第08章 网络互连.ppt

21世纪全国高职高专 计算机系列实用规划教材 计算机网络技术基础 主编 杨瑞良李平副主编 邱涛李明龙 第8章网络的互联 本章主要内容 网络互连的基本概念网络互连的类型和层次网络互连设备和简介广域网相关技术 8 1网络互连的基本概念 1 互连互连是指在两个物理网络之间至少有一条物理链路 它为两个网络的数据交换提供了物质基础和可能性 但并不能保证两个网络一定能够进行数据交换 因为这还要取决于两个网络的通信协议是否兼容 2 互通是指两个网络之间可以进行数据交换 它仅仅涉及通信的两个网络之间的端对端连接和数据交换 为互操作提供前提条件 3 互操作互操作是指两个网络中不同计算机系统之间具有透明地访问对方资源的能力 不依赖于具体连接形式 为支持应用间的相互作用而创建的协议环境 一般由高层软件来实现 8 2网络互连的类型和层次 8 2 1网络互连的层次1 物理层互连2 数据链路层互连3 网络层互连4 高层互连 8 2 2网络互连的类型 局域网与局域网互连局域网与广域网互连局域网 广域网 局域网广域网与广域网互连 8 3网络互连设备简介 网络互连一般都不是简单地直接连接 而是通过一个中间设备互连 常见的中间设备有三种 网桥 路由器 网关 这些设备分别应用于不同的网络环境 8 3 1网桥 网桥是在数据链路层上实现网络互连的设备 一般用于局域网之间的互连 它具有以下几个特征 1 网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议 不同传输介质 不同传输速率的网络 2 网桥通过存储转发和地址过滤方式实现互连网络之间的通信 3 用网桥互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议 8 3 2路由器 路由器是互连网络的重要设备之一 它工作在OSI模型的网络层 一般具有以下几个特征 1 路由器是在网络层上实现多个网络之间互连的设备 2 路由器为两个以上网络之间的数据传输实现最佳路径选择 3 路由器要求节点在网络层以上的各层中使用相同的协议 路由器与网桥的主要区别 网桥是把几个物理子网连接起来形成一个大的逻辑网络 路由器则是从路径选择角度为逻辑子网的节点之间传输数据提供最佳的路线 路由器的主要功能 1 网络连接功能2 路由选择功能3 设备管理功能 8 3 3网关 网关是在网络层以上实现多个网络互连的设备 它可以实现不同高层协议间的转换 包括不同的网络操作系统 网关通过使用适当的硬件和软件达到转换协议的目的 硬件提供不同网络的接口 软件实现不同网络协议的转换 8 4广域网相关技术 目前 较常用的广域网技术主要包括功用电话交换网络 PSTN 综合业务数字网 ISDN 公用分组交换网 X 25 数字数据网络 DDN 帧中继 FR 和异步传输模式 ATM 等 8 4 1公用电话网PSTN 1 PSTN及其特点公用电话交换网 PublicSwitchTelephoneNetwork PSTN 也被称为 电话网 具备两个十分实用的特点 1 费用方面有较大实惠 2 在实际应用中 虽然有这么多种接入方法 但有时却只能选择Modem拨号方式 2 PSTN采用的技术 PSTN提供的是模拟的专有通道 通道之间经由若干个电话交换机连接而成 当两个主机或路由器设备需要通过PSTN连接时 在两端的网络接入侧 即用户端 必须使用调制解调器来实现信号的数 模转换 3 通过PSTN进行网络互连 下图所示的是一个通过PSTN连接两个局域网的网络互连的例子 在这两个局域网中各有一个路由器 每个路由器均有一个串行端口与Modem相连 Modem再与PSTN相连 从而实现了这两个局域网的互连 8 4 2综合业务数字网ISDN 1 ISDN的基本概念就技术和功能而言 ISDN是目前世界上技术较为成熟 应用较为普及和方便的综合业务广域网 2 ISDN的技术和组成 在IDN的基础上 实现用户线传输的数字化 提供一组标准的用户 网络接口 使用户能够利用已有的一对电话线 连接各类终端设备 分别进行电话 传真 数据 图像等多种业务通信 或者同时进行包括话音 数据和图像的综合业务 多媒体业务 通信 ISDN的组成部件包括用户终端 终端适配器 网络终端等设备 如图所示 8 4 3公共分组交换数据网X 25 公共分组交换数据网是一个以数据通信为目标的公共数据网 PublicDataNetwork PDN 在PDN内各节点是由交换机PSE组成的 X 25网络结构如下图所示 交换机间交换的数据单元是分组 数据包 交换机具有存储转发分组的能力 X 25网具有以下特点 1 统一的用户设备接口 2 高可靠性 3 多路复用技术 4 流量控制与管理 5 点对点协议 6 可与其他网络的互连 8 4 4数字数据网DDN 1 DDN的基本概念及特点随着计算机通信技术的快速发展 数字数据网 DDN 作为数据通信网的传输基础 提供点对点 一点对多点的大容量信息传送通道 它是将数万 数十万条以光缆为主体的数字电路 通过数字电路管理设备 构成一个传输速率高 质量好 网络时延小 全透明 高流量的数据传输基础网络 X 25只是对端系统的高层协议透明 而DDN则是完全透明的 这意味着DDN支持任何规程 不受约束 只要通信双方自行约定了通信协议就能在DDN上进行数据通信 DDN可以支持任何类型的用户设备入网 比如计算机 PC机和终端 也可以是图像设备 语音设备或LAN等 支持数据 图像 声音等多种业务 2 DDN与PSTN X 25的区别 1 DDN专线与电话专线之间的差别DDN专线的连接为半固定连接 而电话专线的连接是固定的物理链路 2 DDN与X 25网的不同点X 25是一个分组交换网 而DDN不具备交换功能 3 DDN提供的业务和服务 除了专用电路业务外 DDN还提供了多种增值业务 包括帧中继 压缩话音 G3传真以及虚拟专用网多种业务和服务 8 4 5帧中继 帧中继 FrameRelay 是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法 它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接 帧中继是根据当前的传输设备以及替代铜质线的光纤已经能充分保障传输的可靠前提下设计的 因此 帧中继对X 25协议作了简化和改进 帧中继省略了X 25中的分层组 它以链路层的帧为基础实现多条逻辑链路的统计复用和转换 所以被称为 帧中继 8 4 6xDSL技术 1 xDSL的概念DSL是数字用户环路 DigitalSubscriberLine 的简称 它是以铜质电话双绞线为传输介质的点对点传输技术 xDSL中的x可表示A H S I V RA等不同数据调制实现方式 利用不同的调制方式使数据或多媒体信息可以更高速地在铜质双绞线上传送 2 xDSL的种类 1 对称的DSL有HDSL SDSL和IDSL 2 非对称的DSL有ADSL RADSL和VDSL 小结 1 网络互连的基本概念 将分布在不同地理位置的网络 设备连接起来 以构成更大规模的网络 最大程度地实现资源共享 并从互连 互通 互操作三个方面进行分析网络互连的含义 2 网络互连的层次 物理层互连 数据链路层互连 网络层互连和高层互连 3 网络互连的类型 LAN LANLAN WANLAN WAN L