网际互连有“局域网一局域网”、“局域网一广域网”、“广域网一广域网”和“局域网一广域网一局域网”等四种形式。
网际互连原理和结构方案
网际互连功能可分为基本功能和扩展功能两类。基本功能是网际互连必须具备的功能,它包括不同网络之间传输信息时的寻址和路由选择等;扩展功能是当各种互连网络提供不同的服务级别时所需的功能,包括协议的转换、分组的分段、组合、重定序以及差错检测等。
网际互连并不单纯指不同的通信子网在网络层上互连,实际上,两个网络之间要互连时,它们之间的差异可以表现在OSI七层模型中的任一层上,因为非OSI系统要与OSI系统互连,非OSI系统之间也要互连。用于网络之间互连的中继设备称网间连接器,按它们进行协议和功能转换对象的不同,可以分为以下几类:
(1)中继器(Repeater):在物理层中实现透明的二进制比特复制,以补偿信号衰减。
(2)桥接器(Bridge)在不同或相同的局域网(LAN)之间存储和转发帧,提供链路层上的协议转换。
(3)路由器(Router):在不同的网络之间存储和转发分组,提供网络层上的协议转换。
(4)协议转换器:专门用于高层协议转换的网间连接器。用于运输层及运输层以上。
根据网际互连接口的特性是DCE还是DTE,以及传输服务是端到端还是网络对网络,可将互连网络结构方案分成四种,即DCE级端到端的桥接器、网络对网络的X.25协议,DTE级端到端的网间协议IP、网络对网络的协议转换器。
二、桥接器
桥接器是一种存储转发设备,用来连接类型相似的局域网。从互连网络的结构看,桥接器属于DCE级的端到端的连接:从协议层次看,桥接器属于链路层范畴,在该层将数据帧进行存储转发。它既不同于只作单纯信号增强的中继器,也不同于进行网络层转换的网间连接器。但桥接器仍然是一种网络连接的方法,因为局域网本身没有网络层,只有在主机站点上才有网络层或提供网络层服务的功能。
桥接器接收帧,并送到数据链路层进行差错校验,然后送到物理层再经物理传输介质送到另一个子网。在转发帧以前,桥接器对帧的内容和格式不作修改或仅作很少修改。桥接器应该有足够的缓冲空间,以便能满足高峰负荷时的要求、另外,桥接器必须具备寻址和路由选择的逻辑功能。
局域网的逻辑功能自下向上可分为物理层,介质访问控制层(MAC)及逻辑链路控制层(LLC)层。各种不同的局域网的差异主要体现在物理层及介质访问控制层中。
三、路由器和信关
Gateway译作信关或网间连接器。这是一种连接两个系统,特别是两个不同协议的系统的设备。过去把具有路由功能的设备称作信关或网间连接器,目前已将这种设备称作路由器(Router)。而信关或网间连接器则用来称呼一些具有特殊用途的设备,例如七层协议转换设备。
路由算法或路由器间通信需要一种内部网间连接器协议IGP( Interior Gateway Protocol),这是一种Internet协议,用以在独立系统内部交换路由信息。这里将四种不同层次上的网络互连放在一起讨论,以利于比较。四种层次的互连相应地采用中继器(Repeater)、桥接器(Bridge)、路由器(Router)以及网间连接器(Gateway)。
最简单的局域网互连产品是中继器,它运行在OSI七层模型的***层,也即物理层,可在连接的两个局域网间进行双向的传送通信,中继器的功能扩展了网络电缆的长度。桥接器用于连接多个地址兼容的,即同一类型的局域网,例如连接两个以太网、连接两个令牌环网或连接以太网和今牌环网。桥接器互连反映了链路层一级的转换。
路由器在OSI模型的网络层互连,它可使分组以***、最快、最直接的路由通过网上的不同通道。由于路由器工作在网络层,所以原则上它只能连接相同协议的网络,或者能在网络层互操作的网络。网间连接器(Gateway)运行在OSI模型的***层,对运输层到应用层均能支持。它可执行协议的转换,使不同协议的网络实现通信。例如NetBIOS到SNA(ASCII到EBDIC)的转换是通过协议仿真使IBM PC和IBM主机实现通信。
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