计算机网络——（6）网络互联技术与设备
目录
网络互联概述
网络互联的概念
网络互联的目的和要求
网络互联设备
中继器
集线器
网桥
交换机
三层交换机
网关
路由器
广域网接入技术
广域网概述
常见的广域网接入技术
网络互联概述
网络互联的概念
网络互联是指利用一定的技术和方法，由一种或多种通信设备将两个或两个以上的网络，按照一定的体系机构模式连接起来，构成的一个更大规模的网络系统。网络互联的结果可是用户在更大的范围内实现信息传输和资源共享。
互联：在两个网络之间至少存在一条物理连接链路，它为两个网络之间的逻辑连接提供物理基础。
互通：互联的两个网络之间逻辑连接，并可进行数据交换。
互操作：网络中不同计算机系统之间具有房屋内对方资源的能力。
网络互联的目的和要求
目的：
- 可突破网络覆盖范围的物理限制，扩大网络用户之间资源共享和信息传输的范围。
- 可提高网络的使用效率和网络管理能力。
- 可使不同网络的节点互联互通。
要求：
- 在网络之间至少提供一条物理上连接的链路和对该链路的控制规程。
- 在不同网络进程之间提供合适的路由，以便交换数据。
- 不要对参与互联的某个网络的硬件，软件和网络结构和协议做大的修改，甚至不应做丝毫的修改。
- 不能为提高整个网络的传输性能而影响各子网的传输性能。
网络互联设备
中继器
可以将局域网的一个网段和另一个网段连接起来，主要用于局域网-局域网互联，起到信号放大和延长信号传输距离的作用。
特性：
- 仅作用于物理层
- 可连接不同传输介质的同类局域网
- 只有物理层以上各层协议完全相同才可以实现互联
集线器
工作在物理层，逐为复制某一个端口收到的信号，放大后输出到其它所有端口，从而使一组节点共享信号。
功能：
- 信息转发
- 信号再生
- 减少网络故障
应用场景：
- 连接网络
- 网络扩充
- 网络分区
类型：
- 被动集线器
- 主动集线器
- 智能集线器
- 高性能集线器
网桥
用中继器和集线器扩展的局域网是同一个“冲突域”，会造成网络性能下降，同时还会影响网络安全性。
网桥又称桥接器，它是一种1存储转发的设备，常用于互联局域网。工作在数据链路层。
工作原理：接收一个完整的帧，然后分析进入的帧，并基于包含在帧中的信息，根据帧的目的地址（MAC地址）段，来决定是丢弃这个帧，还是转发这帧。
作用：网络互联，提升网络性能。隔离物理网段故障，提高网络的可靠性。
带来的问题：增加时延；会造成网络阻塞；容易产生网络风暴。
交换机
属于数据链路层设备，可以识别数据包中的mac地址信息，根据mac地址进行转发，并将这些mac地址与对应的端口记录在自己内部的一个转发表中。
交换模式：
- 直通转发模式
- 准直通转发模式
- 存储转发模式
- 智能交换模式
三层交换机
作用：2层交换技术+3层路由转发技术
特点：
- 软硬件的有机结合使得数据交换加速
- 优化的路由软件使得路由过程效率提高
- 除了必要的路由决定过程外，大部分数据转发过程由二层交换处理
- 多个子网互联时只是与三层交换模块逻辑链接，不像传统的外界路由器那样需要增加端口，节省了用户的投资
网关
定义：一个网络连接到另一个网络的关口
按照网关功能的不同，大体可以将网关分为3类：协议网关；应用网关；安全网关。
路由器
路由选择指网络中的节点根据通信网络的情况，按照一定的策略，选择一条可用的传输路径，把信息发往目的地。
路由协议：路由信息协议（RIP），使用向量——距离路由选择算法；开放式最短路径优先协议（OSPF）
广域网接入技术
广域网概述
指将位于地理位置较远的并具有独立功能的多台计算机系统通过通信设备和线路连接起来，并配以完善的网络软件（网络协议，信息交换方式以及网络操作系统等）来实现网络通信和软，硬件资源共享的计算机集合。
类型：电路交换网；分组交换网；专用线路网。
常见的广域网接入技术
- 公用电话交换网（PSTN）
- 数字数据网
- 数字用户线路
- 公用分组交换网
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