在配置TCP/IP協(xié)議時，還需要設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)78手工安裝和檢測TCP/IP協(xié)議（1）安裝TCP/IP協(xié)議（2）檢測Ping命令的使用Ping本機：檢查網(wǎng)卡是否正常加載并運行TCP/IP協(xié)議。Ping本機IP：驗證本機IP是否與網(wǎng)絡(luò)上其他IP沖突。Ping其他主機的IP：驗證網(wǎng)絡(luò)的連通性。79手工安裝和檢測TCP/IP協(xié)議（1）安裝TCP/IP協(xié)議79Ping默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：驗證網(wǎng)關(guān)是否打開并正確運行。Ipconfig命令的使用Route命令的使用80Ping默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：驗證網(wǎng)關(guān)是否打開并正確運行。80(2)IP中的數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)路由器要的主要工作：①數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)②路由選擇數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)就將從一個輸入口得到分組發(fā)往適當(dāng)?shù)妮敵隹?。在討論?shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)之前，我們要記住以下幾點：81(2)IP中的數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)路由器要的主要工作：81在每個IP數(shù)據(jù)報中都包含有目標(biāo)主機的IP地址。一個IP地址的“網(wǎng)絡(luò)部分”唯一地標(biāo)識作為Internet一部分的一個物理網(wǎng)絡(luò)。連接在同一個物理網(wǎng)絡(luò)上的主機和路由器的IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分相同，并且在該物理網(wǎng)絡(luò)上可以發(fā)送幀進(jìn)行通信。每個物理網(wǎng)絡(luò)都是Internet的一部分，那么至少要有一個路由器，而且至少連接到一個其他的物理網(wǎng)絡(luò)上，這個路由器可以與其他網(wǎng)絡(luò)的路由器或主機交換分組。82在每個IP數(shù)據(jù)報中都包含有目標(biāo)主機的IP地址。82下面討論IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)過程。①首先，我們要明白數(shù)據(jù)報從源主機發(fā)往目標(biāo)主機時，中間可能要經(jīng)過幾個路由器。②那么它經(jīng)過的每一個節(jié)點，無論是主機還是路由器必須證實它自己是否與目標(biāo)主機在同一個網(wǎng)絡(luò)中。③這一點可以通過將目標(biāo)主機的“網(wǎng)絡(luò)地址”與自己的“網(wǎng)絡(luò)地址”進(jìn)行比較來實現(xiàn)。83下面討論IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)過程。83④如果目標(biāo)主機和當(dāng)前節(jié)點在同一個網(wǎng)絡(luò)中，分組就可以直接在網(wǎng)絡(luò)中傳送了。⑤如果目標(biāo)主機和當(dāng)前節(jié)點不在同一個物理網(wǎng)絡(luò)中，那么就需要將數(shù)據(jù)報發(fā)往一個路由器。⑥一般來講，當(dāng)前節(jié)點有幾個路由器可以選擇，它可以選擇一個最佳的或有較好的機會使數(shù)據(jù)報能夠更接近于目標(biāo)節(jié)點的路由器。所選的路由器叫做下一跳(nexthop)路由器。84④如果目標(biāo)主機和當(dāng)前節(jié)點在同一個網(wǎng)絡(luò)中，84路由器可以通過查詢它的轉(zhuǎn)發(fā)表來找到正確的下一跳（轉(zhuǎn)發(fā)表，在下面會進(jìn)行討論）。⑦通常，還有一個默認(rèn)路由器，當(dāng)表中的記錄與目標(biāo)主機的網(wǎng)絡(luò)號不匹配時，就將分組發(fā)給默認(rèn)路由器，由默認(rèn)路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。85路由器可以通過查詢它的轉(zhuǎn)發(fā)表來找到正確的85具體算法如下：if（目標(biāo)主機的網(wǎng)絡(luò)號=我的一個接口的網(wǎng)絡(luò)號）then經(jīng)過那個接口，傳送分組到目標(biāo)主機；else

if（目標(biāo)主機的網(wǎng)絡(luò)號在我的轉(zhuǎn)發(fā)表中）then

傳送分組到下一跳路由器；

else

傳送分組到默認(rèn)路由器；86具體算法如下：86網(wǎng)絡(luò)1（以太網(wǎng)）H7R3H8H1H2H3R1網(wǎng)絡(luò)2（以太網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)3（FDDI）R2H4H5H6網(wǎng)絡(luò)4（點到點）①H1發(fā)一個數(shù)據(jù)報給H2。②H1發(fā)一個數(shù)據(jù)報給H8。圖1示例網(wǎng)絡(luò)圖87網(wǎng)絡(luò)1（以太網(wǎng)）H7R3H8H1H2H3R1網(wǎng)絡(luò)2（以太網(wǎng)）對于第一個問題，因為H1與H2有相同的網(wǎng)絡(luò)地址，所以它可以直接將這個數(shù)據(jù)報發(fā)給H2，而不需要路由器的轉(zhuǎn)發(fā)。但是，這里也有一個問題需要解決，也就是H1如何找出H2的正確的MAC地址，這個問題，我們會在下面介紹。88對于第一個問題，因為H1與H2有相同的網(wǎng)絡(luò)88對于第二個問題，它的工作過程如下：①因為H1和H8不在同一個物理網(wǎng)絡(luò)中，所以它不能直接把數(shù)據(jù)報發(fā)給H8，必須找一個路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。②由于和網(wǎng)絡(luò)2相連的路由器只有一個R1（默認(rèn)路由器），所以它只能將數(shù)據(jù)報交給R1進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。89對于第二個問題，它的工作過程如下：89③由于R1和H8也不在同一個物理網(wǎng)絡(luò)上，因此，它也需要找一個路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，顯然，和R1在同一個網(wǎng)絡(luò)上的路由器只有R2，那R2就是它的默認(rèn)路由器，于是R1就將該數(shù)據(jù)報交給R2。網(wǎng)絡(luò)號下一跳1R32R1圖1中路由器R2的轉(zhuǎn)發(fā)表90③由于R1和H8也不在同一個物理網(wǎng)絡(luò)上，因網(wǎng)絡(luò)號④R2通過查找轉(zhuǎn)發(fā)表，發(fā)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)1對應(yīng)的下一跳為R3，于是它將該數(shù)據(jù)報交給R3。⑤R3與H8在同一個物理網(wǎng)絡(luò)上，因此，它可以直接將該數(shù)據(jù)報發(fā)給H8。注意：在轉(zhuǎn)發(fā)表中可能包含直接相連的網(wǎng)絡(luò)的信息。網(wǎng)絡(luò)號下一跳1R32R13接口14接口0R2的完整轉(zhuǎn)發(fā)表91④R2通過查找轉(zhuǎn)發(fā)表，發(fā)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)1對應(yīng)的下網(wǎng)絡(luò)號無論什么情況下，R2都需要使用我們下面將討論的ARP協(xié)議，找到下一跳的MAC地址。地址轉(zhuǎn)換協(xié)議（ARP）前面我們討論了如何使IP數(shù)據(jù)報到達(dá)正確的物理網(wǎng)絡(luò)，但是沒有詳細(xì)解釋一個數(shù)據(jù)報是如何到達(dá)網(wǎng)絡(luò)上的某一主機或路由器的。這里的主要問題是，IP數(shù)據(jù)報中包含的是IP地址，而主機或路由器的物理接口只理解物理地址。這就需要將IP地址轉(zhuǎn)換為這個網(wǎng)絡(luò)的鏈路層地址，然后將IP數(shù)據(jù)報封裝在包含鏈路層地址的幀中，并發(fā)送給目標(biāo)主機或路由器。92無論什么情況下，R2都需要使用我們下面將92解決這個問題的一般辦法是為每一個主機保留一張地址對照表，這張表記錄了網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的IP地址和它的MAC地址的對應(yīng)關(guān)系。而這張表的建立可以通過運行ARP協(xié)議來實現(xiàn)。因此，ARP協(xié)議的主要目標(biāo)就是為網(wǎng)絡(luò)中的每臺主機建立一張IP地址與MAC地址之間的映射表。由于這個表中的記錄會隨時發(fā)生變化，因此，表中的記錄若超時則會被刪除，這項工作每15分鐘做一次。93解決這個問題的一般辦法是為每一個主機保留93ARP協(xié)議的工作過程ARP協(xié)議充分利用了很多鏈路層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都支持廣播這一事實。①如果某一主機想要發(fā)送一個數(shù)據(jù)報到同一網(wǎng)絡(luò)中的另一個主機或路由器，則它首先要檢查緩存中的映射記錄。②如果記錄不存在，它需要在網(wǎng)絡(luò)上廣播一個ARP查詢，在這個查詢中包含了目標(biāo)主機的IP地址。94ARP協(xié)議的工作過程94③網(wǎng)絡(luò)上的每個主機都會收到這個查詢，并檢查是否與自己的IP地址匹配。④如果匹配，它就會發(fā)送一個包含自己鏈路層地址的應(yīng)答消息給源主機，以響應(yīng)這個查詢。那么發(fā)送查詢消息的源主機在收到這個應(yīng)答消息后，將這個信息添加到自己的ARP表中。⑤查詢信息中也包含了發(fā)送主機的IP地址和鏈路層地址。這樣當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的一臺主機廣播一條查詢信息，則網(wǎng)絡(luò)上的所以主機都會知道發(fā)送方的IP地址和鏈路層地址，并將該信息放入ARP表中。95③網(wǎng)絡(luò)上的每個主機都會收到這個查詢，并檢95⑥并不是所有的主機都需要添加源主機的這條信息。如果一個主機中已經(jīng)有了這個記錄，它只需要“刷新”這個記錄即可。如果某一主機不是目標(biāo)主機，并且ARP表中也沒有源主機的記錄，那么它不需要將源主機的信息加入自己的ARP表中。注意：目標(biāo)主機是一定會把源主機的有關(guān)信息加入到自己的ARP中，即使它的表中沒有那個主機的記錄。96⑥并不是所有的主機都需要添加源主機的這條96硬件類型＝1協(xié)議類型＝0x0800硬件地址長度＝48協(xié)議地址長度＝32操作源硬件地址（0～3字節(jié)）源硬件地址（4～5字節(jié)）源協(xié)議地址（0～1字節(jié)）源協(xié)議地址（2~3字節(jié)）目標(biāo)硬件地址（0～1字節(jié)）目標(biāo)硬件地址（2～5字節(jié)）目標(biāo)協(xié)議地址（0～3字節(jié)）081631圖2將IP地址映射為MAC地址的ARP分組格式97硬件類型＝1協(xié)議類型＝0x0800硬件地址長度＝48協(xié)議地址路由選擇路由轉(zhuǎn)發(fā)的一個主要任務(wù)就是建立路由表，可以手工配置路由表，但是過于復(fù)雜，并且不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭討B(tài)變化，因此，一般通過運行一個路由算法來動態(tài)建立路由表。目前廣泛采用的路由算法有這樣幾種：RIP（距離向量）OSPF（開放最短路徑優(yōu)先）98路由選擇路由轉(zhuǎn)發(fā)的一個主要任務(wù)就是建立路由表，可98距離向量（RIP）距離向量路由選擇的基本思想：每個節(jié)點都構(gòu)造一個包含到其他所有節(jié)點的“距離”的一維數(shù)組（一個向量），并且將這個向量分發(fā)給與它直接相連的所有鄰居。距離向量路由選擇算法開始時，假設(shè)每個節(jié)點都知道到其直接相連的相鄰節(jié)點的鏈路開銷。到不相鄰的節(jié)點的鏈路開銷被指定為無窮大。99距離向量（RIP）距離向量路由選擇的基本思想：99下面看RIP是如何工作的。ABCDGEF假設(shè)每條鏈路的開銷都為1。這樣一條開銷最低的路徑就是包含跳數(shù)最少的一條路徑。100下面看RIP是如何工作的。ABCDGEF假設(shè)每條鏈路的開銷都現(xiàn)在將每個節(jié)點到其他節(jié)點的初始距離信息表示為一張表（全局表）存儲在各到每個節(jié)點的距離節(jié)點的信息AB

CDE

FGA01

1∞1

1∞B101∞∞∞∞

C1101∞∞∞

D∞∞10∞∞1E1∞∞∞0∞∞

F1∞∞∞∞01

G∞∞∞1∞10101現(xiàn)在將每個節(jié)點到其他節(jié)點的初始距離信息表示為一張表（全局表）節(jié)點A的初始路由表

目標(biāo)開銷下一跳

B1B

C1C

D∞-

E1E

F1F

G∞-102節(jié)點A的初始路由表目標(biāo)開路由表的更新距離向量路由選擇算法的下一步就是每個節(jié)點都發(fā)送包含自己距離表的信息給其相鄰節(jié)點。現(xiàn)在我們舉一個例子來說明這個過程。假設(shè)節(jié)點F發(fā)信息給節(jié)點A，告訴A它可以到達(dá)節(jié)點G，并且到達(dá)G的開銷是1，A收到這個消息后，把這個開銷值與它知道的到達(dá)F的開銷值相加，得到開銷值2，這個值小于無窮大，于是A在它的路由表中添加一條經(jīng)過F到達(dá)G的路由，開銷是2。103路由表的更新距離向量路由選擇算法的下一步就是每個節(jié)點103存儲在各到每個節(jié)點的距離節(jié)點的信息AB

CDE

FGA01

1∞1

1∞B101∞∞∞∞

C1101∞∞∞

D∞∞10∞∞1E1∞∞∞0∞∞

F1∞∞∞∞01

G∞∞∞1∞10+2+2104存儲在各到每更新后的路由表（A的路由表）

目標(biāo)開銷下一跳

B1B

C1C

D2

C

E1E

F1F

G2

F105更新后的路由表（A的路由表）目標(biāo)最終的全局路由表存儲在各到每個節(jié)點的距離節(jié)點的信息ABCDEFGA0112112B1012223

C1101222

D2210321E1223023

F1222201

G2321310106最終的全局路由表存儲在各路由更新在兩種情況下一個節(jié)點決定發(fā)送更新消息給它的相鄰節(jié)點。定期更新：在這種情況下，即使沒有路徑改變，每個節(jié)點也要自動地，按時發(fā)送更新消息。這可以使其他節(jié)點知道它們?nèi)栽谡９ぷ?，也可以確保即使現(xiàn)有的路由不可用時，它們?nèi)阅芤恢钡玫剿璧男畔ⅰ?07路由更新在兩種情況下一個節(jié)點決定發(fā)送更新消息給它107觸發(fā)更新：當(dāng)一個節(jié)點從它的相鄰節(jié)點接收到更新消息，并且這個更新消息又能改變其路由表中的一條路由時，才會引發(fā)這種更新。當(dāng)一個節(jié)點或鏈路發(fā)生故障時可能出現(xiàn)的情況正常情況：首先注意到這個問題的節(jié)點發(fā)送新的距離列表給它的相鄰節(jié)點，一般，系統(tǒng)會很快達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。108觸發(fā)更新：當(dāng)一個節(jié)點從它的相鄰節(jié)點接收108考慮一種特殊情況ABCDGEF

存儲在各到每個節(jié)點的距離節(jié)點的信息ABCDEFGA0112112B1012223

C1101222

D2210321E1223023

F1222201

G2321310①A通知到E的距離為∞②那么按照事件出現(xiàn)的確切次序，可能發(fā)生如下事件：C2BA34567109考慮一種特殊情況ABCDGEF存儲在各上述情況稱為記數(shù)到無窮（counttoinfinity）解決這個問題有幾種不成熟的方法：使用一個較小的數(shù)作為無窮大的近似值。比如，我們認(rèn)為穿過某個網(wǎng)絡(luò)的最大跳數(shù)不會超過16，因此，選擇16來表示無窮大。這可以限制記數(shù)到無窮所花的時間。這種方法的問題是，當(dāng)某個網(wǎng)絡(luò)增長到最大跳數(shù)超過16時，就又出現(xiàn)了新的問題。110上述情況稱為記數(shù)到無窮（counttoinfinity）水平分割（splithorizon）技術(shù)這種技術(shù)的基本思想是，當(dāng)一個節(jié)點把路由選擇的更新信息發(fā)送給相鄰節(jié)點時，它并不把從其相鄰節(jié)點處學(xué)習(xí)到的路由再回送到那些相鄰節(jié)點。B：（E，2，A），B知道這條路由信息是從A學(xué)習(xí)到的，所以不論B什么時候給A發(fā)送更新信息，在其更新信息中都不包括（E，2）。111水平分割（splithorizon）技術(shù)111挫折反轉(zhuǎn)（splithorizonwithpoisonreverse）在這種方法中，B可以把從A學(xué)習(xí)到的路由發(fā)給A，但是要在該路由表中加入否定信息來確保A最終不會使用B到達(dá)E的路由。例如，B把（E，∞）送給A，這樣A就不會使用這條路由了。112挫折反轉(zhuǎn)（splithorizonwithpoison上面介紹的兩種技術(shù)的問題在于它們只能在涉及兩個節(jié)點的路由循環(huán)中有效。對于更大的路由循環(huán)，則需要更強的措施。那么在上述的例子中，如果B和C在接收到A的鏈路故障后，在把路由信息通知給E之前等待一會，它們就會發(fā)現(xiàn)，實際上它們兩者都沒有到達(dá)E的路由。不幸的是這種方法耽誤了協(xié)議的聚合。113上面介紹的兩種技術(shù)的問題在于它們只能在113開放最短通路優(yōu)先協(xié)議(OSPF）OSFP的要點：①所有的路由器都維持一個鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，該庫實際上就是整個互連網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。②由于網(wǎng)絡(luò)中的鏈路狀態(tài)可能經(jīng)常發(fā)生變化，因此，OSPF讓每一個鏈路狀態(tài)都帶上一個32bit的序號，序號越大狀態(tài)就越新。序號每5s更新一次，32位可用600年不重復(fù)號。③每一個路由器用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，算出自己的路由表。④不用UDP而是直接用IP數(shù)據(jù)報傳送，并且數(shù)據(jù)報更短。114開放最短通路優(yōu)先協(xié)議(OSPF）114

⑤只要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化，數(shù)據(jù)庫很快進(jìn)行更新，5秒更新一次，保持全網(wǎng)范圍的一致性。依靠各路由器之間的頻繁交換信息來建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，并且在全網(wǎng)范圍內(nèi)保持和這個數(shù)據(jù)庫的一致性。OSPF的規(guī)定：1）每兩個相鄰路由器每隔10秒鐘要交換一次hello報文。2）若有40秒沒收到某個相鄰路由器發(fā)來的hello報文，則認(rèn)為該相鄰路由器是不可達(dá)的，應(yīng)立即修改鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，并重新計算路由表。缺點：開銷大115⑤只要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化，數(shù)據(jù)庫很快進(jìn)行更新，5秒更新一次，具體的鏈路狀態(tài)路由算法如下：①發(fā)現(xiàn)鄰居結(jié)點，并知道它們的網(wǎng)絡(luò)地址。路由器啟動后，通過發(fā)送HELLO包發(fā)現(xiàn)鄰居結(jié)點。②測量到每個鄰居結(jié)點的延遲或開銷。一種直接的方法是：發(fā)送一個要對方立即響應(yīng)的ECHO包，來回時間除以2即為延遲。這種測試可以將載荷考慮進(jìn)去。116具體的鏈路狀態(tài)路由算法如下：116③構(gòu)造一個包含所有數(shù)據(jù)的分組。該分組以發(fā)送方的標(biāo)識符開頭，后面是序號、年齡和一個鄰居結(jié)點列表；列表中對應(yīng)每個鄰居結(jié)點，都有發(fā)送方到它們的延遲或開銷；ABCDFE42378516A序號年齡B4E5B序號年齡A4C2F6C序號年齡B2D3E1D序號年齡C3F7E序號年齡A5C1F8117③構(gòu)造一個包含所有數(shù)據(jù)的分組。ABCDFE42378516A④將這個分組發(fā)送給所有其它路由器?；舅枷耄翰捎煤榉核惴òl(fā)布分組，每個分組包含一個序號，使用32位序號使序號循環(huán)使用。每次發(fā)送新分組時序號加1。路由器記錄信息對（源路由器，序號），當(dāng)一個鏈路狀態(tài)分組到達(dá)時，若是新的，則分發(fā)；若是重復(fù)的，則丟棄；若序號比路由器記錄中的最大序號小，則認(rèn)為過時而丟棄。118④將這個分組發(fā)送給所有其它路由器。118

當(dāng)一個路由器崩潰后，它將丟失其序號，如其從0開始，那么后面分組將被當(dāng)作重復(fù)分組而丟棄；或順序號傳送后出現(xiàn)錯誤，如4被看成6500，則分組5到6499將被當(dāng)作過時分組而丟棄。解決辦法是在分組中加入年齡，每秒鐘將年齡減1，當(dāng)年齡變成零時，來自那個路由器的信息就被丟棄。以保證沒有任何分組會丟失并無限長期存活下去。⑤計算到每個其它路由器的最短路徑。根據(jù)Dijkstra算法計算最短路徑。119當(dāng)一個路由器崩潰后，它將丟失其序號，如119Dijkstra算法將整個網(wǎng)絡(luò)抽象為一個圖。假設(shè)有一個矩陣D，它的每個分量D[i]表示當(dāng)前節(jié)點v到每個終點vi的最短路徑長度。在初始狀態(tài)下，若從v到vi有弧，則D[i]的值為弧上的權(quán)值，否則就將D[i]設(shè)置為∞。具體算法如下：①假設(shè)用一個帶權(quán)的矩陣arcs來表示帶權(quán)有向圖，arcs[i][j]表示弧<vi，vj>上的權(quán)值。120Dijkstra算法將整個網(wǎng)絡(luò)抽象為一個圖。假設(shè)有一個矩陣1若<vi，vj>不存在，則置arcs[i][j]為∞。再設(shè)S為已找到的從v出發(fā)的最短路徑的終點集合，它的初始狀態(tài)為空。②選擇Vj，使得D[j]=Min{D[i]|Vi∈V-S}，則Vj就是一條從V出發(fā)的最短路徑的終點。令：S=S∪{j}121若<vi，vj>不存在，則置arcs[i][j]為∞。121③修改從v出發(fā)到集合V-S上任一頂點vk的最短路徑長度。如果D[j]+arcs[j][k]<D[k]，則修改D[k]為D[k]=D[j]+arcs[j][k]。④重復(fù)操作②③共n-1次。就可以求得從v到圖上其余各頂點的最短路徑。122③修改從v出發(fā)到集合V-S上任一頂點vk的最122ABCD5310112①②A從它的初始向量中選擇一個具有最小權(quán)值的頂點B將它加入到集合S中。③然后來修改A到其他節(jié)點的路徑長度ABCD123ABCD5310112①②A從它的初始向量中選擇一個具有最小自治系統(tǒng)自治系統(tǒng)（或稱自治域）AS的定義是由一個獨立管理機構(gòu)運行和維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部采用相同的路由協(xié)議CERNET全球InternetCHINANET自治系統(tǒng)自治系統(tǒng)內(nèi)部采用某種路由協(xié)議124自治系統(tǒng)自治系統(tǒng)（或稱自治域）AS的定義CERNET全球IInternet的路由器選擇協(xié)議路由協(xié)議分類：網(wǎng)關(guān)-網(wǎng)關(guān)協(xié)議（GGP）用于核心系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)之間的路由交換;外部路由協(xié)議（EGP）用于不同自治系統(tǒng)（AS）之間的路由交換；內(nèi)部路由協(xié)議（IGP）用于自治系統(tǒng)（AS）內(nèi)部的路由交換。主要有RIP、HELLO和OSPF等。目前Internet采用自適應(yīng)、分布式路由選擇協(xié)議。125Internet的路由器選擇協(xié)議路由協(xié)議分類：125AS、IGP、EGP的關(guān)系IGPIGPEGPGGPEGP核心系統(tǒng)EGPAS1AS2126AS、IGP、EGP的關(guān)系IGPIGPEGPGGPEGP核心外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP

BGP的最新版本是1994的BGP-4。BGP用來在不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息，必須考慮有關(guān)的策略：如政治、安全、經(jīng)濟等方面考慮進(jìn)行人工設(shè)置。BGP將網(wǎng)絡(luò)劃分為以下三類：(1)與BGP只有一個連接的網(wǎng)絡(luò)，它不能用來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報。(2)與BGP有二個以上連接的網(wǎng)絡(luò)，可用來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報。(3)能夠轉(zhuǎn)發(fā)第三方數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)、例如主干網(wǎng)。127外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP127無類型域間路由選擇CIDR可變長度子網(wǎng)掩碼VLSM網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)10用戶12用戶網(wǎng)絡(luò)202.103.47.32/28網(wǎng)絡(luò)202.103.47.16/28網(wǎng)絡(luò)202.103.47.48/28可見，這種方法對于路由器和路由器的串行連接來講，IP地址的浪費太大了，因為實際上只需要2個IP地址就可以了。即子網(wǎng)掩碼為255.255.255.252/30最好，但這個掩碼對于用戶來講太少了。故采用VLSM對同一網(wǎng)絡(luò)使用不同的子網(wǎng)掩碼。128無類型域間路由選擇CIDR可變長度子網(wǎng)掩碼VLSM網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1已知一個C類IP地址：202.103.47.0，對于下圖網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計子網(wǎng)的分配。10個用戶10個用戶10個用戶12個用戶BACD129已知一個C類IP地址：202.103.47.0，對于下圖10IP地址可以這樣分配：BACD202.103.47.129---202.103.47.187掩碼：255.255.255.192(58個用戶和路由器)202.103.47.33---202.103.47.43掩碼：255.255.255.240(10個用戶和路由器)202.103.47.49---202.103.47.59掩碼：255.255.255.240(10個用戶和路由器)202.103.47.65---202.103.47.90掩碼：255.255.255.224(25個用戶和路由器)202.103.47.81，202.103.47.82(路由器)掩碼：255.255.255.240202.103.47.5，202.103.47.6(路由器)掩碼：255.255.255.252202.103.47.81，202.103.47.82(路由器)掩碼：255.255.255.240202.103.47.9，202.103.47.10(路由器)掩碼：255.255.255.252202.103.47.81，202.103.47.82(路由器)掩碼：255.255.255.240202.103.47.13，202.103.47.14(路由器)掩碼：255.255.255.252130IP地址可以這樣分配：BACD202.103.47.129-具體IP的分配：202.103.47.5----202.103.47.6(掩碼：255.255.255.252)202.103.47.9----202.103.47.10(掩碼：255.255.255.252)202.103.47.13----202.103.47.14(掩碼：255.255.255.252)202.103.47.17----202.103.47.31未使用202.103.47.33----202.103.47.47(掩碼：255.255.255.240)202.103.47.49----202.103.47.63(掩碼：255.255.255.240)202.103.47.65----202.103.47.95(掩碼：255.255.255.224)202.103.47.97----202.103.47.127未使用202.103.47.129---202.103.47.191(掩碼：255.255.255.192)202.103.47.192----202.103.47.254未使用131具體IP的分配：202.103.47.5----202.103.路由器的分類（1）近程路由器和遠(yuǎn)程路由器（2）靜態(tài)路由器和動態(tài)路由器（3）單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器4.路由器的應(yīng)用特點（1）使用路由器的優(yōu)點能夠合理的、智能化的選擇最佳路徑。它可以自動丟棄廣播數(shù)據(jù)包，因而可以把廣播風(fēng)暴信息隔離在源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。1323.路由器的分類（1）近程路由器和遠(yuǎn)程路由器132多協(xié)議路由器可以連接使用不同路由通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，因此，它可以作為使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)平臺。實現(xiàn)1-2層使用不同協(xié)議，第3層使用可路由協(xié)議的多個網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)。能夠隔離網(wǎng)絡(luò)的通信量，起到保證網(wǎng)絡(luò)安全和防火墻的作用。路由器還可以作為網(wǎng)橋使用，以便處理不可路由的協(xié)議。133多協(xié)議路由器可以連接使用不同路由通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，因此，它可以能夠提供可靠傳輸、優(yōu)先服務(wù)，并且不許要相互通信的網(wǎng)絡(luò)之間保持永久連接。（2）缺點使用較多的時間進(jìn)行處理，致使網(wǎng)絡(luò)傳輸性能下降。安裝和維護(hù)比較困難。價格較高。不支持非路由協(xié)議。134能夠提供可靠傳輸、優(yōu)先服務(wù)，并且不許要相互通信的網(wǎng)絡(luò)之間保持5.路由器在實際網(wǎng)絡(luò)連接中的作用（1）延伸距離。（2）使用路由器將局域網(wǎng)連接到Internet.（3）多個局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程連接。路由器在網(wǎng)絡(luò)連接中的基本作用：數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。1355.路由器在實際網(wǎng)絡(luò)連接中的作用（1）延伸距離。1353.5高層互聯(lián)設(shè)備高層互聯(lián)的代表設(shè)備是“網(wǎng)關(guān)”。網(wǎng)關(guān)的定義網(wǎng)關(guān)是將兩個或多個在高層（高3層）使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)段連接在一起的軟件、硬件設(shè)備。2.網(wǎng)關(guān)的主要作用實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的翻譯和轉(zhuǎn)換工作。（校園網(wǎng)中的防火墻等）1363.5高層互聯(lián)設(shè)備高層互聯(lián)的代表設(shè)備是“網(wǎng)關(guān)”。1363.網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場合主要應(yīng)用于OSI/RM的高3層的協(xié)議轉(zhuǎn)換。如果互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)高3層協(xié)議不同，可以使用網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接，來實現(xiàn)它們之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。4.網(wǎng)關(guān)的分類（1）按照網(wǎng)關(guān)可以轉(zhuǎn)換的協(xié)議數(shù)量分類雙邊協(xié)議網(wǎng)關(guān)：只能進(jìn)行兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換，即從一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換為另一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。1373.網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場合137多邊協(xié)議網(wǎng)關(guān)：可以實現(xiàn)多種特定協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。（2）按照網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用類型分類138多邊協(xié)議網(wǎng)關(guān)：可以實現(xiàn)多種特定協(xié)議之間的138Theend!139Theend!139第三章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備本章學(xué)習(xí)要點:了解網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念掌握網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的類型、層次與原理掌握各層設(shè)備的作用、特點與應(yīng)用掌握Internet硬件接入設(shè)備的可選類型熟練掌握集線器與交換機的區(qū)別與使用了解OSI模型與網(wǎng)間互聯(lián)設(shè)備的關(guān)系140第三章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備本章學(xué)習(xí)要點:13.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：所謂網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指根據(jù)實際情況選擇合適的技術(shù)和設(shè)備將相互獨立的網(wǎng)絡(luò)或計算機連接起來，從而達(dá)到數(shù)據(jù)交換和資源共享的目的。3.1.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型網(wǎng)絡(luò)延伸隨著局域網(wǎng)范圍的擴展，電纜的長度需要增長但是，每種局域網(wǎng)的最大距離都是有限制的。1413.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：所謂網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指根據(jù)實際情況選10BASET：100m10BASE2：185m10BSEE5：500m2.網(wǎng)絡(luò)分段在組建局域網(wǎng)時，往往需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段。所謂網(wǎng)絡(luò)分段是指將一個大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分解成幾個小的局域網(wǎng)，然后通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備（交換機、網(wǎng)橋或路由器）將各個子網(wǎng)連接成一個整體網(wǎng)絡(luò)。14210BASET：100m33.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型（1）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的應(yīng)用類型局域網(wǎng)之間的互聯(lián)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的互聯(lián)局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)與Internet之間的互聯(lián)多個遠(yuǎn)程局域網(wǎng)之間互聯(lián)為廣域網(wǎng)1433.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型（1）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的應(yīng)用類型4（2）互聯(lián)局域網(wǎng)的類型同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)所謂同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是指具有相同特性和性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，也就是說它們具有相同的通信協(xié)議，呈現(xiàn)給接入設(shè)備的界面也相同。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)所謂異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是指具有完全不同的傳輸性質(zhì)和通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。144（2）互聯(lián)局域網(wǎng)的類型54.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)必須解決的問題如何在物理上把兩種不同的網(wǎng)絡(luò)連接起來。如何實現(xiàn)一種網(wǎng)絡(luò)與另一種網(wǎng)絡(luò)的互訪與通信。如何解決兩種不同網(wǎng)絡(luò)之間在協(xié)議方面的差異。如何處理兩種網(wǎng)絡(luò)之間在傳輸速率方面的差別。1454.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)必須解決的問題如何在物理上把兩種不同的網(wǎng)絡(luò)連接3.1.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次網(wǎng)間互聯(lián)中的幾個重要概念（1）網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)接互聯(lián)接（簡稱互連）：指在物理網(wǎng)絡(luò)之間必須存在一條以上的物理連接線路。（2）網(wǎng)絡(luò)的互通互通信（簡稱互通）：指在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)接的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的手段。1463.1.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次網(wǎng)間互聯(lián)中的幾個重要概念7（3）網(wǎng)絡(luò)的互操作指網(wǎng)絡(luò)中的計算機具有透明地訪問對方資源的能力，這種能力