《网络互连技术基础》ppt课件

1、学习目的与要求学习目的与要求 本章主要引见计算机网络互连技术的相关实际本章主要引见计算机网络互连技术的相关实际知识、网络互连的主要技术和构造、以及网络互连知识、网络互连的主要技术和构造、以及网络互连设备的任务原理和运用。经过本章学习，读者可以设备的任务原理和运用。经过本章学习，读者可以了解网络互连的根本概念，掌握网络互连的相关技了解网络互连的根本概念，掌握网络互连的相关技术，掌握术，掌握IP地址的运用，为后续章节的学习打下坚地址的运用，为后续章节的学习打下坚实的实际根底。实的实际根底。n8.1 网络互连的根本概念n8.2 网络互连的技术与构造n“互连和“互联两个术语的区别：n互连Interne

2、t-connection指仅是物理上衔接在一同，实现网络间隔 上的延伸。例如运用中继器衔接扩展网络间隔 衔接的是同构网。n互联Internet-working指不仅在物理上衔接在一同，而且在逻辑上也衔接在一同。包括协议组的转换、数据包的封装等。互联的网络可以是同构的，也可以是异构的。 n网络互联类型n1局域网之间的互联LAN-LANn同构网的互联n异构网的互联n2局域网与城域网的互联LAN-MANn3局域网与广域网的互联LAN-WANn4多个远程局域网利用公用网互联LAN-WAN-LANn5广域网与广域网的互联WAN-WANn网络互联层次n网络互联主要是将不同网段、网络或子网之间经过网络互联设

3、备衔接起来 。n网络之间互联主要有中继器和网桥用于局域网。n网际之间互联主要有路由器和网关用于广域网。 n网络互联类型nOSI/RM共有 7个层次，不同功能层次的网络互联时，所选择网络互联设备也不同。它们和OSI/RM的对应关系如以下图。n8.2.1 网络互连方式n1. 中继器方式n中继器方式是任务于OSI/RM物理层的网络互连设备，可以互连数据链路层及以上层次协议一样的网络，普通用于拓展局域网的覆盖范围。n采用中继器的优点是价钱低廉、运用简单，不需任何配置即可任务，效率高。缺陷是不能平衡负载及阻止“广播风暴，无法进展包过滤，由中继器所衔接的以太网段处于同一个冲突域和广播域中。 2. 桥接器方

4、式 桥接器Bridge是任务于OSI/RM数据链路层的网络互连送备，可以互连网络层及以上层次协议一样的网络。普通用于互连两个运转同类型网络操作系统的局域网，而网络的拓扑构造、通讯介质和通讯协议可以不同。 实践运用的网桥可分为三种：简易网桥、透明网桥、源途径网桥。 3. 路由器方式 路由器是任务在OSI/RM网络层的网络互连设备，实现网络层以及以下各层的协议转换，通常用来互连局域网和广播网或者实如今同一点两个以上的局域网的互连。 路由器根据网络层地址如IP地址进展信息的转发，其功能主要有两个：路由选择和信息转发，除此之外，还有负载平衡、流量控制、网络和用户管理等功能，可以隔离广播域，阻止“广播风

5、暴传送到整个网络，具有更强的异种局域网互连才干。 由于路由器对于每一个到来的信息包都要进展“拆包组包过程，而且一些复杂的处置功能都是采用软件实现的，因此，成为高速网络运用的瓶颈，近几年出现的第三层交换机，将路由与交换技术结合在一同，较好地处理了该问题，大大提高了网络性能，第三层交换机又称为路由交换机。 4. 网关方式 网关Gateway是在两种不同协议之间进展转换的设备。有广义网关和狭义网关之分。广义网关指一切用于网络互连的软、硬件；狭义网关特指任务于OSI/RM高层协议网络层以上的网络互连设备，担任高层协议的转换，通常用于广域网与广域网互连、网络与大型主机系统的互连等。这里所指的是狭义网关。

6、 网关可以转换大多数协议层，覆盖OSI模型的全部七层，比中继器、网桥和路由器要复杂得多，效率相对也较低，网关普通有一定的公用性。n8.2.2 IP地址n1. IP信息包n1 IP信息包的传送机制nIP是担任网络之间信息传送的协议，可将IP信息包从来源设备传送到目的设备。要到达这样的目的，IP必需依赖于两种机制：IP定址与IP路由。 2分割与重组IP信息包 IP信息包必需放到数据链路层进展传送。每一种数据链路层的技术都会有不同的最大传输单位MTU，即该种技术所能传输的最大信息包长度。 IP信息包在传送过程中，能够会经过许多个运用不同技术的网络。为理处理此问题，路由器必需有IP信息包分割与重组的机

7、制，将过长的信息包加以分割，以便能在最大传输单位较小的网络上传输。分割后的IP信息包，会由目的设备重组，恢复成原来IP信息包。 3IP信息包的构造 IP传送数据的根本单位是IP信息包。IP信息包主要由两部分所组成，如以下图。 IP报头，记录有关IP地址、路由、信息包识别等信息。 IP Payload，载送上层协议的信息包。n在IP信息包的传送过程中，IP报头扮演了极为关键的角色，其中记录了与IP相关的一切信息，以下为IP报头中较为重要的信息。nIP信息包的目的地址Destination Address nIP信息包的来源地址Sourece Addressn上层协议Protocol nIP信息包

8、标识码Identification n分割与重组相关信息。记录一切与分割、重组相关的信息。n存活时间TTL 2. IP地址表示法 IP地址本质上是一个长度为32Bits的二进制值，为了方便起见，普通运用以下方式来转换成十进制。 目前互联网上通用的IP版本为第4版，称为IPv4。IPv4的IP地址是由32Bits组成 IETF开场推出下一版的IP规格IPv6，IPv6的IP地址是由128位组成的，由此，可以提供非常富余的IP地址空间。 3. IP地址的等级 1IP地址的构造 网络地址 主机地址 2三种常见的地址等级 A类：网络地址的长度为8位，第一位必需为0。A类网络地址可从00000000至0

9、1111111，总共有27=128个，如以下图。nB类：网络地址的长度为16位，前导位有两位，必需是10。因此B类的IP地址必然介于128.0.0.0与191.255.255.255之间，如以下图。nC类：网络地址的长度为24位，前导位有三位，必需是110。因此C类的IP地址必然介于192.0.0.0与223.255.255.255之间，如以下图。 3 特殊的IP地址 主机地址全为0用来代表“这个网络 。 主机地址全为1代表网络中的全部设备，也就是广播地址。 假设网络地址与主机地址都为1，即255.255.255.255，称为“Limited或“Local广播信息包。 各个等级地址的最后1个网

10、络地址除前导位外，其他的网络地址位都设为1代表“Loopback地址环回地址。 私有地址： A类：10.0.0.010.255.255.255 B类：172.16.0.0172.31.255.255 C类：192.168.0.0192.168.255.255 4. 子网划分 1 子网分割的原理 分割子网的重点便是让每个子网拥有一个独一无二的子网地址SubnetAddress，以此识别子网。 由于企业分配到的网络地址是无法变动的，因此，假设要分割子网的话，必需从主机地址“借用前面几位，作为子网地址。原先的网络地址加上子网地址便可用来识别特定的子网。 2子网掩码 子网掩码长度为32位，与IP地址的

11、长度一样。 子网掩码必需是由一串延续的1，再跟上一串延续的0所组成。 为了方便阅读，子网掩码运用与IP地址一样的十进制来表示。 子网掩码必需与IP地址配对运用才有意义。单独的子网掩码不具任何意义。当子网掩码与IP地址一同时，子网掩码的l对映至IP地址便是代表网络地址位，0对映至IP地址便是代表主机地址位。 原有等级式的网络地址依然可继续运用。原先运用A、B、C三种等级的网络所对应的子网掩码为： A类：255.0.0.0 B类：255.255.0.0 C类：255.255.255.0 3 子网分割实例 子网分割是相当常见的运用，以下便以实例阐明如何在企业内部分割子网。假设A企业费了一番功夫终于恳

12、求到如下的Class C IP地址： IP地址： 11001011 01001010 11001101 00000000 203.74.205.0 子网掩码：11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0 A企业由于业务需求，内部必需分成A1、A2、A3、A4等4个独立的网络。此时便需求利用子网分割的方式，建立数个子网，以便分配给这4个独立的网络。n首先要决议的是子网地址的长度。假设子网地址为2位，可构成4个子网，但是子网地址不可全为0或1，因此实践上可用的子网只需2个。假设子网地址为3 位，可构成8个子网，扣除子网地址全为0或1的子网，因此实践上可用的子网有6个，足以符合A企业的需求。n决议了子网地址的长度后，便可以知道新的子网掩码，以及主机地址的长度。由于n运用了3 位作为子网地址，网络地址变成24+3=27位。因此，新的子网掩码为：11111111 11111111 11111111 11100000 255.255.255.224网络 可设置的IP地址子网掩码A1203.74.205.33一203.74.205.62 255.255.255.224A2203.74.205.65203.74.205.94