芻議網絡互連技術

摘 要：介紹了網絡互聯的定義和目的，且根據覆蓋范圍的不同，對網絡聯系進行了分類，并對劃分的類型進行了詳細的介紹。然后，根據OSI/RM參考模型的層次劃分標準，把網絡互聯可以分為四個層次，并且對這四個層次都進行了簡單的介紹，同時，還對相應的設備進行了簡單的介紹，最后對網絡物理層互連設備中的兩種設備中繼器和集線器，數據鏈路層互連設備中的兩種設備網橋和交換機，網絡層互連設備以及應用層互連設備等進行了詳細的介紹，為了解網絡互聯技術提供了良好的基礎。

關鍵詞：定義 類型 層次 設備

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（b）0010-01

國際標準化組織（ISO）提出了OSI/RM作為計算機網絡體系結構的參考模型，但并非所有的計算機網絡都嚴格遵守這個標準，大量同構網、異構網仍然存在（包括各種各樣的局域網、城域網和廣域網）。為了達到更大范圍內的信息交換和資源共享，需要將這些網絡互相連接起來。網絡互連是計算機網絡發展到一定階段的產物，是網絡技術中的一個重要組成部分。

1 網絡互連的定義

網絡互聯是利用網絡連接介質和網絡連接設備把分布在不同地區、不同地理位置上的獨立網絡連接在一起，形成一個更大的網絡。其主要的目的就是使得網絡上的資源能夠信息交換和共享。

根據覆蓋地理范圍的大小，網絡互聯的不同類型可分成以下4種。

（1）局域網之間的互連（LAN-LAN）。

局域網與局域網的互連是實際中最為常用的一種互連形式，其互連結構有以下兩種方式。

①同構網互連。既是指具有相同協議的局域網的互連。使用網橋就可以實現多個局域網的互連，但是這種互連比較簡單。

②異構網互連。既是指具有不同網絡協議，但是能共享介質的局域網之間的互連。這種互連也可以通過網橋實現。

（2）局域網與廣域網之間的互連（LAN-WAN）。

局域網與廣域網的互連應用廣泛，可通過路由器或網關實現互連。

（3）廣域網之間的互連（WAN-WAN）。

（4）通過廣域網實現的局域網之間的互連（LAN-WAN-LAN）。

兩個分布在不同地區的局域網通過廣域網實現的互連。

網絡互聯不論是哪種類型的，每個網絡都是互連網絡的一部分，是一個子網。子網設備、子網操作系統、子網資源和子網服務將成為一個整體，使互連網上的所有資源實現共享。

2 網絡互連的層次

根據OSI/RM參考模型的層次劃分標準來劃分網絡互聯的層次，網絡互聯可以分為4個層次。與之劃分對應的互連設備有中繼器、網橋、路由器、網關和交換機。其中，實現物理層的互連是中繼器，實現數據鏈路層的互連是網橋，實現網絡層的互連是路由器，實現網絡高層的互連是網關，實現鏈路層或網絡層的互連是交換機。

3 網絡連接設備

在連接計算機與計算機，或是工作站與服務器的時候，需要一些必須的連接介質之外，還必須有一些中介連接設備。這些中介連接設備主要有以下幾種類型。

（1）網絡物理層互連設備。

①中繼器。

為了在一定范圍內保證數據傳輸的完整性，不讓信號變得越來越弱，這個時候中繼器的作用就顯現出來了。中繼器的作用就是把接收到的弱信號，進行再生并放大并與原來的數據保持一樣。但是，中繼器沒有檢測錯誤和糾正錯誤的功能，如果數據是錯誤的，經過中繼器后還是錯誤。

②集線器。

集線器與中繼器的主要區別就在于集線器能夠提供多端口服務，也可以把集線器成為一種特殊的中繼器。在網絡傳輸介質間的中，集線器作為央結點，它克服了介質單一通道的缺陷。按結構的不同來劃分集線器，集線器可分為3種類型：交換式集線器、共享式集線器以及可堆疊共享式集線器。

第一種類型是交換式集線器。交換式集線器采用一個純粹的交換系統來替代傳統的共享介質中繼網段。

第二種類型是共享式集線器。共享式集線器提供了所有連結點的站點間共享一個最大頻寬。

第三種類型是堆疊共享式集線器。它是共享式集線器中的一種，當它們級連在一起時，可看作是網中的一個大集線器。

（2）數據鏈路層互連設備。

①網橋。

網橋是連接兩個獨立局域網的存儲轉發設備，它可以連接體系結構相同或者相似的網絡系統的連接，是獨立局域網之間連接的一個橋梁，因此，網橋也被稱作橋接器。其主要作用就是：在地里范圍上擴展其距離，同時，它也是擴展網絡和通信的主要的手段。同時又能選擇地將有地址的信號從一個傳輸介質發送到另一個傳輸介質，并能有效地限制兩個介質系統中無關緊要的通信。

根據網橋連接的覆蓋范圍的大小來劃分，網橋可分成兩種類型，一種類型是本地網橋，另外一種類型是遠程網橋。其中，本地網橋是指在傳輸介質允許長度范圍內互連網絡的網橋；遠程網橋是指連接的距離超過網絡的常規范圍時使用的遠程橋，通過遠程橋互連的局域網將成為城域網或廣域網。

②交換機。

交換機在外觀上很像集線器，連接方式也相近，所以又叫作交換式集線器。由于交換機技術的迅速的發展，在功能上交換機也越來越強，因此把交換機進行了分類，比如，有企業級、部門級、工作級到桌面級等等。

（3）網絡層互連設備。

邏輯網絡就是指一個獨立的網絡或者是一個子網。而把邏輯上分開的網絡進行連接使用的設備就是路由器。路由器從不關注網絡使用的硬件設備，只管接受信息，不管是源站發送的，或者是其他路由器發送到，但是，路由器要求使用與網絡層協議必須相同的軟件。另外，路由器還具有識別網絡地址和選擇路徑的功能。使用路由器可以使數據從一個子網傳輸到另外一個子網，并且能在網絡互聯環境中建立起非常靈活的連接，在連接不同子網的時候，可以使用完全不同的數據分組和介質訪問的方法來完成。

（4）應用層互連設備。

在網絡中，網關設備主要用在連接類型不同，同時協議差別又非常大的網絡。其功能主要體現在OSI參考模型的最高層，它將協議進行轉換，然后將數據重新分組，目的是能在不同類型的網絡系統中進行數據通信。目前，網關已成為網絡上每個用戶都能訪問大型主機的通用工具。

參考文獻

[1] 李環.計算機網絡技術及應用[M].北京：中國鐵道出版社，2012.

[2] 劉永華.計算機網絡技術及應用[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

[3] 常國鋒.計算機網絡技術及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2013.