网络技术基础第7章网络互连技术.ppt

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1、第7章 连接设备,介质接头 网卡 调制解调器 中继器 集线器 网桥 路由器 网关,介质接头,4.1介质接头（每种传输介质都要和一个或多个物理接头连接，以实现相互间的连接）1RJ-45：非屏蔽双绞线的接头，一端连网卡，一端连集线器2BNC：用于连接细缆 3.DIX：用于粗缆连接,网 卡,作用：将计算机与网络从物理上及逻辑上连接起来。网卡包含了保证计算机与网上其它资源间可靠通信所需的电路，它将计算机内部的信号格式和网络上传输的信号格式相互转化。网卡一端有与计算机总线结构相适应的插口，另一端则提供可直接插入介质接头的插口。,四种标准的网卡,（1）以太网卡(Ethernet)细以太网卡 使用BNC接头

2、与细缆连接；包含内部收发器来处理网络通信。粗以太网卡 使用DIX接头与粗缆连接；使用外部收发器来获得更大地传输距离。10Base-T网卡 使用RJ-45接头与双绞线连接；（2）令牌环卡（Token Ring）（3）ARCnet卡（4）FDDI卡,调制解调器,1 作用：将计算机上的数字信号转化成适合于电话网上的传输的模拟信号传送出去，在接收端又将这样的模拟信号重新转化成计算机使用的数字信号。2 分类（1）内置式（2）外置式,调制解调器工作原理,影响Modem速度的几个因素,（1）拨号使用的电话线路（2）电话交换机的质量（3）与ISP所用的Modem有关（4）与ISP主机响应速度（5）与用户计算机

3、上安装的系统有关,中继器,用途：是网络物理层的一种连接设备。由于信号在网络传输介质中有衰减和噪声，使有效的数据信号变得越来越弱。为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，中继器把它接收到的弱信号提出，再生放大保持与原数据相同。,中继器分类,（1）直接放大式（简单的放大器）（2）信号再生式（不但有放大功能而且信号再生功能）,集线器（多口中继器）,作用：将网段上的各个介质段连接在一起。以集线器为中心的优点是在网络系统中某条线路或某节点出现故障时，它不会影响网上其它节点的正常工作。,集线器分类,（1）无源集线器：只负责把多段介质连在一起，不对信号做任何处理。（2）有源集线器：在无源集线器基础上增

4、加了信号再生和放大功能，扩展介质传输的长度。（3）智能集线器：除了具有有源集线器的功能外，还将网络的部分功能也集中成到集线器中，如网络管理、选择网络传输线路等。,集线器连接方式,网 桥,网桥原理网桥是一种工作在数据链路层的存储转发设备。它通过连接相互独立的网段而扩大了网络的最大传输距离。,网桥工作方式,网段A,网段B,网桥,101,102,201,202,数据,102,数据,102,101和102在同一网段，不许通过,网桥分类,（1）透明网桥(Transparent Bridge)：在其内部有一个记录了网桥各端口所连接网络站点地址的数据库。网桥根据这个数据库内的信息决定是将数据包过滤掉还是向前

5、发送。有自学习功能，安装和管理十分方便，缺点是功能较简单，只能决定数据是否向前发送，而不能选择最佳路径。（2）源路由网桥(Source Routing Bridge)：没有所连接网段上站点信息的数据库，它是根据信息包里包含的路由信息来传送信息的。通常应用于令牌环网络。,网桥作用,（1）增加传输距离和平衡负载（2）实现不同类型的局域网互联。（3）可以实现更大范围的局域网互联。（4）提高网络安全性。,路 由 器,目录路由器是什么路由器的作用,一、路由器是什么,所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。把路由和交换进

6、行对比，在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。,早在40多年前就已经出现了对路由技术的讨论，但是直到80年代路由技术才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因为80年代之前的网络结构都非常简单，路由技术没有用武之地。直到最近十几年，大规模的互联网络Internet才逐渐流行起来，为路由技术的发展提供了良好的基础和平台。,路由器是互联网的主要节点设备。

7、路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互连网络Internet的主体脉络，也可以说，路由器构成了Internet的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。,因此，在园区网、地区网、乃至整个Internet研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个 Internet 研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内

8、的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都具有重要的意义。,返回目录,二、路由器的作用,路由器(Router)的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率，从而让网络系统发挥出更大的效益来。,从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段，只有指向特殊IP地址的

9、网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。,因此，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要 比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。从总体上说，在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。,一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。,为了完成这项工

10、作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路径表（Routing Table），供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。,1静态路径表 由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。,2动态路径表 动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功

11、能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。,返回目录,路由探测,概念：决定数据包按照什么样的途径通向目的主机的过程。路由器要收集网络信息并从收集到的信息中按照某种算法或某种标准选择出一条最佳的路径。把路由器收集网络信息进而推断可能的路径的工作就称为路由探测。,路由选择,（1）路由选择：从经过路由探测后得到的多条路径中选择一条最佳路径的工作称为路由选择。（2）路由选择的标准：Hop数：数据经过的中间路由器的数量Tick数：数据传输到目的站所需的时间 其它标准，如最少收费标准。,路由探测的两种主要方式,距离矢量法（路由器是在接收别的路由器的第二手资料的基础上建立起自己的路由信息表，然后再将自己的路由表传递给下一台路由器。）链路状态法（直接获得网上所有路由器的第一手资料并将其在本机内结合成一张完整的路由表）,