5.1 网络互联技术（教学课件）-高一《计算机网络基础》同步精品课堂（机工社）

计算机网络基础 5.1 网络互联技术 第5章 网络互联和Internet 机械工业出版社 教学目标 一 了解网络互联层次、网络互联设备和网络互联类型。 1 教学重难点 二 1 了解网络互联层次、网络互联设备和网络互联类型。 导入新课 三 随着各种广域网和局域网的发展，必然要求实现网络与网络之间在更大范围内的信息共享，这样一来，通过网络互联进行数据交换已是势在必行。另一方面，为了改善网络传输速率和提高网络的安全性，可以采用将一个局域网划分成多个子网再用网络互联设备连接起来的方法，从这个角度来看，也需要采用网络互联技术。目前，网络互联技术已经成为网络技术研究与应用的一个新的热点问题。 图片来源于网络 导入新课 4.5 5.1 网络互联技术 5.1.1 网络互联的层次 5.1.2 网络互联设备分类 5.1.3 网络互联的类型 5.1 网络互联技术 5.1 图片来源于网络 5.1.1 网络互联的层次 网络互联要实现将多个网络相互联接起来，以构成更大规模的互联网络系统。这些互联的网络可以是同种类型的网络，也可以是不同类型的网络其上可以运行相同的或不同的网络协议。为了讨论问题，引入网络互联层次的概念。 网络互联从互联层次上来看，主要有物理层互联、数据链路层互联和网络层互联。 5.1 网络互联技术 5.1 图片来源于网络 5.1.1 网络互联的层次 1．物理层互联 物理层使用中继器（repeater）实现互联。物理层互联只完成比特信号的复制、放大和整形，常用于扩展局域网段的长度，实现两个相同的局域网互联。 5.1 网络互联技术 5.1 图片来源于网络 5.1.1 网络互联的层次 2．数据链路层互联 数据链路层使用网桥（Bridge）实现互联。网桥完成数据接收、地址识别和数据转发。用网桥实现数据链路层互联两个或多个网络时，互联网络的数据链路层与物理层协议可以是相同的，也可以是不同的，如果协议不同，则需要在数据链路层进行协议转换。 5.1 网络互联技术 5.1 图片来源于网络 5.1.1 网络互联的层次 3．网络层互联 网络层使用路由器（Router）实现互联。网络层互联主要完成在不同网络之间存储转发数据分组，要解决的问题是路由选择、拥塞控制、差错处理与分段技术等。路由器实现网络层互联时，允许互联的各个网络的网络层及其以下各层协议是相同的或者是不相同的。如果网络层协议相同，则互联主要是解决路由选择问题。如果网络层协议不同，则需使用多协议路由器（Multiprotocol Router）对其进行协议转换。 5.1 网络互联技术 5.1 图片来源于网络 5.1.1 网络互联的层次 4．高层互联 传输层及以上各层协议使用网关（Gateway）实现互联。采用不同的传输层及以上各层协议的网络之间互联时，网关完成对相应高层协议的转换，所以，网关常被称之为“协议转换器”。高层互联中使用最多的网关是应用层网关，通常简称为应用网关（Application Gateway）。应用网关可以实现两个应用层及以下各层均不相同的网络的互联。 需要注意的是，“网关”这个词在不同场合有不同的含义。从广义上说，所有的网络互联设备，包括中继器、网桥、路由器都可称为网关；从狭义上说，仅将实现传输层或传输层以上协议互联的设备称为网关。很显然，这里说的网关是狭义网关的概念。在实际文献中，则需要根据上、下文来判定其具体的含义。 5.1 网络互联技术 5.1 图片来源于网络 5.1.2 网络互联设备分类 网络之间互联时，必须使用网络互联设备，网络互联设备称之为中继（Relay）系统。网络互联是有层次的，网络互联设备也是有层次的。 5.1 网络互联技术 5.1 图片来源于网络 5.1.2 网络互联设备分类 1．中继器（Repeater） 中继器完成比特信号的复制、放大和整形。它完全是一个硬设备，工作在OSI网络协议的最底层——物理层。常用于实现两个相同局域网的互联，相同局域网采用的协议相同，仅因信号在传输介质上的衰减，使得信号传输距离有限，故可以使用中继器来扩展局域网段的长度，如图所示。例如粗缆以太网，收发器的信号传输最远距离为500m，可以通过多个中继器使之传输距离达到2．5km。当然，不能使用中继器无限地扩展连接。一般来说，一个以太网最多可使用4个中继器，实现5个电缆段的连接。 5.1 网络互联技术 5.1 图片来源于网络 5.1.2 网络互联设备分类 1．中继器（Repeater） 目前以太局域网中常使用的集线器（Hub）也是一类中继器。由于中继器连接起来的网络仍属于同一个物理网络。从严格意义上说，中继器不能构成网络互联环境，它不能算是网络互联设备