計算機網路互連

計算機網路互連允許更多的異種設備能夠進入網路,提供更多傳輸協定和更為有效的網路互連服務。

將多個區域網路(LAN)連線起來組成一個大的網路,每一個LAN成為這個網路中的一個部件,這樣的一個網路稱為互連網。在互連網中,一個LAN的服務和資源可以被另一個LAN上的用戶訪問,互連網中的通信對用戶來說是透明的。因此,用戶把互連網看成是一個大的網路系統。

基本介紹

• 中文名：計算機網路互連
• 本質：更多的異種設備能夠進入網路

網路互連發展的動力

網路互連發展的動力主要基於下面幾點:

1、計算機網、公用數據網、B一ISDN、ATM網、FDDI光纖網等技術已獲得長足進步；

2、個人機、多媒體、高性能工作站、超級計算機、光計算機技術發展十分迅速；

3、套用信息系統的套用範圍日益拓寬，要求連網的用戶數量與日俱增，且對網路的服務類型和功能的要求日益增強；

4、組建國家網和全球通信網將是人類信息化社會的重要標誌。

這些都有力推動了網路互連技術的興起和蓬勃發展。網路互連的目的是要滿足日益增長的用戶需求，實現信息的高速化、多元化和智慧型化,在更大範圍內實現通信、分散式處理和資源共享。信息高速公路建設的目的也正是如此。一個國家的信息高速公路可將不同部門，不同地區，不同行業的信息網互連起來,實現國內信息資源共享，形成國家信息基礎設施。進而，不同國家的信息高速公路的互連將可實現世界範圍內的信息資源共享，及時交流和共用自然科學、人文和社會科學等領域的最新信息和成果，為促進人類文明和繁榮的發展進程提供強有力的手段和支撐環境。

網路互連的基本形式

網路互連主要有3種形式。

(1)同種網路之間的互連。指採用相同拓撲結構和系統結構的相互獨立的區域網路互連。包括通過微波、衛星或電信鏈路互連分散在不同地理位署的同類區域網路。

(2)異種網路之間的互連。主要指採用不同拓撲結構和系統結構的相互獨立的區域網路的互連。

(3)區域網路與遠程公共數據網之間的互連。指先將若干元素(包括計算機等設備)局部地連線在一起，再通過信關與遠程網互連。

網路互連的基本要求

(1)在網路之間提供數據傳輸的鏈路。至少需要一個物理的鏈路、媒體訪問控制、邏輯鏈路控制等功能。

(2)在不同網路上的用戶進程之間提供數據的差錯控制、流量控制和路由選擇等服務。

(3)提供會計功能、記錄各種網路和網路連線器的使用情況，並保留狀態信息。

(4)儘量不改變各個網路的硬體、軟體和通信協定，以減少對各個網路的影響。

(5)儘量減少對各個網路內部的數據通信的延時、吞吐率等性能的影響。

(6)儘量減低成本。網路互聯的通常做法，是在網路之間設定一種稱為網間連線器(gaetway)的專門裝置。因此，上述互連的基本要求也是設計網間連線器所必須滿足的基本要求。

網路互連的結構方案

網路互連的邏輯構成著重從概念上和功能上對網路結構進行分析、描述。其邏輯構成實
質上與計算機網路完全類同，也可以分成3層模式。

(1)傳輸管理功能。負責將構成網際報文的信息正確無誤地從源主機傳送到目的主機。

(2)服務管理功能。實現網際進程間的通信，並提供網際數據收集、檔案傳送、遠程作業錄入、情報檢索等服務項目。

(3)套用層。其功能隨用戶程式而異。

一個網路互聯繫統主要由兩部分組成。

(1)網路。可以是遠程網和區域網路。

(2)網際通信處理機。這是網路互聯繫統中的關鍵部件。可以細分為網際信關、網橋、網端信關和協定轉換器等。

a.網示信關用於將兩個或兩個以上體系結構不同的計算機網路互連起來,其基本功能是實現網路之間的管理，包括網際流控制、路由選擇和協定轉換等。

b.網橋用來將兩個或兩個以上網路體系結構基本相同的計算機網路互連起來,而不需要進行網路協定轉換，但必須具備網際流控制和路由選擇等功能。

c.網端信關提供接納與網路體系結構不同的其它主機進網功能的設備。多個網路可以共用一個網端信關。

d.協定轉換器用來連線兩個網路體系不同的主機。協定轉換器有著網際信關的核心功能，是網際信關的特例，即所連線的兩個不同體系結構的網已經退化成兩個節點。對於交換方式不同的網路，除了進行相應的協定轉換外，還應該進行交換方式轉換，交換方式轉換包括適當的軟體和硬體處理。

網路間通信協定

網間通信協定IP在150參考模型的位置介於網路層和傳輸層之間，作用是為位於兩個不同網路上的主機提供數據報服務。

一個網路上的用戶進程向另一個網路上的用戶進程發一個信息包，首先在傳送主機的傳輸層形成一個帶有全局網路地址的數據報，IP模組在IP數據報上加一個頭，然後將數據報送到網間連線器。網間連線器將分組拆開，恢復為原始數據報，分析IP的頭以決定該數據報包含的是控制信息還是數據。若是數據，網間連線器必須作路徑選擇的判斷。在傳送數據前，網間連線器需要將數據分段，每個段成為獨立的IP數據報，然後排成佇列以便傳送。目的主機將相應的頭除去，恢復成IP數據報，將它們級存起來，然後重新組裝成原始的數據,最後傳送至更高層的協定處理，由更高層協定負責數據流的排序，端到端的差錯控制和流控。

從上述操作過程可知，IP主要解決3個問題：定址、路徑選擇、分段和重裝。