《计算机网络技术与应用 教学课件 ppt 作者 刘冰 第06章 网络互联与网络接入》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络技术与应用 教学课件 ppt 作者 刘冰 第06章 网络互联与网络接入（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6-1,计算机网络技术与应用,第6章 网络互联与网络接入,6-2,6.1 网络互联概述,网络互联的核心是网络之间的硬件连接和网间互联协议 网络的物理连接是使用网络互联设备通过传输线路实现 计算机网络互联 概念 计算机网络互联的目的 实现更大范围的资源共享和信息交流,6-3,常用的公用数据通信网 公用电话交换网（PSTN） 数字数据网（DDN） 分组交换数据网（X.25） 帧中继（frame relay） 综合业务数据网（ISDN） 局域网强调的是资源共享 关注如何根据应用需求来规划、建立和应用 广域网则着重数据传输 侧重网络能够提供什么样的数据传输业务 用户如何接入网络,6-4,公用数据通信网
2、工作在OSI参考模型的低3层 物理层 数据链路层 网络层 广域网协议模型与OSI参考模型的对应关系,图5-1 广域网协议模型与OSI参考模型的关系,6-5,网络互联种类 局域网与局域网互联 局域网与广域网互联 广域网与广域网互联 须通过网络中间连接设备相连,表6-1 OSI层次与网络互联设备对照表,6-6,internet简称为互联网 Internet称为因特网 常用的网络互联设备 中继器、集线器、网桥、局域网交换机、路由器和网关等 功能简介,6-7,6.2.1 网络接口卡（NIC） 网络接口卡NIC（Network Interface Card）又叫网络适配器（Network Adapter
3、），简称网卡 网卡是一种实现计算机和网络传输介质问的接入设备 1、网卡的基本功能 （1）提供与传输介质类型相适应的介质连接装置（物理接口） （2）数据转换 （3）数据缓存 （4）提供物理地址，即介质访问控制于层的地址（MAC地址） （5）数据的封装与解封 （6）链路管理 （7）编码与译码,6.2 计算机与传输介质的接入设备,6-8,网卡不仅是物理层设备，而且属于数据链路层设备 网卡的位置与作用,图6-1 网卡的位置与作用,6-9,2、网卡的基本结构 主要由六个逻辑功能模块组成 主机接口控制电路 数据缓冲区 数据链路控制器（EDLC） 编码译码器（MCC） 内部收发器 介质连接装置 还有站地址存
4、储器（PROM） 远程复位ROM,图6-2 网卡的基本结构,6-10,每块网卡上都有一个全球惟一的MAC地址 MAC地址由48位组成，一般用12个十六进制数表示 如0080.c84b.eb0a MAC地址分为两部分 前24位表示网卡制造厂家的标识号（Vendor Code） 后24位是网卡的系列号。,6-11,3、网卡的种类 按网卡支持的网络协议分类 以太网卡、快速以太网卡、千兆位以太网卡、FDDI网卡 ATM网卡 这些网卡可以提供RJ-45、AUI、BNC、光纤接口（SC和ST）、MIC等不同的介质连接器 按网卡提供的总线接口分类 ISA总线网卡、PCI总线网卡、EISA总线网卡等,6-12
5、,4、网卡的选用 32位的PCI总线的网卡，支持“即插即用” 还需要注意局域网的拓扑结构 粗缆AUI接头、细缆BNC接头和双绞线RJ-45接头 按照网卡的工作速度 10Mb/s、100Mb/s、10/100Mb/s自适应和1000Mb/s 笔记本电脑专用网卡PCMCIA 无线局域网网卡,6-13,6.2.2 调制解调器（Modem）,1、调制解调器的作用 调制解调器：实现数字信号与模拟信号互换的设备 调制解调器的作用,图6-3 调制解调器的作用,6-14,2、调制解调器的类型 根据与计算机连接的方式 外接式 内置式 目前调制解调器传输速率已达56kb/s,6-15,6.3 局域网与局域网互联,
6、局域网互联采用什么方式，使用何种网络互联设备，主要取决于实际需要和互联网络之间的兼容程度 局域网互联的主要设备为中继器、集线器与网桥、局域网交换机 互联设备工作层次,6-16,物理层的设备 网段与网段连接 用于局域网一局域网互联 起到信号放大和延长信号传输距离的作用 集线器（hub）是一种多端口中继器,6.3.1 中继器,图6-4 中继器的应用,6-17,中继器具有的特性 仅作用于物理层，连接完全相同的局域网 可以连接相同传输介质的同类局域网，也可以连接不同传输介质的同类局域网 对物理层以上各层协议完全透明,6-18,中继器的应用实例一 中继器的应用实例二,图6-5 用中继器连接两个10Bas
7、e-5电缆段,图6-6 用中继器连接不同传输介质系统的以太网,6-19,6.3.2 网桥,网桥（bridge）又称桥接器 是一种存储转发设备 主要用于局域网一局域网互联 工作在OSI模型中数据链路层MAC子层 主要功能就是隔离不同网段之间的数据通信量,6-20,网桥的连接,图6-7 网桥的连接,6-21,1、网桥的基本工作原理 网桥接收一个整帧，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，来决定是删除这个帧，还是转发这个帧。如果目的站点和发送站点在同一个局域网，网桥则将帧删除；如果目的局域网和源局域网不在同一个网络时，网桥则进行路径选择，并按着指定的路径将帧转发
8、给目的局域网,图6-8 网桥工作原理示意图,6-22,2、网桥的类型 网桥标准有两个，IEEE的802.1与802.5两个分委员会制定，区别在于路由选择策略不同 透明网桥由各网桥自己来决定路由选择 最大优点是容易安装 源路由网桥由发送帧的源节点负责路由选择,6-23,3、网桥的特性 对高层协议是透明的 不检查网络层的数据分组和网络地址，没有隔离广播信息的能力 能够互联不同的网络，在不同的局域网之间提供转换功能,图6-9互联不同局域网时桥的操作,6-24,网桥应用实例一 网桥应用实例二,图6-10 网桥应用实例,图6-11 使用网桥互联异构网,6-25,6.4 局域网与广域网互联,路由器、网关
9、6.4.1 路由器 又称为选径器 网络层互联设备 局域网一广域网互联 保存了一个可路由信息的路由表,6-12 Cisco公司的路由器,6-26,从概念上讲，它与网桥相类似 互连的是多个不同的逻辑网 物理网络可以是同类网络，也可以是异类网 多协议路由器 1、路由器的基本工作原理 （1）路由选择 （2）数据转发,6-27,图6-13 路由器工作原理示意图,6-28,路由器的工作过程示例,图6-14 路由选择,6-29,2、路由器的主要特点 可以互联不同的MAC协议、不同的传输介质、不同的拓扑结构和不同的传输速率的异种网 工作在网络层，它与网络层协议有关 多协议路由器可以支持多种网络层协议（如TCP
10、/IP、IPX、DECNET等） 对大型网络微段化，将分段后的网段用路由器连接起来,6-30,3、多协议路由器 互联的局域网高层采用了不同的协议,图6-15 多协议路由器网络互联示意图,6-31,路由器应用实例,图6-16 路由器实现LAN-WAN-LAN互联示例,6-32,6.4.2 网关,又称协议转换器 作用在OSI参考模型的47层 实现应用系统级网络互联的设备 可以用于广域网广域网、局域网广域网、局域网主机互联 使用X.400协议的电子邮件应用系统与使用SMTP协议的电子邮件应用系统之间传送邮件时，就必须进行协议转换,6-33,1、网关的基本工作原理,图6-17 网关工作原理示意图,6-
11、34,2、网关的基本类型 协议网关 通常在使用不同协议的网络区域间做协议转换工作 应用网关 是在不同数据格式间翻译数据的系统 安全网关 就是防火墙,6-35,6.5 广域网与广域网互联,互联设备也主要是路由器和网关 互联的方法主要有两种 各个网络之间通过相对应的网关进行互联 通过“互联网”进行互联,6-36,6.6 接入技术概述,6.6.1 对接入技术的基本要求 接入网络的用户必须考虑以下几个问题。 （1）可靠性 （2）安全性 （3）可扩展性 （4）先进性,6-37,6.6.2 接入技术的分类,根据其传输介质可分为有线接入和无线接入两大类,表6-2 有线接入技术的主要类型,表6-3 无线接入技
12、术的主要类型,6-38,6.7 拨号接入,通过调制解调器将用户的计算机与电话线相连 通过电话线传输数据 6.7.1 调制解调器 调制解调器（Modem） 调制（Modulate） 解调（Demodulate）,6-39,1、调制解调器的作用,图6-18 调制解调器的作用,6-40,2、调制解调器的类型 不同的分类标准，调制解调器可以分成不同的类型 （1）按功能分 传统的用于数据传输的Modem 兼有传真功能的FAX/Modem 用于有线电视网的cable Modem 用于ADSL的ADSL Modem 数据语音同传Modem （2）按调制方式分 FSK Modem PSK Modem 混合调制
13、Modem,6-41,（3）按是否提供收发双方的同步时钟分 异步Modem 同步Modem （4）按外形结构分 外置式Modem 内置式Modem 插卡式Modem 机架式Modem 无线式Modem （5）按工作方式分 全双工Modem 半双工Modem,6-42,3、调制解调器的标准 是ITU-T（CCITT）指定的V系列协议标准 （1）V系列的速率标准 （2）V系列的压缩标准 （3）V系列差错控制标准,6-43,6.7.2 拨号接入方式,图6-20 拨号接入方式示意图,6-44,6.8 综合业务数字网ISDN,只需要一对电话线，就可以同时享有语音、数据、影像等多样化的数字通信服务 6.8
14、.1 ISDN的功能及特点 1、ISDN的特点 最大的特点是具有综合业务的功能 2、ISDN的功能 本地连接功能 电路交换功能 分组交换功能 专线功能 共路信令功能,6-45,6.8.2 ISDN的通道类型,主要有信息通道和信令通道两种类型,表6-4 ISDN通道类型,6-46,6.8.3 ISDN的接口结构和接入方式,1、ISDN的接口结构,表6-5ISDN几种主要接口结构,6-47,2、ISDN的基本接入方式 （1）ISDN用户网络设备接口,图6-21 ISDN用户网络设备接口参考配置,6-48,（2） ISDN接入,图6-22 ISDN的接入方式,6-49,6.9 非对称数字用户线系统A
15、DSL,数字用户线（Digital Subscnber Line， DSL） 数字用户线技术有ADSL、HDSL、SDSL和VDSL等 这些DSL通常统称为xDSL 6.9.1 ADSL的一般概念 ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）是非对称数字用户线的英文缩写 非对称就是指用户线的上行（从用户到网络）和下行（从网络到用户）的传输速率不相同,6-50,1、ADSL的系统结构,图6-23 ADSL的系统结构,6-51,2、ADSL的技术原理 以普通电话线作为传输介质，使用26kHz以后的高频带 具体工作流程 经ADSL Modem编码后的信号通过电话线
16、传到电话局后，通过一个信号识别分离器，如果是语音信号就传到交换机上，如果是数字信号就接入因特网 在双绞线上实现用户高速接入的ADSL调制技术有三种 正交调幅技术QAM 无载波幅相调制技术 离散多音频技术DMT,6-52,3、ADSL的特点及应用领域 （1）ADSL的特点 投资小，连接方便 传输距离远，误码率低，可靠性高 速率高，频带宽 数据保密性好，用户可独享高带宽 （2）ADSL的主要应用领域 高速的数据接入 视频点播 网络互联业务 家庭办公 远程教学、远程医疗等,6-53,6.9.2 ADSL的单用户接入方式,1、ADSL终端设备的安装,图6-24 ADSL终端设备的安装,6-54,2、ADSL的单用户接入方式 （1）利用ADSL网卡接入,图6-25 利用PCI接口的ADSL网卡接入,6-55,（2）以太网
