計算機網絡與通信技術-網絡互聯技術

1.網橋 數據鏈路層上實現網絡互連的設備

2.網橋的功能和作用

    功能:1)存儲、轉發、過濾數據幀

          2)幀格式轉換

          3)傳輸速率轉換

    作用:1)隔離LAN(局域網)【減少廣播風暴,提高了網絡安全性】

          2)減小了衝突域,提高網絡總帶寬

3.透明網橋,又稱生成樹網橋

           含義:只需將其連接LAN的電纜線上就能使用,各種配置工作由網橋自己完成。

4.逆向自學習原理:1)如果源LAN和目的LAN相同,則丟棄該幀。

                    2)如果源LAN和目的LAN不相同,則轉發。

                    3)如果目的LAN未知,則廣播,否則根據地址錶轉發。

                    4)當一幀到達網橋時,在地址表中增加一個表項,或刷新時間戳。

                    5)定期掃描地址表,消除若干分鐘以前的過時表項。

生成樹算法:(即阻塞部分端口)從邏輯上切斷一些連線,消除閉路循環,該算法每過一段時間檢查一次網絡,一旦由於某些站點的撤出或物理線路的故障,導致網絡中出現短斷路,就啓用事先阻塞的部分端口,再次構成一顆生成樹。

爲了避免互連的LAN出現閉環迴路,要藉助生成樹算法將網絡拓撲變爲生成樹(阻塞部分端口)

將LAN視爲結點,網橋視爲邊,則網絡拓撲將變成一連通圖:


1.選擇根橋,選擇序列號最小的網橋作爲根橋。

2.除根橋外,其他的根橋均選擇一條通往根橋的最短路徑。

3.如果某LAN到達根橋的路徑爲多條,則選定其中一條(稱爲指定網橋),阻塞其他網橋(端口)。   

5.交換機的技術特徵:

答:1)每個端口形成一個獨立的衝突域

2)每個端口提供獨立的帶寬(而不是共享帶寬)

     總帶寬=/ 2 (交換機單位時間內的吞吐量:一個輸入一個輸出故除以2)

3)具有流量控制功能,通過提供緩衝區來控制端口的擁塞。

4)具有快速交換能力

5)交換機只能連接同類LAN(局域網)

6)可能會產生廣播風暴

6.三層交換機與二層交換機的主要區別:

①三層交換機能夠識別IP地址,二層交換機不能識別(本質區別)

②三層交換機 = 二層交換機 + 簡單三層路由

7.三層交換機與路由器的主要區別:

①三層交換機盡連接同類網絡(以太網),而路由器可以連接異構網絡。

②三層交換機連接的網絡拓撲結構簡單(生成樹結構),且範圍較小(相比而言),而

    路由器連接的網絡拓撲結構複雜,且範圍較大。

③路由器的設計理念是爲了適應複雜的網絡環境(進行網絡連接)。

    三層交換機的設計理念是:一切爲了速度。

8.路由器的技術特徵(功能)?

路由器工作在網絡層上的網絡互連設備,其主要功能如下:

    1)具有很強的網絡互連能力,能夠連接異構網絡。

    2)具有很強的路由選擇能力,能夠在複雜的網絡環境下實現最佳路由選擇

    3)具有分組過濾和流量控制能力

    4)具有數據壓縮,加密和容錯功能。

9.外部網關協議:邊界網關協議BGP(Border Gateway Protocol)

    BGP基本上是一個距離矢量協議,每個BGP路由器記錄的是使用的確切路由,而不是到每個目的地的開銷。同樣,每個BGP路由器不是定期向它的每個鄰居提供到每個可能目的地的開銷。而是向鄰居說明正在使用的確切路由。

例如,如圖所示的BGP路由器,假設F使用到D的路徑是FGCD,其鄰居給它的路由信息(完整路徑):

      B: BCD            G: GCD

      I: IFGCD           E: EFGCD

顯然,I和E提供的路由不可取,因爲它們經過F自身。每個BGP路由器都有一個檢測路由器到給定目的地的路由,並給路由打分的模塊,它返回的是每個路由到目的地的距離數,然後,路由器選擇用距離最短的路徑。

10.子網劃分

    (1)確定子網的數目,和每個子網最大主機數目。

    例:設某公司只有一C類網:192.16.12.0

        子網數目:7

        子網內最大主機數目:11

        原主機號爲8位。(如圖)


    (2)確定用幾位主機號來標識子網號

子網劃分的奧祕就是用主機號來標識子網號                                            

設需要的子網數爲n,子網內的最大主機數是m,原主機號爲k位,取x位作爲子網號,則計算公式如下:

                2x - 2>=n

                2k-x -2>=m      (n=7, m=11, r=8 )

故可取x=4.

所以子網掩碼爲:255.255.255.240

                  255.255.255.240/28(表示前28位爲1,後4位爲0)

上圖中①R1與用戶連接的主機號:192.16.12.16

         ②R1與R2連接的主機號:192.16.12.32

         ③R1與R3連接的主機號:192.16.12.48

         ④R1與R4連接的主機號:192.16.12.64

         ⑤R2與用戶連接的主機號:192.16.12.80

         ⑥R3與用戶連接的主機號:192.16.12.96

         ⑦R4與用戶連接的主機號:192.16.12.112

        R1的網關IP地址爲:192.16.12.17 ;192.16.12.33 ;192.16.12.49 ;192.16.12.65

      R2的網關IP地址爲:192.16.12.34 ;192.16.12.81

        R3的網關IP地址爲:192.16.12.49 ;192.16.12.97

        R4的網關IP地址爲:192.16.12.66 ;192.16.12.126

 

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