4.2网络互联设备 4.2.1中继羅 4.22网桥 4.2.3路由羅 424网关 42.5网络互联设备的比较 ●四南大字画字
4.2 网络互联设备 4.2.1 中继器 4.2.2 网桥 4.2.3 路由器 4.2.4 网关 4.2.5 网络互联设备的比较
421中继器 1.工作原理 工作于网络的物理层,用于互联两个相同类型的网段(如:两个以太 网段),它在物理层内实现透明的二进制比特复制,补偿信号衰减,即中 继器接收从一个网段传来的所有信号,进行放大后发送到下一个网段。 常见中继器外形如图46所示。 使用中继器时应注意两点: 不能形成环路; 不能无限制的连接中继器。 图46中继器 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.1 中继器 1. 工作原理 工作于网络的物理层，用于互联两个相同类型的网段（如：两个以太 网段），它在物理层内实现透明的二进制比特复制，补偿信号衰减，即中 继器接收从一个网段传来的所有信号，进行放大后发送到下一个网段。 常见中继器外形如图4.6所示。 使用中继器时应注意两点： ➢ 不能形成环路； ➢ 不能无限制的连接中继器。 图4.6 中继器
421中继器 2.中继器具有如下特性 (1)中继器仅作用于物理层 (2)只具有简单的放大、再生物理信号的功能。 (3)由于中继器工作在物理层,在网络之间实现的是物理层连接,因此 中继器只能连接相同的局域网。 (4)中继器可以连接相同或不同传输介质的同类局域网。 (5)中继器将多个独立的物理网连接起来,组成一个大的物理网络。 (6)由于中继器在物理层实现互联,所以它对物理层以上各层协议完全 透明,也就是说,中继器支持数据链路及其以上各层的所有协议。 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.1 中继器 2. 中继器具有如下特性 （1）中继器仅作用于物理层。 （2）只具有简单的放大、再生物理信号的功能。 （3）由于中继器工作在物理层，在网络之间实现的是物理层连接，因此 中继器只能连接相同的局域网。 （4）中继器可以连接相同或不同传输介质的同类局域网。 （5）中继器将多个独立的物理网连接起来，组成一个大的物理网络。 （6）由于中继器在物理层实现互联，所以它对物理层以上各层协议完全 透明，也就是说，中继器支持数据链路及其以上各层的所有协议
4.22网桥 1.网桥的工作原理 网桥是用于连接两个或两个以上具有相同通信协议、传输介质 及寻址结构的局域网间的互联设备,能实现网段间或LAN与LAN之间 互联,互联后成为一个逻辑网络。它也支持LAN与WAN之间的互联。 常见网桥实物如图4.7所示。 图47网桥 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.2 网桥 1. 网桥的工作原理 网桥是用于连接两个或两个以上具有相同通信协议、传输介质 及寻址结构的局域网间的互联设备，能实现网段间或LAN与LAN之间 互联，互联后成为一个逻辑网络。它也支持LAN与WAN之间的互联。 常见网桥实物如图 4.7 所示。 图 4.7 网 桥
4.22网桥 网桥的工作过程如图4.8所示 L105 DATA LAN2 网桥 LANI 05 DATAI 图48网桥的工作过程 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.2 网桥 网桥的工作过程如图 4.8所示。 图4.8 网桥的工作过程
4.22网桥 2.网桥的功能 (1)帧转发和过滤功能。当一个网络由于负载很重而性能下降的时候, 网桥的帧过滤特性可以最大限度地缓解网络通信的繁忙程度,提高通信效率。 2)源地址跟踪。网桥接到一个帧以后,将帧中的源地址记录到它的转 发表中。转发表包括了网桥所能见到的所有连接站点的地址。 (3)生成树的演绎。网桥可使用生成树( Spanning Tree)算法屏蔽掉 网络中的回路。扩展局域网的逻辑结构必须是无回路的,因为回路会使网络 发生故障。 (4)透明性。网桥工作于MAC子层,对于它以上的协议都是透明的。 (5)存储转发功能。网桥的存储转发功能用来解决穿越网桥的信息量临 时超载的问题。 6)管理监控功能。网桥可以对扩展网络的状态进行监控,以便更好地 调整互联网络的逻辑结构。 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.2 网桥 2. 网桥的功能 （1）帧转发和过滤功能。当一个网络由于负载很重而性能下降的时候， 网桥的帧过滤特性可以最大限度地缓解网络通信的繁忙程度，提高通信效率。 （2）源地址跟踪。网桥接到一个帧以后，将帧中的源地址记录到它的转 发表中。转发表包括了网桥所能见到的所有连接站点的地址。 （3）生成树的演绎。网桥可使用生成树（Spanning Tree）算法屏蔽掉 网络中的回路。扩展局域网的逻辑结构必须是无回路的，因为回路会使网络 发生故障。 （4）透明性。网桥工作于MAC子层，对于它以上的协议都是透明的。 （5）存储转发功能。网桥的存储转发功能用来解决穿越网桥的信息量临 时超载的问题。 （6）管理监控功能。网桥可以对扩展网络的状态进行监控，以便更好地 调整互联网络的逻辑结构
4.22网桥 3.网桥的不足 (1)广播风暴 网桥中有一张“端口一结点地址表”,用于存储收到过的所有地址信息。 但由于实际的“端口—结点地指表”的存储能力有限,当没有存储的结点 地址信息岀现时,网桥就将该数据帧从除输入端口之外的其他所有端口中 广播岀去。这种盲目发送数据帧的做法,造成“广播风暴” (2)增加网络时延 网桥在互联不同的局域网时,需要对接收到的帧进行重新格式化,以适 合另一个局域网MAC子层的要求,还要重新对新的帧进行差错校验计算, 这就造成了时延的增加。 (3)帧丢失 当网络上的负荷很重时,网桥会因为缓存的存储空间不够而发生溢出, 造成帧丢失 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.2 网桥 3. 网桥的不足 （1）广播风暴 网桥中有一张“端口—结点地址表”，用于存储收到过的所有地址信息。 但由于实际的“端口—结点地指表”的存储能力有限，当没有存储的结点 地址信息出现时，网桥就将该数据帧从除输入端口之外的其他所有端口中 广播出去。这种盲目发送数据帧的做法，造成 “广播风暴”。 （2）增加网络时延 网桥在互联不同的局域网时，需要对接收到的帧进行重新格式化，以适 合另一个局域网MAC子层的要求，还要重新对新的帧进行差错校验计算， 这就造成了时延的增加。 （3）帧丢失 当网络上的负荷很重时，网桥会因为缓存的存储空间不够而发生溢出， 造成帧丢失
4.22网桥 4.网桥的分类 (1)按路由算法的不同可分为:透明网桥和源路由网桥。 前者只能连接相同类型的局域网;后者需要用户参与路径选择。 (2)按连接的传输介质可分为:内部网桥和外部网桥。 内桥由文件服务器上运行的网络操作系统来管理。外桥安装在工作站上,实现两 个相似或不同的网络之间的连接。 (3)按网桥是否具有智能可分为:智能网桥和非智能网桥。 前者在为信包选择路由时,无需管理员给岀路由信息;后者则要求网络管理员提 示路由信息。 (4)按网桥连接是本地网还是远程网分为:本地网桥和远程网桥。 本地网桥是在传输介质允许长度范围内互联网络的网桥;远程网桥是连接的距离 超过网络的常规范围时使用的网桥 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.2 网桥 4. 网桥的分类 （1）按路由算法的不同可分为：透明网桥和源路由网桥。 前者只能连接相同类型的局域网；后者需要用户参与路径选择。 （2）按连接的传输介质可分为：内部网桥和外部网桥。 内桥由文件服务器上运行的网络操作系统来管理。外桥安装在工作站上，实现两 个相似或不同的网络之间的连接。 （3）按网桥是否具有智能可分为：智能网桥和非智能网桥。 前者在为信包选择路由时，无需管理员给出路由信息；后者则要求网络管理员提 示路由信息。 （4）按网桥连接是本地网还是远程网分为：本地网桥和远程网桥。 本地网桥是在传输介质允许长度范围内互联网络的网桥；远程网桥是连接的距离 超过网络的常规范围时使用的网桥
423路由器 1.工作原理 路由器工作在网络层,利用路由表为数 据传输选择路径,路由表包含网络地址以及各 地址之间距离的清单,路由器利用路由表查找 数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路 由器可进行数据格式的转换,成为不同协议之 间网络互联的必要设备。 常见网桥实物如图49所示 图49路由器 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.3 路由器 1. 工作原理 路由器工作在网络层，利用路由表为数 据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各 地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找 数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路 由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之 间网络互联的必要设备。 常见网桥实物如图 4.9所示。 图4.9 路由器
423路由器 路由器的工作过程如410所示。 101 昂昂 LAN1 国0A 10E DATA 岛总 多协议路由器 105 图410路由器的工作过程 第4章网络互联与广域网
第4章 网络互联与广域网 4.2.3 路由器 路由器的工作过程如4.10 所示。 图4.10 路由器的工作过程