计算机网络技术及应用第九章网络互连

计算机网络技术及应用第九章网络互连汇报人：AA2024-01-22目录contents网络互连概述局域网与广域网互连TCP/IP协议与网络互连网络设备与网络互连网络互连的安全与管理网络互连的应用与发展01网络互连概述网络互连是指将两个或两个以上的计算机网络通过特定的设备和协议连接起来，实现数据交换和资源共享的过程。网络互连可以扩大网络规模，提高网络性能，增强网络可靠性，实现异构网络之间的互操作性，为用户提供更加便捷、高效的网络服务。网络互连的定义与意义意义定义网络互连通常包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五个层次。不同层次的互连设备和协议实现不同的功能。层次网络互连的结构可以分为星型、环型、总线型、树型和网状型等。不同的结构有不同的特点和适用场景。结构网络互连的层次与结构设备网络互连的主要设备包括中继器、集线器、交换机、路由器和网关等。这些设备在网络互连中发挥着不同的作用。功能网络互连设备的主要功能包括数据交换、路由选择、协议转换、流量控制和安全防护等。这些功能保证了网络互连的顺利进行和数据的安全传输。网络互连的设备与功能02局域网与广域网互连以太网互连01通过以太网交换机或集线器实现局域网内部设备之间的互连。以太网具有传输速率高、成本低廉、易于扩展等优点，在企业、校园等局域网环境中得到广泛应用。令牌环网互连02令牌环网是一种环形网络结构，通过传递令牌的方式控制网络访问。令牌环网具有高可靠性、低延迟等优点，适用于对实时性要求较高的局域网环境。FDDI互连03FDDI（光纤分布式数据接口）是一种高性能的环形局域网技术，采用光纤作为传输介质，具有高带宽、远距离传输等优点。FDDI适用于大型企业或数据中心等需要高性能局域网的场景。局域网互连方式ATM互连ATM（异步传输模式）是一种面向连接的、基于信元的广域网传输技术。ATM具有高速率、低延迟、支持多媒体传输等优点，适用于大型企业和运营商的广域网骨干网建设。帧中继互连帧中继是一种简化的广域网协议，通过在数据链路层实现快速转发来提高网络性能。帧中继具有高效、灵活、可扩展等优点，适用于中小型企业和分支机构的广域网接入。MPLS互连MPLS（多协议标签交换）是一种基于标签交换的广域网传输技术，通过在网络层引入标签来简化数据转发过程。MPLS具有高性能、高可靠性、支持流量工程等优点，适用于大型企业和运营商的广域网骨干网和接入网建设。广域网互连方式路由器路由器是实现局域网与广域网互连的关键设备，它可以根据网络层地址（IP地址）进行路由选择和数据转发。路由器通常具有多个网络接口，可以同时连接多个局域网或广域网。网关网关是连接不同网络协议的设备，它可以实现不同协议之间的转换和翻译。在局域网与广域网互连中，网关可以将局域网协议转换为广域网协议，或者将广域网协议转换为局域网协议。防火墙防火墙是保护网络安全的重要设备，它可以对进出网络的数据包进行检查和过滤，防止非法访问和攻击。在局域网与广域网互连中，防火墙可以防止来自外部网络的攻击和非法访问，保护内部网络的安全。局域网与广域网互连的实现03TCP/IP协议与网络互连要点三TCP/IP协议的定义TCP/IP协议是一种网络通信协议，是Internet的基础，同时也是局域网和广域网的重要通信协议之一。要点一要点二TCP/IP协议的分层结构TCP/IP协议采用分层的体系结构，包括应用层、传输层、网络层和链路层四层。各层之间通过接口进行通信，实现数据的传输和交换。TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议通过不同的协议在不同层次上实现数据的传输和交换。在应用层，协议提供用户接口和应用程序接口；在传输层，TCP和UDP协议提供可靠的传输服务；在网络层，IP协议实现路由选择和分组转发；在链路层，协议提供网络接口和数据链路控制。要点三TCP/IP协议概述IP地址是Internet上每台主机的唯一标识，用于在网络中定位主机。IP地址的定义IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类为常用IP地址，D类用于多播地址，E类保留未用。IP地址的分类子网掩码用于划分子网，将IP地址的网络部分和主机部分分开。子网掩码由连续的1和连续的0组成，1表示网络部分，0表示主机部分。子网掩码的定义子网掩码可以判断两个IP地址是否在同一子网内，以及计算子网的广播地址和网络地址等。子网掩码的作用IP地址与子网掩码路由器的工作原理路由器是网络互连的重要设备之一，它根据网络层的信息将数据包从一个网络转发到另一个网络。路由器通过路由表来决定数据包的转发路径，路由表中包含了网络地址、子网掩码、下一跳地址等信息。路由器的配置路由器的配置包括基本配置、接口配置、路由配置等。基本配置包括设置主机名、登录密码等；接口配置包括设置接口IP地址、子网掩码等；路由配置包括设置静态路由、动态路由等。在配置路由器时需要注意网络的拓扑结构、IP地址规划、网络安全等因素。路由器的工作原理与配置04网络设备与网络互连交换机的工作原理交换机通过MAC地址表进行数据转发和过滤，当接收到数据时，交换机会学习源MAC地址，并记录对应的端口，同时根据目的MAC地址查找MAC地址表，将数据从相应端口转发出去。交换机的配置交换机的配置主要包括基本配置、VLAN配置、STP配置等。基本配置包括设置主机名、管理IP地址、登录密码等；VLAN配置用于划分虚拟局域网，实现不同部门或业务之间的隔离；STP配置用于防止网络环路，保证网络的稳定性。交换机的工作原理与配置路由器是网络层设备，通过路由表进行数据转发。当接收到数据时，路由器会解析IP包头的目的IP地址，查找路由表得到下一跳地址或出口接口，然后将数据转发到相应的接口。路由器的工作原理路由器的配置主要包括基本配置、路由协议配置、NAT配置等。基本配置包括设置主机名、管理IP地址、登录密码等；路由协议配置用于实现不同网络之间的互联互通，常见的路由协议有静态路由、RIP、OSPF等；NAT配置用于实现私有IP地址和公网IP地址之间的转换，解决IP地址不足的问题。路由器的配置路由器的工作原理与配置服务器的工作原理：服务器指的是网络环境下为客户机提供某种服务的专用计算机，服务器安装有网络操作系统和各种服务器应用系统软件的计算机.服务器具有高速CPU运算能力、长时间可靠运行、强大I/O外部数据吞吐能力以及更好的扩展性.服务器的工作原理与配置05网络互连的安全与管理通过在网络边界上设置防火墙，对进出网络的数据包进行过滤和检查，防止未经授权的访问和攻击。防火墙技术通过对网络流量和主机日志的实时监控和分析，发现潜在的入侵行为和攻击企图，及时采取防御措施。入侵检测技术通过对传输的数据进行加密处理，保证数据的机密性和完整性，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。加密技术网络安全策略与技术

网络管理协议与技术SNMP协议简单网络管理协议（SNMP）是一种广泛应用于网络设备管理的协议，通过SNMP可以对网络设备进行远程监控和管理。CMIP协议公共管理信息协议（CMIP）是一种基于OSI网络管理模型的协议，提供了更为全面和复杂的网络管理功能。网络管理系统网络管理系统是一种集成了多种网络管理功能的软件系统，可以对网络设备进行集中管理和配置，提高网络管理的效率和便捷性。故障排除方法根据故障诊断的结果，采取相应的故障排除方法，如更换故障设备、调整网络配置等，恢复网络的正常运行。故障诊断技术通过对网络故障现象的分析和定位，确定故障发生的原因和位置，为故障排除提供依据。故障预防措施通过对网络设备的定期维护和保养，以及对网络配置的优化和调整，预防网络故障的发生，提高网络的稳定性和可靠性。网络故障诊断与排除06网络互连的应用与发展物联网定义物联网是通过信息传感设备，按约定的协议对任何物体进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网架构物联网架构可分为感知层、网络层和应用层三层。感知层负责信息采集和识别，网络层负责信息传输，应用层则负责信息处理和应用。物联网应用物联网应用广泛，包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能工业等领域。例如，通过物联网技术可实现远程监控和控制家居设备，提高居住舒适度和安全性。010203物联网技术与应用云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。云计算定义云计算服务可分为基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）三种类型。云计算服务类型云计算应用广泛，包括在线办公、在线教育、在线娱乐等领域。例如，通过云计算技术可实现多人在线协作编辑文档，提高工作效率和便捷性。云计算应用云计算技术与应用大数据定义大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集