计算机网络技术 第7章.ppt

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1、第第7章章 传输层传输层7.1 网络互连网络互连利用计算机网络互连设备和相应利用计算机网络互连设备和相应的技术措施及相关协议，将两个的技术措施及相关协议，将两个或两个以上的网络连接起来，构或两个以上的网络连接起来，构成一个更大的网络系统。成一个更大的网络系统。17.1.3 网络互连方式网络互连方式网络互连包括同构型网络和异构型网络互连包括同构型网络和异构型网络的互连。网络的互连。l网络协议类型相同的网络称为同网络协议类型相同的网络称为同构型网络，即指两个所有对应层构型网络，即指两个所有对应层的协议均相同（或至少数据链路的协议均相同（或至少数据链路层以上各层均相同）的网络。层以上各层均相同）的网

2、络。2l网络协议类型不相同的网络称网络协议类型不相同的网络称为异构型网络，即指两个所有为异构型网络，即指两个所有对应层的协议均不相同（或至对应层的协议均不相同（或至少网络层以下各层均不相同）少网络层以下各层均不相同）的网络。的网络。3网络互联的主要形式网络互联的主要形式 1.1.局域网与局域网的互联局域网与局域网的互联 同种局域网互联：同种局域网互联：使用相同协议使用相同协议互联比较简单互联比较简单可使用中继器、集线器或网桥进行互联可使用中继器、集线器或网桥进行互联 4异种局域网互联：异种局域网互联：使用不同协议使用不同协议可用网桥互联可用网桥互联多个局域网可以用路由器进行互联多个局域网可以用

3、路由器进行互联 52.2.局域网与广域网的互联局域网与广域网的互联使用公用电话网、分组交换网、使用公用电话网、分组交换网、DDN、ISDN、FR等连接远程局域网。等连接远程局域网。主要设备是路由器和网关。主要设备是路由器和网关。63.3.广域网与广域网的互联广域网与广域网的互联使用路由器或网关使用路由器或网关如如专专用用广广域域网网与与公公用用广广域域网网的的互互联联74.局局域域网网局局域域网网通通过过广广域域网网互互联联将将两两个个或或多多个个分分布布在在不不同同地地理理位位置置的局域网通过广域网互联起来的局域网通过广域网互联起来如如跨跨国国公公司司的的多多个个子子公公司司的的局局域域网网

4、通过通过Internet来实现互联来实现互联87.1.4 网络互连设备网络互连设备网络互连设备：在两个不同网络互网络互连设备：在两个不同网络互连时使用的一些中间设备，目的是连时使用的一些中间设备，目的是实现网络协议间的转换。实现网络协议间的转换。这些设备，工作在这些设备，工作在OSI的不同层次的不同层次上，具备的能力也各不相同。上，具备的能力也各不相同。91物理层设备物理层设备l只能互连同构型局域网，但可以连接不同传只能互连同构型局域网，但可以连接不同传输的介质，一般应用于扩展局域网的覆盖范输的介质，一般应用于扩展局域网的覆盖范围，现在常用的是设备是集线器，以前较多围，现在常用的是设备是集线器

5、，以前较多的是中继器。的是中继器。102数据链路层设备数据链路层设备l通过数据链路层设备，可以连接不同网通过数据链路层设备，可以连接不同网络传输介质、拓扑结构和通信协议的局络传输介质、拓扑结构和通信协议的局域网，能将一个较大的局域网分割成多域网，能将一个较大的局域网分割成多个网段，也可以将多个局域网互连成一个网段，也可以将多个局域网互连成一个逻辑局域网。个逻辑局域网。l这层常用设备是交换机和网桥。这层常用设备是交换机和网桥。113网络层设备网络层设备l可以实现网络层以及以下各层的协议可以实现网络层以及以下各层的协议转换。转换。l可以把多个不同的逻辑子网连接起来可以把多个不同的逻辑子网连接起来形

6、成更大的网络，提供了更多的灵活形成更大的网络，提供了更多的灵活性，是应用最为广泛的网络互连方式。性，是应用最为广泛的网络互连方式。124网关网关l在网络中，可以使用在网络中，可以使用OSI的高层协议进行的高层协议进行网络互连，统称为网关。网络互连，统称为网关。l网关（网关（Gateway）又称为协议转换器，是）又称为协议转换器，是用于异构型网络的互连、工作于用于异构型网络的互连、工作于OSI-RM的的47层（传输层应用层）的网络互连层（传输层应用层）的网络互连设备。设备。13l 网关的主要功能：网关的主要功能：l（1）协议转换能力；）协议转换能力；l（2）流量控制和拥塞控制的能力；）流量控制和

7、拥塞控制的能力；l（3）在各网络之间可靠传送信息的能力；）在各网络之间可靠传送信息的能力；l（4）路由选择功能；）路由选择功能；l（5）将分组分段和组装的能力。）将分组分段和组装的能力。147.2 X.25X.25是是ITU-T(国际电信联盟国际电信联盟)制定的制定的一一个标准的分组交换通信协议，用于广域个标准的分组交换通信协议，用于广域网互连。网互连。X.25提供高速可靠的通信线路，但通常提供高速可靠的通信线路，但通常需要在远程访问服务器上有专门设备。需要在远程访问服务器上有专门设备。157.2.1 X.25网络网络X.25的设备分为三类：数据终端设备的设备分为三类：数据终端设备（DTE）、

8、数据连接设备（）、数据连接设备（DCE）和）和分组交换设备（分组交换设备（PSE）。）。16PAD在在X.25网络中，经常使用分组装拆网络中，经常使用分组装拆设备（设备（PAD）；）；如果一个如果一个DTE设备不能实现设备不能实现X.25的的全部功能，就需要使用全部功能，就需要使用PAD设备。设备。17PAD位于位于DTE和和DCE之间，它有三之间，它有三个基本的功能：个基本的功能：缓冲、分组组装和缓冲、分组组装和分组拆分。分组拆分。18在在X.25中，虚电路有两种类型，交换虚中，虚电路有两种类型，交换虚电路（电路（SVC）和永久虚电路（）和永久虚电路（PVC）。）。X.25网络实质上是建立基

9、于面向连接的网络实质上是建立基于面向连接的虚电路，通过虚电路，通过DTE来提供给用户看似点来提供给用户看似点对点的虚连接。对点的虚连接。19交换式虚电路交换式虚电路SVC,为突发性数据传输建立的临时连接；为突发性数据传输建立的临时连接；它要求两个它要求两个DTE设备在每次通信时都要建立设备在每次通信时都要建立这个连接；这个连接；通信结束后，如果电路两端的通信结束后，如果电路两端的DTE设备不再设备不再发送数据，则终止这个会话连接。发送数据，则终止这个会话连接。20永久虚电路永久虚电路PVC，是为经常和持续的数据传输建立，是为经常和持续的数据传输建立的永久性连接的永久性连接不要求建立和终止会话连

10、接不要求建立和终止会话连接会话连接总是处于活动状态，会话连接总是处于活动状态，DTE设备设备可以随时传输数据。可以随时传输数据。21X.25通信过程通信过程 虚电路工作方式：虚电路工作方式：呼叫建立阶段呼叫建立阶段数据传送阶段数据传送阶段虚电路释放阶段虚电路释放阶段227.3 FR网络网络帧中继是帧中继是X.25的升级版，在许多方面的升级版，在许多方面非常类似于非常类似于X.25，被称为第二代的，被称为第二代的X.25。在在X.25的基础上，简化了差错控制、的基础上，简化了差错控制、流量控制和路由选择功能流量控制和路由选择功能着眼于着眼于数据的快速传输数据的快速传输以提高网络的以提高网络的吞吐

11、量。吞吐量。237.3.1 FR网络网络帧中继网络中的设备分为两类：数据终端帧中继网络中的设备分为两类：数据终端设备（设备（DTE）和数据电路设备（）和数据电路设备（DCE）。）。DTE和和DCE设备之间的连接包括物理层和设备之间的连接包括物理层和数据链路层部分。数据链路层部分。帧中继网络中的帧中继网络中的DTE和和DCE设备设备24帧中继提供面向连接的数据链路帧中继提供面向连接的数据链路层通信服务，在两个通信设备之间层通信服务，在两个通信设备之间有固定的连接和连接标识，使用帧有固定的连接和连接标识，使用帧中继虚电路实现。中继虚电路实现。帧中继和帧中继和X.25一样，使用的虚电一样，使用的虚电

12、路有两种：交换虚电路（路有两种：交换虚电路（SVC）和）和永久虚电路（永久虚电路（PVC）。）。25SVC是临时连接，当有少量的数据需是临时连接，当有少量的数据需要在要在DTE设备之间传输的时候使用。设备之间传输的时候使用。通过通过SVC进行通信包括进行通信包括4个操作状态：个操作状态：l（1）呼叫建立，在两个帧中继设备）呼叫建立，在两个帧中继设备之间建立虚电路；之间建立虚电路；l（2）数据传输，数据在）数据传输，数据在DTE之间经之间经虚电路进行发送与接收；虚电路进行发送与接收；26l（3）空闲，两个）空闲，两个DTE设备之间的设备之间的连接仍然有效，但没有数据传输。连接仍然有效，但没有数据

13、传输。如果如果SVC的空闲时间持续到一规定的空闲时间持续到一规定时间，这次连接就可以结束；时间，这次连接就可以结束；l（4）呼叫结束，）呼叫结束，DTE设备之间的设备之间的虚电路被终止。虚电路被终止。277.4 ATM异步传输模式（异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode）。）。在这一模式中，各种类型的信息流，如在这一模式中，各种类型的信息流，如语音、数据、视频等，均被适配成固定语音、数据、视频等，均被适配成固定长度的信元进行传输。长度的信元进行传输。28由于由于ATM技术简化了交换过程，除去了技术简化了交换过程，除去了不必要的数据校验，采用易于处理的固不必要的数据校

14、验，采用易于处理的固定信元格式，所以交换速率大大高于传定信元格式，所以交换速率大大高于传统的数据网，如统的数据网，如X.25和帧中继等。和帧中继等。29 ATM网络网络 ATM网络结构网络结构工作站和服务器可直接连到工作站和服务器可直接连到ATMATM交换机上。交换机上。同时，同时，ATMATM网络也可作为骨干网络，连接两个以太网。网络也可作为骨干网络，连接两个以太网。30 ATM信元信元ATM网络中，数据分割成固定长度，以网络中，数据分割成固定长度，以信元信元为为基本传输单位。基本传输单位。信元是一种定长的数据分组，长信元是一种定长的数据分组，长53字节，其中字节，其中48个字节用户信息，个

15、字节用户信息，5字节控制信息字节控制信息。信元头（信元头（5字节）字节）信元体（信元体（48字节）字节）31 ATM ATM交换交换ATM交换是指交换是指ATM信元从交换机输入端信元从交换机输入端的逻辑信道到输出端的逻辑信道的消息的逻辑信道到输出端的逻辑信道的消息传递。传递。各类业务在经适配进入各类业务在经适配进入ATM网后，便由网后，便由ATM交换机或交叉连接设备提供交换和交换机或交叉连接设备提供交换和中继功能，并最终到达目的地。中继功能，并最终到达目的地。32ATM交换机硬件分为三部分：交换机硬件分为三部分：交换单元、接口单元和控制单元。交换单元、接口单元和控制单元。33ATM信元交换机包

16、含若干条输入线路和信元交换机包含若干条输入线路和输出线路，通常在数量上相等。输出线路，通常在数量上相等。34ATM交换单元执行三种基本功交换单元执行三种基本功能：能：信头翻译、路由选择和排队。信头翻译、路由选择和排队。3536习题习题1网络互连的目的是什么？实时的时候，网络互连的目的是什么？实时的时候，需要满足哪些要求？需要满足哪些要求？2网络互连的方式有哪些？网络互连的方式有哪些？3能进行协议转换的互连设备需要工作在能进行协议转换的互连设备需要工作在哪一层？主要功能有哪些？哪一层？主要功能有哪些？4SVC虚电路和虚电路和PVC虚电路有哪些不同？虚电路有哪些不同？375.ATM网络有哪些特点？网络有哪些特点？6.说明说明ATM的信元格式和各字段的信元格式和各字段的功能。的功能。38