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Teacher'sTrainingCollege算机网教程

第8章网互技

良

青海范大学教教育院

Hwljxq@

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本章学要求：

了解：网互的基本概念

掌握：固互的型与次

掌握：典型网互的工作原理

了解：第三交技与用

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第一网互的基本概念

一、固互的概念

网互(Internetworking)是指将分布在不同地理

位置的网、相接，以构成更大模的互网系，并

互网源的共享；

网互的目的:使一个网上的用能其它网上的

源，并能使不同网上用互相通信相互交信息。它是

算机网通信技迅速展的果，也是算机网用范不断

大的自然要求°

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M互是指展网的重要方法°

网互也称网互.它是指两个以上的算机网通

一定的方法，用一或多通信理互起来,以构成更大

的风系，更大范的信息交和源共享1

互的网和可以是同型的固、不同型的网，以

及运行不同网的与系°

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二、网互的目

在网之提供一条路，至少需要一条物理和路

控制的路；

在不同网的程提供路径和数据；

提供各用使用网的和保持状信息；

在提供上述服不需要修改原有各网的网相

在网互，尽量避免由于互而降低网内的通信

性能。

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取I互的功能分：

基本功能，即网互必的功能，即使那些型相同的

网互也具的功能，它包括不同固之送址和路径

等。

展功能，指的是当各互的网提供不同的服所

需要的功能，包括、分的分段合和重定序及差

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面向接运行模式：到同一子网上的两个DTE之

可建立一条的网接°

无接运行模式:于分交网的数据机制，而面

向接运行于虚路机制°

面向接就像打，有一个明的通、、再挂断

的程，面向接服的提供者也要做建立接、接和拆

除接的工作，服的最大好就是可靠性高，而且保数

据序；

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无接的服就像，出后你并不能上确方已

收到，无接的服不需要持接的外，但是可靠性低

,也不保数据的序°

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第二网互的型与次

一、网互的型

局域网-局域网互

互又分同LAN互和异LAN互，常用有中器

和网

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局域网-广域网互

用来接的是路由器或网

WAN

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局域网-广域网-局域网互

将两个分布在不同地理位置的LAN通WAN互

接主要有路由器和网°

TCP/I?错.5

二N；TCP/IF结点

3

例关

Ne由are结点

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广域网-广域网互

通路由器和网WW广域网互起来，可以

使分入各个广域网的主机源能共享

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二、网互的次

互(Interconnection)是指在两个物理网之至少

有一条在物理上接的路，但不能保两个网一定能行

数据交，取决于两个网的通信是否相互兼容；

互通(Intercommunication)是指两个网之可以

交数据；

互操作(Interoperability)是指风中不同算机系

之具有透明方源的能力；

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互是固互的基，互通是网互的手段，互操作是

网互的目的°

根据网次的构模型，网互的次可以分：

物理互:互的是中器。

数据路互：互的是网(Bridge);

ra互:互的是路由器(Router);

高互及以上各不同的网之的互属于高

互，互的是网(Gateway)

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由于网存在不同的差异，也就需要用不同的网互

将各个网接起来°

应用层----被-----应用层

表示层表示层

会话层金

运输层运输层

网络层—路由^----网络层

柢路层链路层

物理层'一中继器―物理层

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三、基本原理

1、物理

用于不同地理范内的网段的互。通互，在不同

的通信媒体中送比特流，要求接的各网的数据率和

路必相同。

:中器

2、数据路

用于互两个或多个同一型的局域网

:ra（或接器）

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3、网

主要用于广域网的互中。网互解决路由、阻塞

控制、差理、分段等°

：路由器、路由交机

4、高

高之行不同的，最

:ra

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第三典型网互的工作原

理

一、中器

又叫器，工作于网的物理，用于互

两个相同型的网段（如：两个以太网段）

,它在物理内透明的二制比特制，

信号衰减，接收从一个网段来的所有信号

,行放大后送到下一个网段°（接力）

它不能信号作校理，即不能消除信号

中的信息和音°

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两工作方式：

a.直接放大式：主要用于路量要求不是很高的

合，且的中器数量很少，一般一到两个°

b.信号再生式：主要用于路量要求高的合°

中器主要有两形式：MODEM、HUB°

802.3蚓

琲站琲其

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特性：

(1)中器作用于物理°

(2)只具有的放大、再生物理信号的功能°

(3)由于中器工作在物理，在网之的是物

理接，因此中器只能接相同的局域网°

(4)中器可以接相同或不同介的同局域网

O

(5)中器籽多个独立的物理网接起来，成一个

大的物理网°

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(6)由于中器在物理互，所以它物理以上

各完全透明，也就是，中器支持数据路及其以上

各的所有

使用中器注意两点：

不能形成路;

不能无限制的接中器。

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二、网（Bridge）

1、网的概念

定：也称接器，ra是数据路的，似中器，

是接两个型相似的局域网的存。用于接两个或更

多局域网网段，使它成一个局域网。每个局域固网

段是一个独立的冲突域。或者反来，它能将一个大的

局域网分割多个网段°

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2、网的工作原理

W的操作在数据路。当一个信息包通M,网

它的源地址和目的地址。如果两个地址分属于不同的

网，网把信息包到另一个网上，反之不，所以

网具有（确保本地涌信在本地行）和功能，因此

能起到网的隔离作用，提高了固的整体效率°

取I高也是透明的。网有一个重要特点；它能

接各不同介的咽°

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M的最形式是互两个局部网的两端口网，如下

所示。由于网具有隔离作用，所以固的运行效率高°

当两个网上的点各自的服器，它同工作，互

不干。有多端口网（如交机），将多个局部网互，

称多路网°»可以分近程网和程网°

近程网直接把网的介入网。

程网通途路接网°两个局部网通程网互

，每个网上都要安装一个网°

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主机A主机R

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QTZZO

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LAN2

LANI

出而爵/微R被术系"MW

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M的目的是局域上的流量，以确保本地通信在本

地行。

ra注中器的不同之在于能解析数收的即据，它

能取目地址信息，并决定是否向隅的其它段数据包

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3、网的分

最的网是在一台算机中插入两顺诲一卡

与一个局域网接，再在台算机上运行相的固件而形

成的（即一台算机具有网功能）°

网分内部网（称内）和外部固（称外）两°

内由服器担任，即在服器上插上一网卡并运行相

的固件而构成的固°

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PU（外）

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外可用一?独的算机来担任，即在算机上插入两

网卡并运行相的固件而构成的固°

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透明网：由各网自己来决定路由，局域网上的各

点不路由；

它的用完全透明。当它接收到与之接的LAN的

某一，则必决定将其弃是。如里，必决定

往哪个LAN°

点：易于安装

缺点：没有最佳利用°

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源路双：由送的源点路由，假定每个点在

送，都已清楚地知道往各个目的点的路由，因而在

送将的路由信息放在的首部中°

工作原理：假定每个的送者都知道（通探得知，

先广播探，才得知）接收者是否在同一LAN上。当

送一到另外的LAN,源机器将目的地址的高位置“

1”。源路由固只心目的地址高位“1”的，当

些，描的路由，再根据路由°

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4、网的用境

一个位的多个部局域网的互；

公楼之局域网的互；

将数千台算机按地理位置或系划分多个子网的互

超个局域网的最大覆盖范的多个局域网互；

企中部的信息安全、保密方面要求不同的局域网

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5、网的基本特征

网在数据路上局域网互；

网能互两个采用不同数据路、不同介与不同

速率的网;

ra以接收、存、地址与的方式互的网之的

通信；

ra需要互的网在数据路以上采用相同的；

网可以分隔两个网之的广播通信量（确保本地通信

本地行），有利于改善互ra的性能与安全性°

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三、路由器（Router）

1、路由器概述

路由：指通相互接的网把信息M源地点移到目

点的活°

路由器，又称（路径器），是一在网上接多

个异网或网段的它，将能异网（不同的）或

不同网段之的数据信息行翻或格式，以使它能

相互懂方的数据，M而构成一个更大的网。另外，提

供路由功能，不同网的点之通一条最佳路径°

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基本行是行路由，再根据果行数据°

路由与交的主要区：交生在OSI的第二（数据

路）；路由生在OSI的第三（网），能接不同型

的网°

路由器工作在网，提供网的互。用以不同网

的地址翻、和数据格式等功能，一般用于广域网

之的接或广域固与局域取之的接°

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由于网之有多条路径可以接，路由器可取数据包

信息，建立路由表，提供所有两地址及接信息，提供

M源到目的可能路径及路径，可以不同取1的点之通

一条最佳路径°

之所以能找最佳路径，靠的是路由算法，那路由算

法又怎完成个任呢？是由于存在路径表°

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2、路由器的基本工作原理

路由器在固它m网主要完成的功能。路

由器将数据分（Packet）业源端主机最佳路径送到

目的端主机°止匕，路由器必具两个最基本的功能，那

就是确定通互网到达目的网的最佳路径和完成信息分

的送，即路由和数据°

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工作原理：它接收到数据包后，出它的目地址，然

后一条最佳路径，然后把包出去，网中存在很多的

路由器，数据包也是若干个路由器到达目的地址，

走哪个路由器也是它路径要考的°

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点101

点104

内㈤界上数R被术系

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路由器的功能：入的数据，他通风的最佳

路径，然后把他交到合适的出端口上°可以广播包

O

(1)路由

路由也称路径，路由器的基本功能之一就是路由

功能°

路由器需要确定到达目的端下一跳路由器的地址，也

就是要确定一条通互网到达目的端的最佳路径°

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路由的方法：路由器通路由算法，建立并

一个路由表。在路由表中包含着目的地址和下一跳路由

器地址等多路由信息。

路由表中的路由信息告每一台路由器把数据包

,它的下一跳路由器地址是什。路由器根据路由表提供

的下一跳路由器地址，将数据包下一跳路由器。通

-----地把包到下一跳路由器的方式，最把数据包送

到目的地°

（如同西宁地区，63打的是城西，8打的是城

,2打的是大通等，通路由表判断目的地°）

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当路由器接收一个霰的它据包，首先目的地址

,并根据路由表提供的下一跳路由器地址或子网地址，

籽蒯据包下一跳路由器或子°

(2)数据

路由器的另一个基本功能是完成数据分的送，即数

据，通常也称数据交(Switching)°

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3、路由器的分

路由器通常分用于面向接的路由器和用于无接

的路由器两°

面向接的路由器用于接两个提供虚路服的广域网

。一采用CCITTX.75的路由器，可用于接两个提供

X.25的网°

无接的路由器用于提供数据服的网互模型中，使

若干个局域网通广域网互°

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另外，可M下列几个方面行分：

(1)队能力上分，路由器可分高端路由器和中低

端路由器O

(2)M桂分，路由器可分模化构与非模

化化°

(3)M功能分，路由器可分通用路由器与用路

由器°

(4)M性能上分，路由器可分速路由器以及非

速路由器O

-------------------------NnETWORia

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4、路由器的特点

(1)在多个网和不同介之提供网互。例如，一

台路由器可以互若干个以太网(局域网)和一个X.25

固(广域固：公用数据交网)°

(2)不需要相互通信的网之保持永久接。路由器能

根据需要建立新的接，提供，拆除置的接。(根

据需要接)

(3)能提供可靠、先服，能按路由配置提供最

便宜和最快速的服°

(4)使用路由器可使互的网保持自己的管理控制范

，保固的安全°

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路由器可以有效地隔离多个局域网的广播通信量(本

地通信在本地完成)，每一个局域网都是独立的子网°

5、多路由器的工作原理

如果互的局域网高采用了不同的，就需要用多

路由器(MultiprotocolRouter)°利的缺点是互网

主机之的通信受到路由器的限制°

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了解决互局域网中不同型主机之的通信，可以

采用多路由器互相°

多路由器具有理多不同分的能力，它可以理

不同分的路由与分。多路由器会不同型的

建立和不同的路由表°

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多路由器

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典型企ra相

广域网

生部］Gsco4000

系列路由器

Gitalyst5000

系列交机

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6、静路由和路由

根据路由表是否可以修改，可以有：

静路由：指由网管理手工配置的路由信息。一般

适用于比的网境。

好：可以减少两个路由器之WAN路上的数据

量，网安全保密性高°

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路由：指路由器能自地建立自己的路由表，并且

能根据情况的化适地行整。

路由机制的运作依路由器的两个基本功能：路

由表的、路由器之的路由信息交O

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7、路由器的缺点：

占•

J＞、、•

(1)适用于大模的网;

(2)的网拓扑径N共享和最路

(3)能更好地理多媒体；

(4)安全性高；

(5)隔离不需要的通信量；

(6)省局域网的；

(7)就少主机担°

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缺点：

(1)它不支持非路由

(2)安装；

(3)价格高°

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三、网(Gateway)

网又称信，或者器，是个当概，异网互

,以及局域网与广域网互,需要配置网以行网

,以使异厕之能通信。在局域网中功能一般在路

由器和接入服器上°

ra一般是一台用的算机，机器上配置有w功能

的件，些件具有网、数据格式等功能°

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1、基本工作原理

网工作在、表示和用。固的重要特点是具有

功能，也就是把一ra到另一，并且保留原

有的功能°所以则也称器。

M主要用于通用的固系，如子件等。

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IBMa

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若两互ra的主机高中运不同，可以利用固

的功能在运做，内容包括数据格式的重新装配、

数据的分段、地址格式的及操作程的适配等。在高

的中，并不一定要分行，例如，人人运到用的

可以一起行。

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网的方法：

首先制定一准的双信息包格式.网在入端将工

双1信息包格式成准网信息包格式，在出端再将准

M信息包格式成出网信息包格式°(A7B

B—C)

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由于网提供一到另一的功能，因此它的效率

比低，透明性不好，而且更具有性的管理比固

和路由器都°

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局域ia

J^ETWORi

右加师上教音被木第*1

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2、网的基本型

M通使用适当的硬件与件不同网之的功能

；硬件提供不同网的接口，件不同互固之的°

网有网和用程序网两基本型。网是在

接两个网的网°

用程序网是在用接两部分用程序的固。由于

用网是用系之的，所以一般只适合于某特定的用

系的。

网可以是一个用，也可以用算机作硬件平台，

由件网的功能°

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第四第三交技与用

一、第三交生的背景

增加网网年决服量的解径途两可以有个：

一是采用光作介，增加通道的；

二是研究出性能更越的路由器品，提高网缠交

能力。

高性能的网路由器是网硬件制造商重点研究的

之一。

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野交机制引入路由器的中，大幅度短路由器数据

包的理,提高网翻交能力，由此生了第三交的

概念°

第三交技的出，很好地解决了局域网中流跨网

段引起的低速率、高延等网瓶。第三交的用

域也M最初的骨干、聚一直渗透到的接入°

第三交作新一代局域网路由和交技，其品在体

系相、所的功能和性能上都有于二以太网交机和

路由器。

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二、网、交机与第二交

局域网交机与的集器相比，具有低数据延、

高的