刍议网络互连技术

摘 要：介绍了网络互联的定义和目的，且根据覆盖范围的不同，对网络联系进行了分类，并对划分的类型进行了详细的介绍。然后，根据OSI/RM参考模型的层次划分标准，把网络互联可以分为四个层次，并且对这四个层次都进行了简单的介绍，同时，还对相应的设备进行了简单的介绍，最后对网络物理层互连设备中的两种设备中继器和集线器，数据链路层互连设备中的两种设备网桥和交换机，网络层互连设备以及应用层互连设备等进行了详细的介绍，为了解网络互联技术提供了良好的基础。

关键词：定义 类型 层次 设备

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（b）0010-01

国际标准化组织（ISO）提出了OSI/RM作为计算机网络体系结构的参考模型，但并非所有的计算机网络都严格遵守这个标准，大量同构网、异构网仍然存在（包括各种各样的局域网、城域网和广域网）。为了达到更大范围内的信息交换和资源共享，需要将这些网络互相连接起来。网络互连是计算机网络发展到一定阶段的产物，是网络技术中的一个重要组成部分。

1 网络互连的定义

网络互联是利用网络连接介质和网络连接设备把分布在不同地区、不同地理位置上的独立网络连接在一起，形成一个更大的网络。其主要的目的就是使得网络上的资源能够信息交换和共享。

根据覆盖地理范围的大小，网络互联的不同类型可分成以下4种。

（1）局域网之间的互连（LAN-LAN）。

局域网与局域网的互连是实际中最为常用的一种互连形式，其互连结构有以下两种方式。

①同构网互连。既是指具有相同协议的局域网的互连。使用网桥就可以实现多个局域网的互连，但是这种互连比较简单。

②异构网互连。既是指具有不同网络协议，但是能共享介质的局域网之间的互连。这种互连也可以通过网桥实现。

（2）局域网与广域网之间的互连（LAN-WAN）。

局域网与广域网的互连应用广泛，可通过路由器或网关实现互连。

（3）广域网之间的互连（WAN-WAN）。

（4）通过广域网实现的局域网之间的互连（LAN-WAN-LAN）。

两个分布在不同地区的局域网通过广域网实现的互连。

网络互联不论是哪种类型的，每个网络都是互连网络的一部分，是一个子网。子网设备、子网操作系统、子网资源和子网服务将成为一个整体，使互连网上的所有资源实现共享。

2 网络互连的层次

根据OSI/RM参考模型的层次划分标准来划分网络互联的层次，网络互联可以分为4个层次。与之划分对应的互连设备有中继器、网桥、路由器、网关和交换机。其中，实现物理层的互连是中继器，实现数据链路层的互连是网桥，实现网络层的互连是路由器，实现网络高层的互连是网关，实现链路层或网络层的互连是交换机。

3 网络连接设备

在连接计算机与计算机，或是工作站与服务器的时候，需要一些必须的连接介质之外，还必须有一些中介连接设备。这些中介连接设备主要有以下几种类型。

（1）网络物理层互连设备。

①中继器。

为了在一定范围内保证数据传输的完整性，不让信号变得越来越弱，这个时候中继器的作用就显现出来了。中继器的作用就是把接收到的弱信号，进行再生并放大并与原来的数据保持一样。但是，中继器没有检测错误和纠正错误的功能，如果数据是错误的，经过中继器后还是错误。

②集线器。

集线器与中继器的主要区别就在于集线器能够提供多端口服务，也可以把集线器成为一种特殊的中继器。在网络传输介质间的中，集线器作为央结点，它克服了介质单一通道的缺陷。按结构的不同来划分集线器，集线器可分为3种类型：交换式集线器、共享式集线器以及可堆叠共享式集线器。

第一种类型是交换式集线器。交换式集线器采用一个纯粹的交换系统来替代传统的共享介质中继网段。

第二种类型是共享式集线器。共享式集线器提供了所有连结点的站点间共享一个最大频宽。

第三种类型是堆叠共享式集线器。它是共享式集线器中的一种，当它们级连在一起时，可看作是网中的一个大集线器。

（2）数据链路层互连设备。

①网桥。

网桥是连接两个独立局域网的存储转发设备，它可以连接体系结构相同或者相似的网络系统的连接，是独立局域网之间连接的一个桥梁，因此，网桥也被称作桥接器。其主要作用就是：在地里范围上扩展其距离，同时，它也是扩展网络和通信的主要的手段。同时又能选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。

根据网桥连接的覆盖范围的大小来划分，网桥可分成两种类型，一种类型是本地网桥，另外一种类型是远程网桥。其中，本地网桥是指在传输介质允许长度范围内互连网络的网桥；远程网桥是指连接的距离超过网络的常规范围时使用的远程桥，通过远程桥互连的局域网将成为城域网或广域网。

②交换机。

交换机在外观上很像集线器，连接方式也相近，所以又叫作交换式集线器。由于交换机技术的迅速的发展，在功能上交换机也越来越强，因此把交换机进行了分类，比如，有企业级、部门级、工作级到桌面级等等。

（3）网络层互连设备。

逻辑网络就是指一个独立的网络或者是一个子网。而把逻辑上分开的网络进行连接使用的设备就是路由器。路由器从不关注网络使用的硬件设备，只管接受信息，不管是源站发送的，或者是其他路由器发送到，但是，路由器要求使用与网络层协议必须相同的软件。另外，路由器还具有识别网络地址和选择路径的功能。使用路由器可以使数据从一个子网传输到另外一个子网，并且能在网络互联环境中建立起非常灵活的连接，在连接不同子网的时候，可以使用完全不同的数据分组和介质访问的方法来完成。

（4）应用层互连设备。

在网络中，网关设备主要用在连接类型不同，同时协议差别又非常大的网络。其功能主要体现在OSI参考模型的最高层，它将协议进行转换，然后将数据重新分组，目的是能在不同类型的网络系统中进行数据通信。目前，网关已成为网络上每个用户都能访问大型主机的通用工具。

参考文献

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[2] 刘永华.计算机网络技术及应用[M].北京：中国水利水电出版社，2009.

[3] 常国锋.计算机网络技术及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2013.