第4章网络互联.ppt

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1、第4章 网络互联 基本目标：1.在网络间提供一条链路，至少需要一条物理 和链路控制的链路。2.在不同网络的进程间提供路径选择和传递数据。3.提供各用户使用网络的记录和保持状态信息。4.在提供上述服务时，不需修改原有各网络的网 络结构。使一个用户可以访问和使用其他计算机上的资源，从而使不同网络之间能相互通信和交换信息。互连网络，可采用：(1)利用网络设备互连；(2)通过Internet实现网络互连。4.1 网络互联基础 网络互联的特点：提高系统的可靠性；改进系统性能；增加系统的保密性；方便多个网络的连接；网络互联基本原理：不同的子网间可能存在各种差异，因此网络互联除了必须提供网络间物理的和链路的

2、连接控制，并提供不同的网络间路由选择和数据转发外，还必须容纳网络的差别，这种差别包括：不同的寻址模式；不同的最大包长度；不同的网络存取机制；不同的时限；差错恢复；状态报告；用户接入限制；面向连接或无连接的服务。应用层表示层 传输层 会话层 网络层 数据链路层 物理层 应用层表示层 传输层 会话层 网络层 数据链路层 物理层 网关 路由器 桥 中继器 网关 子网之间存在不同的差异，就需要用不同的网络互联设备将各个子网连接起来。根据网络互联设备工作的层次及其所支持的协议，一般将网络互联设备分为中继器，网桥，路由器和网关。4.2 网络互连设备 数据在网络中是以“包”的形式传递的，不同网络的“包”，其

3、格式不一样。如果在不同的网络间传送数据，由于包格式不同，导致数据无法传送，网络间连接设备就充当“翻译”的角色，将一种网络中的“信息包”转换成另一种网络的“信息包”。信息包在网络间的转换，与OSI的七层模型关系密切，如果两个网络间的差别程度小，则需转换的层数也少。421 传输介质互联设备（1）T型连接器；（2）收发器；。（3）双绞线连接器RJ45；（4）RS232接口（DB-25）；（5）DB-15接口；（6）VB35同步接口；（7）网络接口单元。（8）调制解调器：4.2.2 物理层互联设备 1.中继器（Repeater）：中继器就是“放大器”；中继器连接两个在逻辑上相同的网络。不仅起到扩展网络

4、距离的作用，还可将不同传输介质的网络连接在一起。工作在物理层，对于高层协议完全透明。2.集线器 集线器（Hub）是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。（1）单中继网段集线器；（2）多网段集线器；（3）端口交换式集线器；（4）网络互联集线器；（5）交换式集线器；。423 数据链路层互联设备 1.网卡(Network Interface Card)是OSI模型中第二层数据链路层的设备，是LAN的接入设备。作用是：准备数据、发送数据、控制数据流量和接收数据。网卡地址即MAC地址，由48位2进制（12位16进制）数字，分成3组表示。网卡出厂时就给分配好了地址。网卡种类

5、根据网卡的总线结构可分成6种：（1）8位XT总线网卡；（2）16位AT总线网卡；（3）16位ISA总线网卡；（4）32位EISA总线网卡；（5）适合PS2的MCA（微通道）总线网卡；（6）PCI总线网卡。按所支持的带宽有10M、100M、10100M自适应和1000M网卡。按应用环境分有工作站网卡(含有盘和无盘站，无盘站网卡带有一块专用的远程复位EPROM启动芯片，从网络服务器中自举操作系统)和服务器网卡。10M网卡多为ISA总线，100M网卡中全部是PCI总线，服务器端有EISA总线或其它总线网卡。网卡选择及其兼容性以太网有粗缆（AUI接口）、细缆（BNC接口）和双绞线（RJ45接口），网卡

6、对应地分为IPC口(R J 4 5 B N C)、T P O 口（R J 4 5）、Combo(RJ45+AUI+BNC)和TP口（BNC+AUI）。FDDI网卡分为双连接（DAS）网卡和单连接（SAS）网卡，以及ATM LAN网卡。光纤网络，网卡支持ST或SC的FX接口，如果没有此类接口，可考虑下面二种方案：选择介质独立接口（MII）网卡，通过MIIFX转换器转换成FX口，介质相关接口MDI可以是RJ45型8芯插座，也可以是光纤插座，MII电缆长度最大0.5m）；选择TX（RJ45）口，通过TXFX转接器将TX口转换成FX口。2.网桥（Bridge）两种相同类型但又使用不同通信协议的网络进行

7、互连时。网桥对应OSI参考模型的第二层（包括物理层与链路层）。IPXTCP/IP网桥的工作原理：网桥的工作原理：网桥连接的两个局域网可以基于同一种标准，也可以基于两种不同类型的标准。当网桥收到一个数据帧后，首先将它传送到数据链路层进行差错校验，然后再送至物理层，通过物理层传输机制再传送到另一个子网上，在转发帧之前，网桥对帧的格式和内容不作或只作很少的修改。网桥一般都设有足够的缓冲区，有些网桥还具有一定的路由选择功能，通过筛选网络中一些不必要的传输来减少网上的信息流量。网桥的功能：网桥的功能：源地址跟踪；帧的转发和过滤；生成树的演绎；协议转换；分帧和重组；网桥的管理功能；网桥的种类：网桥的种类：

8、内桥；外桥；远程桥；3.Switch交换机以交换而不是以共享方式处理端口数据，从而有效地提高系统的带宽。Switch每个端口挂在带宽很高的背板总线（CoreBus）上（至少比端口带宽高出一个数量级），背板总线与一个交换引擎（Switch Engining）相连，由端口丢进来的封装数据包经背板总线进入交换引擎，然后再达目的端口。Switch结构上，比Hub多了一个交换引擎。网络操作系统使用“广播”方式传输信息，网桥对所有广播信息进行转发，而Router不会。交换机与网桥区别交换机对网络分段的方式和网桥相同，它实际上是一个多端口网桥；网桥的速度要比交换机慢；网桥在发送信息前，通常要接收到完整的帧并

9、执行帧检验和（FCS），而交换机在信息接收结束前就可以发送信息。（1）交换机硬件模块化结构监控引擎模块面板(2).交换机配置 I型和II型SUP使用25针公接头、III型SUP使用RJ45插座作为控制台端口。和Router相似，使用命令行配置。“用户模块”（Console）和“特权模式”（Console(enable)）。配置命令：set,show,clear等。配置的改变会自动存储在NVRAM中。使用命令行帮助在命令关键词后加上“？”。命令行举例1：Show config(flash)：查看配置文件(闪存)；Clear config all：清除交换机的所有配置。Config network

10、：从TFTP将配置文件恢复到交换机。Download(upload)文件名：将配置文件复制到监控模块（从监控模块拷贝）。Set port level(speed/mode)端口数：设置该端口优先级（数率/操作方式）。Set port disable(enable)端口数：设置该端口复位。命令行举例2（查看基本故障）：Show module：显示所有模块及其状态信息汇总。Show port：对交换机端口进行检查。Show mac：显示各端口所传送和接收的总帧数。Show cam：显示交换机的桥接表。Show interfaceShow vlan：显示所有VLAN及分配的端口列表。Show tru

11、nk：列出在主干模式下用于交换机间高速链路的端口。PingTraceroute：显示IP包所使用的路由。4.2.4网络层互联设备两个不同类型的网络彼此相连时，必须使用路由器。“路由路由”、“路由选择路由选择”或或“路由发送路由发送”是指依据网络消息的第3层头内的地址，对消息进行转发的过程。路由路由是把报文从一个网络转发到另一个网络的过程；它是由源网络的设备-路由器路由器根据特定路由协议决定的。路由器路由器工作在OSI模型的第三层（网络层），因此它与高层协议有关；访问的是对方的网络地址，可以在网络层上进行交换和路由数据帧。路由器路由器比较复杂，其传输信息的速度比网桥要慢，一般适合于大型、复杂的网

12、络连接。实际上就是一台技术复杂、处理能力强的计算机，它有CPU、RAM和ROM等硬件。Flash Mem称为快闪内存，存储着系统镜像文件（网间网操作系统，如Cisco IOS），它的运行速度比一般内存要快，价格也要贵。1.路由器 组成处理器（CPU）；内存：ROM（保存引导软件，进入正常工作状态）、Flash(保存IOS软件，维持正常工作状态)、RAM（作用广泛，running-config）、NVRAM（保存启动时读入的配置数据start-config）；接口（Interface）：局域网和广域网接口；Console口（控制台端口）；Anxiliary口（辅助端口）。2.路由器连接1.硬件连

13、接：（1）将路由器所带的RJ45-RJ45黑色扁平电缆的任意一头，插入路由器 背后面板上标有 Console的接口上。（2）将另一头接入RJ45DB25（或RJ45DB9）的转接头上，然后将转接头接入到计算机后面的串口（COM1/COM2）上。3.路由器配置方法（1）Console口接终端或运行终端仿真软件的微机；（2）AUX(辅助)口接MODEM，通过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的微机相连；（3）通过Ethernet上的TFTP服务器；（4）通过Ethernet上的TELNET程序；（5）通过Ethernet上的SNMP网管工作站。网管工作站TFTP服务器（Trivial FileT

14、ransmit Protocol）仿真终端 telnetConsole口接终端或运行终端仿真软件的微机配置启动Windows；双击“程序”-“附件”“通讯”“超级终端”；点击 Hypertrm；新建连接并在连接端口输入COM口；端口属性选择：波特率：9600 数据位：8 停止位：1 奇偶校验:无 流控制：Xon/Xoff4.路由器启动顺序ROMFlashTFTP serverROMNVRAMTFTP serverConsoleBootstrap CiscoInternetwork Operating SystemLoad BootstrapLocate and loadOperating Sy

15、stemLocate and load Configuration Fileor Enter setup modeConfiguration File5路由器命令状态（1）router 用户命令状态，这时用户可以看路由器的连接状态，访问其它网络和主机，但不能看到和更改路由器的设置内容。（2）router#在router提示符下键入enable，路由器进入特权命令状态router#，这时不但可以执行所有的用户命令，还可以看到和更改路由器的设置内容。（3）router(config)#在router#提示符下键入configure terminal，出现提示符router(config)#，此时路

16、由器处于全局设置状态，这时可以设置路由器的全局参数。（4）router(config-if)#;router(config-line)#;router(config-router)#;路由器处于局部设置状态，这时可以设置路由器某个局部的参数。（5）路由器处于ROM监控（RXBOOT）状态，在开机后60秒内按ctrl-break可进入此状态，这时路由器不能完成正常的功能，只能进行软件升级和手工引导。（6）设置对话状态 这是一台新路由器开机时自动进入的状态，在特权命令状态使用SETUP命令也可进入此状态，这时可通过对话方式对路由器进行设置。6.路由器配置过程冷启动：接好路由器电源，打开后板上的电源开关，实现路由器冷启动并可通过仿真终端配置。热启动：在特权用户状态下，使用reload命令。像早期使用DOS命令一样，路由器的使用也是通过键入字符命令来完成的。一台新路由器开机时自动进入的状态，或在特权命令状态使用SETUP命令进入“路由器对话方式”（对路由器进行设置，删除startup-config）；按ctrl-c退出设置过程 （1）设置对话过程在IOS操作中，无论任何状态和位置，都可以键入“