局域网－广域网－局域网互连的概念模型
网络互连层次的概念模型
应用层的互连
网关（Gateway）是应用层使用的互连设备，属于 能够连接不同网络的硬件和软件的结合产品 网关用来连接异类网络，是一个协议转换器，工作 在OSI或TCP/IP参考模型的高层 网关可使不同的格式、不同的通信协议、不同的结 构类型的网络连接起来，使不同协议网络间的信息 包传送和接收，简化了网络的管理 网关的实现较为复杂，工作效率较低，透明性不强， 一般只限于几种协议的转换，用于提供某种特殊用 途的连接 网关的连接方式有无连接的网关和面向连接的网关 路由器和计算机都可以配置成网关
第1章
网络互连设备
TCP/IP和OSI的对应关系
局域网和广域网层次位置
OSI参考模型
OSI：开放系统互连参考模型 OSI为连接分布式应用处理的开放系统提供了基础
开放是指相互识别和支持这些标准化的信息交换协议， 能使任何两个遵守参考模型和有关标准的系统进行连接 开放系统互连是指为了在终端设备、计算机、网络和处 理机之间交换信息所需要的标准化协议，为了彼此都能 使用这些协议，在它们之间也必须是相互开放的
1 1 8
橙白 橙色 绿白 蓝色 蓝白 绿色 棕白 棕色
绿白 绿色 橙白 蓝色 蓝白 橙色 棕白 棕色
UTP 反序线
电缆两端的次序相反 使用第1, 2, 3和 6 用于配置
UTP连线规则
1x
2x
3x
4x
只有当一个端口被标记上X时使用一根直通线 只有当一个端口被标记上 时使用一根直通线
1x
2x
3x
异构局域网互连的概念模型
LAN与WAN互连
在很大的地域范围或采用更多技术手段的条 件下，实际应用时需要加入广域网的内容 一般有局域网－广域网互连和局域网－广域 网－局域网互连两种基本模式 局域网－广域网互连是指某结构类型的局域 网和广域网互连 局域网－广域网－局域网互连是指互连的局 域网分布的地理位置过大或必须采用广域网 的技术手段
中继器
中继器：repeater，第一层设备，再生信号并 放大信号 缺点
在整个网络传播信号 不能过滤网络流量 单一输入和单一输出端口
中继器转发数据
集线器
集线器：Hub，又叫多端口中继器，第一 层设备，再生信号并放大信号，可作为网 络的中心点，端口数目可以为4、8、12和 24 缺点
在整个网络传播信号 不能过滤网络流量 不能确定最佳路径
集线器分类
按有无电源供应分
主动式：有电源供应，可以再生和放大信号 被动式：无电源供应，不可以再生和放大信号
按是否可以执行管理任务分
智慧型：有控制端口，可以管理网络流量 傻瓜型：无控制端口，没有管理能力
集线器
网云
集线器
集线器转发数据
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思科公司集线器产品
选择注意事项: 选择注意事项
• 带宽：10 Mbps，100 Mbps 带宽： ， •对于管理控制台的需要 对于管理控制台的需要 • 端口密度 • 易操作
Bridge Workgroup Switch Color/Subdued Workgroup Switch Voice-Enabled IOS SLB Wireless Router Small Hub (10BaseT Hub) Terminal Server
CiscoWorks Workstation
4x 1x
2x
3x
4x
当两边端口都被指定为X时或两边端口都未指定为 时 当两边端口都被指定为 时或两边端口都未指定为X时，使用一根交叉线 时或两边端口都未指定为
例题
说出下图使用了什么连线
光缆
光缆是由光纤、高分子材料、金属－塑料复合带及金属加 强件等共同构成的光信息传输介质 下图是所用材料种类最多的GYTY53＋333层绞式钢带纵 包双层钢丝铠装光缆的横截面图
网络互连的基本条件
在需要连接的网络之间提供物理链路，建 立数据交换的连接通道，并且有全面的控 制规程 在不同的网络之间建立适当的路由 能够在有差异的网络中进行数据交换 能够进行有效的网络管理
网络互连的基本类型
LAN与LAN互连 LAN与WAN互连
LAN与LAN互连
在局域网范围的实际应用有同构局域网互连和 异构局域网互连两种基本模式 同构局域网互连是指互连的局域网属于相同的 结构类型 异构局域网互连是指互连的局域网属于不相同 的结构类型
Cisco Hub Access Server NetFlow Router
思科的设备符号图
Route/Switch Processor with and without Si PC with RouterBased Software Switch Processor IP Transport Concentrator ASIC Processor General Processor ISDN Switch
在数据链路层的互连主要应用桥接和交换 技术，对帧信息进行存储转发，对传输的 信息有较强的管理能力 可控制数据流量、处理传输错误、提供物 理编址以及管理对物理媒体的访问 数据链路层实现网络互连常用的设备是网 络适配器、网桥和交换机等
物理层的互连
中继系统作用于同种网络的物理层上，只对 比特信号进行接收、波形整形、放大和发送， 可以扩大一个网络的作用地域范围，一般不 具备网络管理能力 物理层设备分为被动式和主动式两种
TCP/IP参考模型
网络互连
网络互连是在简单网络的基础上，将分布在不 同地理位置，采用不同协议的网络相互连接起 来，以构成大规模和复杂的网络 网络பைடு நூலகம்连的目的是实现更广泛的资源共享
通过网络互连，一个网络上的主机可以与另一个 网络上的主机实现透明通信，通过通信，在不同 网络上的用户将对信息和数据进行交换，从而实 现高级的用户服务 网络互连还可以提高网络的可靠性、改善网络的 性能和增强网络的安全等
8
1
UTP 直通线
电缆两端的线序相同 使用第1, 2, 3和 6 路由器 路由器 交换机 集线器 交换机 集线器 网卡 网卡
8 1 8
1
橙白 橙色 绿白 蓝色 蓝白 绿色 棕白 棕色
橙白 橙色 绿白 蓝色 蓝白 绿色 棕白 棕色
UTP 交叉线
电缆两端的1和3、2和6 交换 8 使用第1, 2, 3和 6 交换机 交换机 集线器 网卡 交换机 集线器 集线器 网卡
V
PC with Software
ATM Switch
Cisco CA
Si
PXF
LAN2LAN Switch
MicroWeb Server MGX 8000 Multiservice Switch Voice Gateway
VIP
BBSM Content Engine Cisco 5500 Family Broadband Router MultiSwitch Device
构成光缆的材料
光纤 高分子材料：松套管材料、聚乙烯护套料、无卤 阻燃护套料、聚乙烯绝缘料、阻水油膏、阻水带、 聚酯带 金属－塑料复合带：钢塑复合带、铝塑复合带 中心加强件：磷化钢丝、不锈钢丝、玻璃钢圆棒 等
常用光缆的分类
按缆芯结构分
层绞式光缆 中心管式光缆 骨架式光缆
按线路敷设方式分
架空光缆 管道管缆 直埋光缆 隧道光缆 水底光缆
网络层的互连
网络层互连一般连接相同协议的网络，也可 以连接异构网络，还可以利用协议将整个网 络划分为若干逻辑子网 网络层互连主要解决的技术问题是：路由选 择、拥塞控制、差错处理和分段技术等 网络层互连的典型设备是路由器，它具有判 断网络地址和选择路径的功能，完成网络层 中继的任务
数据链路层的互连
思科的设备符号图
RouterColor and subdued Router w/Silicon Switch Wavelength Router Protocol Translator 100BaseT Hub uBR910 Cable DSU CDDI/ FDDI Concentrator PC Adapter Card
Workgroup Director
Server with PC Router
Si
Network Management Appliance Storage Solution Engine (SSE) PC Router Card
SoftwareBased Router on File Server
TransPath
物理层设备
第一层设备分为被动式和主动式两种
被动式设备： 不需要供给电源。插头、插座、连 接器、接头、连接缆线和物理媒体 主动式设备： 需要电源。中继器、集线器和收发 器
第一层设备只是传输和处理比特流，将衰减信 号还原，不能检查封装的数据包
UTP RJ-45头
非屏蔽双绞线，UTP RJ-45头是非屏蔽双绞 线两端的连接头
被动式设备： 不需要供给电源。插头、插座、连 接器、接头、连接缆线和物理媒体 主动式设备： 需要电源。中继器、集线器、收发 器和调制解调器
OSI网络各层设备
OSI模型 第四层以上 第三层 第二层 第一层 网络设备 主机、服务器、网络网关 路由器 网桥、交换机 收发器、中继器、集线器
OSI网络下层设备符号图
Cisco FastHub400 Cisco FastHub300 Cisco FastHub200 Cisco FastHub100 Cisco 1528 Micro Hub 10/100 Cisco 1500 Micro Hub
冲突和冲突域
在一个共享介质的网络上，当两个比特同时进 行传输时，就可能产生冲突（碰撞） 数据分组产生和发生冲突的区域，称为冲突域 冲突域的边界是交换机、网桥和路由器
共享介质
冲突
收发器