网络组成-《计算机导论》

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：Internet是将许许多多局域网互相连接起来形成的巨型网络。这里我们简要介绍组成Internet的互联设备和通信子网。目前经常使用的通信子网有公共交换电话网PSTN、x.25分组交换网、综合业务数字网ISDN、帧中继网FR和数字数据网DDN等。上述PSTN、x.25、ISDN、FR、DDN即表示了不同的通信协议。国际电报电话咨询委员会CCITT制定的公用分组交换网标准有x.25、x.3、x.28、x.29、x.75等，按这些标准组建的网络都是以分组交换方式向公众提供服务的。

Internet是将许许多多局域网互相连接起来形成的巨型网络。这里我们简要介绍组成Internet的互联设备和通信子网。

1.互联设备

互联设备主要有中继器、网桥、路由器和网关。

（1）中继器（repeat）。当电信号沿着电缆传输时，由于电子的热运动和电阻，信号会出现衰减，信号传输的距离越长，衰减的程度也就越大，超过一定的距离之后，就再也检测不到信号了。这时，就需要一种设备进行信号的放大，这种设备就称为中继器。中继器工作在OSI物理层，属于低层设备，仅仅用来放大或者再生弱的信号，只在电缆之间复制每一个比特，不起隔离网段的作用。可见，中继器与电话线路上的中继器概念类似。

（2）网桥（bridge）。网桥工作在OSI数据链路层，是一种存储—转发设备，用于连接同种类型的网络。网桥是在接收到一帧（帧是具有一定格式的定长位串）数据之后，将其传送到第二层，即数据链路层，检验其校验和，然后再下传到物理层，转发到另外一个不同的网络。在此过程中，网桥可能会修改帧头中的某些字段，但是不修改第二层以上的头部信息。

（3）路由器（router）。路由器工作在OSI网络层，能够连接性质不同的网络，一般用于异型网络之间的存储和转发分组，即在采用不同协议的网络之间转发分组。路由器可根据网络地址对信息进行过滤和转发。路由器是网络互联，特别是Internet互联的主要设备。使用路由器进行不同网络的互联图如图10-1。

图10-1 路由器连接示意图

（4）网关（gateway）。网关提供OSI传输层及其以上层的协议转换，网关主要连接两个或者多个异型网络的设备。在此，需要了解半网关的概念：可以将网关从中间有效地分开，每个部分称为一个半网关，分开的两个部分可以用一条导线连接。整个网关的连接问题归结为使用导线的协议，该协议中性，不依靠任何一方。这种半网关可以处于不同的机构和部门，甚至是不同的国家。

2.通信子网(www.chuimin.cn)

如图10-1所示，如果需要将两个不同地域的不同子网络互联起来，就必须借助于通信子网。目前经常使用的通信子网有公共交换电话网PSTN（Public Switch Telephone Network）、x.25分组交换网、综合业务数字网ISDN（Integrated Services Digital Network）、帧中继网FR（Frame Relay）和数字数据网DDN（Digital Data Net）等。

不同的通信子网使用的通信传输协议不同。在通信中，通信的双方必须使用相同的信息传输规定，否则通信双方由于不能互相理解信息的含义，就不能进行正常的通信。在通信领域，通常把通信双方的信息传输规定称为协议。上述PSTN、x.25、ISDN、FR、DDN即表示了不同的通信协议。

（1）公共交换电话网PSTN。PSTN就是我们经常使用的电话网，亦即公用电信网。如果需要借助PSTN进行网络互联，一般需要在计算机上安装调制解调器（Modem），因为计算机输出的是数字信号，而PSTN上传输的是模拟信号，需要一种数字信号与模拟信号相互转换的设备，这就是Modem。目前家庭上网一般就是采用Modem与PSTN相连接的方式。

（2）x.25分组交换网。国际电报电话咨询委员会CCITT（Consultative Committee for International Telegraphy and Telephony，现改为国际电信联盟ITU——International Telecommunications Union）制定的公用分组交换网标准有x.25、x.3、x.28、x.29、x.75等，按这些标准组建的网络都是以分组交换方式向公众提供服务的。不同国家的分组交换网内部有很大的差别，为了便于国际间交流信息，其外部都采用统一的标准，即x.25标准。

（3）综合业务数字网ISDN。电话网、电报网和公用数据网等是各自独立的，各自有其专门的终端、接入方式、接入过程、寻址、编号的方法及其单独的运行管理方法等。这种状况不利于运行管理和用户的使用。因此，人们就着手建立单一的、提供端到端的数字连接，用以支持包括电话和非电话在内的一系列服务，这就是综合业务数字网ISDN。CCITT于1984年制定了若干ISDN系列的标准，如1.121。1988年，CCITT又对这些标准进行了改进和补充。

（4）帧中继网FR。帧中继实际上是第二代的x.25。因为x.25的网络传输基本是借用模拟电话线路的，容易出现差错，所以在x.25的每个节点上要进行大量的差错控制。而目前使用的光纤传输误码率非常低，可以简化协议中的差错控制部分，提高协议的效率。这就是设计帧中继协议的最初设想。帧中继收到一个帧首部时，只要检查出帧的目的地就立即开始转发该帧，帧中继处理一个帧的时间比x.25减少一个数量级，而网络的吞吐率提高一个数量级。帧中继是在目的端进行差错控制的，帧中继在发现一个帧出现差错时，立即终止该次传输，所以，帧中继纠正一个比特差错的时间要比x.25稍长一些。

（5）数字数据网DDN。数字数据网是随着数据通信事业的发展而出现的一种新型网络，它利用数字信道提供永久连接，以传输数据信号为主，为用户，特别是大型用户提供数字数据传输服务，为用户建立专用的数据网络。例如，某公司在西安和北京都有分公司，需要将两地的局域网连接起来，就可以到当地的电信局申请DDN专线，将西安、北京的局域网连接成一个专用的网络。

网络组成-《计算机导论》

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