2015計算機四級考試《網絡工程師》複習重點(五)
一、局域網互連
1、網絡互連的目的:是將多個網絡互相連接,以實現在更大範圍內的信息交換資源共享和協同工作。
2、局域網互連方式:從距離上分有本地局域網互連和遠程局域網互連即LAN-LAN和LAN-WAN-LAN;從互連所採用的介質區分,有同軸細纜或粗纜(coaxial cable)、各類非屏蔽雙絞線UTP(Unshielded Twisted pair)和屏蔽雙絞線STP(shielded Twisted pair)、單模或多模光纖等(optical fiber)連接方式。
3、局域網互連劃分:
物理層(中繼器repeater):使用中繼器在不同電纜段之間複製位信號,工作在OSI物理層,互連同類型網段,只起到放大信號的作用,驅動長距離通信。又稱集線器(hub),可分為普通型,可疊加組合型和高檔智能型。
網橋(bridge):使用網橋在局域網之間存儲、轉發幀,工作在OSI數據鏈路層,更準確地説應該位於MAC層,它互連兼容地址的局域網,利用同MAC和MAC地址,以及存儲、轉發功能進行局域網間的信息交換。從應用上分本地網橋和遠程網橋、主幹網橋;從幀轉發功能分配分透明網橋和源地址路徑選擇網橋。透明網橋TB的基本功能有學習及過濾、幀轉發和分枝樹算法功能。
(1)網橋作信息幀轉發時要利用地址轉發表,按表中學習到的MAC地址和網橋對應關係,將包準確轉發到該網橋。但如網橋未學習到MAC地址時,便將幀發向除接收口之外的所有接口,這在網橋剛啟動工作時會造成 大量的廣播幀,稱為廣播風暴(broadcast storm)。
(2)擴展樹協議是為了克服由於網橋不具網絡層功能,在常任宂餘路徑的網橋中出現信息迴路造成網橋癱瘓的問題。IEE802.1定義了分枝樹協議STP,將整個網絡路由定義為無迴路的樹形結構。
(3)源地址路徑選擇網橋SRB主要用於標記環IEEE802.5標記環局域網。互連不同型局域網時使用封裝網橋(encapsulation bridging)和轉換橋接方式(translation bridging)和源地址路徑選擇透明網橋SRT。
路由器(router):使用路由器在不同網絡間存儲、轉發分組,工作在OSI網絡層,它需要處理網絡層的數據分組或網絡地址,決定數據分組的轉發,它要決定網橋中信息通信的完整路由。
網關(gateway):使用協議轉換器提供高層接口,工作在應用層。
二、網絡互連原理
1、網絡互連的要求:在網絡之間提供一條鏈路,至少需要一條物理和鏈路控制的鏈路;在不同網絡的進程間提供路徑選擇和傳遞數據;提供各用户使用網絡的記錄和保持狀態信息;在提供上述服務時不需要修改原有各網絡的網絡結構。
2、網絡互連的功能分類:基本功能,指的是網絡互連必須的功能,即使對那些類型相同的網絡互連也應該具備的功能,它包括不同網絡之間傳送尋址和路徑選擇等。擴展功能,指的是當各種互連的網絡提供不同的服務級別時所需要的功能,包括協議轉換、分組的`分段組合和重定序及差錯檢測。3、面向連接運行模式:連到同一子網上的兩個DTE之間可建立一條邏輯的網絡連接。4、無連接運行模式:對應於分組交換網的數據報機制,而面向連接運行對應於虛電路機制。
三、無連接網絡互連
1、IP提供無連接或數據報服務優點:無連接互連網絡設備靈活性較好,對子網要求低;無連接網絡能提供強健的服務;無連接網絡服務對於無連接傳輸層協議最為適用。
2、無連接網絡互連設計主要問題:路由、數據報生命週期,分段和重組,糾錯和流控。
重組:一種重組的方法是在目的站進行重組,其缺點是分成小段的數據通過網絡膽識的效率。另一種重組方法是由中間的路由器進行重組,則也會下列問題:路由器需要大容量緩衝器,還可能發生緩衝器不夠用的情況;一個數據報的所有分段必須使用同一路由,限制了動態路由的使用。
IP數據報報頭中,包含下列內容:數據單元標識(ID),數據長度,偏移(offset),還有標識(more flag)。路由器中IP分段的功能:offset=0是整個數據的開始,more-flag=0是整個數據報的結束。
(1)建立兩個新的數據報,它們的頭部就是原先數據報的頭報
(2)以64位為邊界,把原先的數據報分成長度差不多的兩部分,把它們分別放入新的數據報中。第一部分必須是64位的倍數。
(3)把第一個新數據報的長度設置為所插入的數據,把more-flag設置成1,offset不變。
(4)把第二個新數據報的長度設置為所插入的數據,把more-flag設置成0,offset設置成第一部分數據長度除以8。
生命週期:一種是對來到的第一段設置一個生命週期,如果在生命週期內沒有完成重級工作,那麼就撤銷已經到達的分段;第二種是利用數據報的生命週期,它包含在每一段的頭部中,若重組工作沒有在數據報生命週期內完成,則撤銷接收到的分段。
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