网规:第1章 计算机网络原理-1.7网络互连

1.7网络互连（P124-142）

1、 网络互连概念

网络互连（internetworking）是指利用各种网络互连设备将同一类型的网络或不同类型网络及其产品相互连接起来组成地理覆盖范围更大、功能更强的网络。

2、 网络互连方法

注意，网关：网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同时，网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层--应用层。TCP/IP协议下的网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。

网络互联主要包括：

A：LAN-LAN

互连设备是：

中继器：物理层设备。两端连接是相同的媒体，同样的速率。最简单最廉价的方法，但所构成的网络为介质共享网络即共享式网络，所有设备都处于一个冲突域或碰撞域中。只有当网络负载很轻和网络时延要求不高的条件下才能使用这种网络。

集线器：被称为多口中继器，也工作在物理层。全部端口属于一个冲突域，又属于一个广播域。使用集线器扩展LAN扩大了局域网覆盖的地理范围，但同时碰撞域也增大了，总的吞吐量并未提高。当不同碰撞域使用不同数据率时，不能用集线器将它们互连起来。共享式HUB正逐渐退出局域网领域。

网桥：工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。

网桥的功能有：源地址跟踪、帧的转发和过滤、协议转换。

使用风格扩展局域网时，所有主机都处于一个广播域上。所以不能使用风格互连规模较大的网络，以免形成广播风暴。

交换机：工作在数据链路层，可以看做是高档集线器，也你为交换式集线器。

路由器：工作在网络层。通过路由器可以形成更多的广播域或逻辑网段，从而提高网络的性能。如果互连的局域网高层采用了不同的协议，就需要用多协议路由器。

B：LAN-WAN

LAN-WAN的互连发生在网络层。互连设备是路由器。我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议。

C：WAN-WAN

WAN-WAN互连发生在传输层及其上层。互连设备是网关。

3、路由算法

A：静态路由算法

也就非自适应路由选择算法。特点是：算法简单、开销较小、但性能差、效率低。分为以下几类：固定路由算法、分散通信量法、洪泛法、随机走动法。

B：自适应路由算法

也叫动态路由选择算法。特点是：能较好地适应网络状态的变化，但实现起来比较复杂。

分为以下几类：

a、孤立自适应路由选择算法。热土豆算法、反向探知算法。

b、分布式路由选择算法。距离向量路由选择算法、链路状态路由选择算法。

距离矢量路由算法缺点：第一，无穷计算问题。对好消息反应快，对坏消息反应慢。

     

 

链路状态路由算法有三个特征：

1.向本自治系统中的所有路由器发送信息。

2.发送的信息就是本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。

3.只有当链路状态发生改变时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。

由于一个路由器的链路状态只涉及与相邻的路由器的联通状态，因而与整个互联网的规模并无直接关系，因此链路状态路由算法可以用于大型的或路由信息变化剧烈的互联网环境。典型的链路状态路由算法是OSPF算法。

C：广播路由算法。

a、广播路由选择算法：独立发送法、扩散方法、多目的路径选择、生成树方法、逆向转发方法。

b、组播路由选择算法。

D：分层路由算法

也就分组路径选择算法，其基本思想就是先将网络分成区域，将区域分成簇，再将簇分成区，区分为组，直到最后每个单位内节点较少为止。