計算機(jī)課件計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連

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第8章網(wǎng)互技

良

青海范大學(xué)教教育院

Hwljxq@

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本章學(xué)要求：

了解：網(wǎng)互的基本概念

掌握：固互的型與次

掌握：典型網(wǎng)互的工作原理

了解：第三交技與用

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第一網(wǎng)互的基本概念

一、固互的概念

網(wǎng)互(Internetworking)是指將分布在不同地理

位置的網(wǎng)、相接，以構(gòu)成更大模的互網(wǎng)系，并

互網(wǎng)源的共享；

網(wǎng)互的目的:使一個網(wǎng)上的用能其它網(wǎng)上的

源，并能使不同網(wǎng)上用互相通信相互交信息。它是

算機(jī)網(wǎng)通信技迅速展的果，也是算機(jī)網(wǎng)用范不斷

大的自然要求°

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M互是指展網(wǎng)的重要方法°

網(wǎng)互也稱網(wǎng)互.它是指兩個以上的算機(jī)網(wǎng)通

一定的方法，用一或多通信理互起來,以構(gòu)成更大

的風(fēng)系，更大范的信息交和源共享1

互的網(wǎng)和可以是同型的固、不同型的網(wǎng)，以

及運(yùn)行不同網(wǎng)的與系°

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二、網(wǎng)互的目

在網(wǎng)之提供一條路，至少需要一條物理和路

控制的路；

在不同網(wǎng)的程提供路徑和數(shù)據(jù)；

提供各用使用網(wǎng)的和保持狀信息；

在提供上述服不需要修改原有各網(wǎng)的網(wǎng)相

在網(wǎng)互，盡量避免由于互而降低網(wǎng)內(nèi)的通信

性能。

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取I互的功能分：

基本功能，即網(wǎng)互必的功能，即使那些型相同的

網(wǎng)互也具的功能，它包括不同固之送址和路徑

等。

展功能，指的是當(dāng)各互的網(wǎng)提供不同的服所

需要的功能，包括、分的分段合和重定序及差

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面向接運(yùn)行模式：到同一子網(wǎng)上的兩個DTE之

可建立一條的網(wǎng)接°

無接運(yùn)行模式:于分交網(wǎng)的數(shù)據(jù)機(jī)制，而面

向接運(yùn)行于虛路機(jī)制°

面向接就像打，有一個明的通、、再掛斷

的程，面向接服的提供者也要做建立接、接和拆

除接的工作，服的最大好就是可靠性高，而且保數(shù)

據(jù)序；

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無接的服就像，出后你并不能上確方已

收到，無接的服不需要持接的外，但是可靠性低

,也不保數(shù)據(jù)的序°

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第二網(wǎng)互的型與次

一、網(wǎng)互的型

局域網(wǎng)-局域網(wǎng)互

互又分同LAN互和異LAN互，常用有中器

和網(wǎng)

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局域網(wǎng)-廣域網(wǎng)互

用來接的是路由器或網(wǎng)

WAN

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局域網(wǎng)-廣域網(wǎng)-局域網(wǎng)互

將兩個分布在不同地理位置的LAN通WAN互

接主要有路由器和網(wǎng)°

TCP/I?錯.5

二N；TCP/IF結(jié)點(diǎn)

3

例關(guān)

Ne由are結(jié)點(diǎn)

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廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)互

通路由器和網(wǎng)WW廣域網(wǎng)互起來，可以

使分入各個廣域網(wǎng)的主機(jī)源能共享

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二、網(wǎng)互的次

互(Interconnection)是指在兩個物理網(wǎng)之至少

有一條在物理上接的路，但不能保兩個網(wǎng)一定能行

數(shù)據(jù)交，取決于兩個網(wǎng)的通信是否相互兼容；

互通(Intercommunication)是指兩個網(wǎng)之可以

交數(shù)據(jù)；

互操作(Interoperability)是指風(fēng)中不同算機(jī)系

之具有透明方源的能力；

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互是固互的基，互通是網(wǎng)互的手段，互操作是

網(wǎng)互的目的°

根據(jù)網(wǎng)次的構(gòu)模型，網(wǎng)互的次可以分：

物理互:互的是中器。

數(shù)據(jù)路互：互的是網(wǎng)(Bridge);

ra互:互的是路由器(Router);

高互及以上各不同的網(wǎng)之的互屬于高

互，互的是網(wǎng)(Gateway)

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由于網(wǎng)存在不同的差異，也就需要用不同的網(wǎng)互

將各個網(wǎng)接起來°

應(yīng)用層----被-----應(yīng)用層

表示層表示層

會話層金

運(yùn)輸層運(yùn)輸層

網(wǎng)絡(luò)層—路由^----網(wǎng)絡(luò)層

柢路層鏈路層

物理層'一中繼器―物理層

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三、基本原理

1、物理

用于不同地理范內(nèi)的網(wǎng)段的互。通互，在不同

的通信媒體中送比特流，要求接的各網(wǎng)的數(shù)據(jù)率和

路必相同。

:中器

2、數(shù)據(jù)路

用于互兩個或多個同一型的局域網(wǎng)

:ra（或接器）

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3、網(wǎng)

主要用于廣域網(wǎng)的互中。網(wǎng)互解決路由、阻塞

控制、差理、分段等°

：路由器、路由交機(jī)

4、高

高之行不同的，最

:ra

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第三典型網(wǎng)互的工作原

理

一、中器

又叫器，工作于網(wǎng)的物理，用于互

兩個相同型的網(wǎng)段（如：兩個以太網(wǎng)段）

,它在物理內(nèi)透明的二制比特制，

信號衰減，接收從一個網(wǎng)段來的所有信號

,行放大后送到下一個網(wǎng)段°（接力）

它不能信號作校理，即不能消除信號

中的信息和音°

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兩工作方式：

a.直接放大式：主要用于路量要求不是很高的

合，且的中器數(shù)量很少，一般一到兩個°

b.信號再生式：主要用于路量要求高的合°

中器主要有兩形式：MODEM、HUB°

802.3蚓

琲站琲其

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特性：

(1)中器作用于物理°

(2)只具有的放大、再生物理信號的功能°

(3)由于中器工作在物理，在網(wǎng)之的是物

理接，因此中器只能接相同的局域網(wǎng)°

(4)中器可以接相同或不同介的同局域網(wǎng)

O

(5)中器籽多個獨(dú)立的物理網(wǎng)接起來，成一個

大的物理網(wǎng)°

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(6)由于中器在物理互，所以它物理以上

各完全透明，也就是，中器支持?jǐn)?shù)據(jù)路及其以上

各的所有

使用中器注意兩點(diǎn)：

不能形成路;

不能無限制的接中器。

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二、網(wǎng)（Bridge）

1、網(wǎng)的概念

定：也稱接器，ra是數(shù)據(jù)路的，似中器，

是接兩個型相似的局域網(wǎng)的存。用于接兩個或更

多局域網(wǎng)網(wǎng)段，使它成一個局域網(wǎng)。每個局域固網(wǎng)

段是一個獨(dú)立的沖突域。或者反來，它能將一個大的

局域網(wǎng)分割多個網(wǎng)段°

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2、網(wǎng)的工作原理

W的操作在數(shù)據(jù)路。當(dāng)一個信息包通M,網(wǎng)

它的源地址和目的地址。如果兩個地址分屬于不同的

網(wǎng)，網(wǎng)把信息包到另一個網(wǎng)上，反之不，所以

網(wǎng)具有（確保本地涌信在本地行）和功能，因此

能起到網(wǎng)的隔離作用，提高了固的整體效率°

取I高也是透明的。網(wǎng)有一個重要特點(diǎn)；它能

接各不同介的咽°

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M的最形式是互兩個局部網(wǎng)的兩端口網(wǎng)，如下

所示。由于網(wǎng)具有隔離作用，所以固的運(yùn)行效率高°

當(dāng)兩個網(wǎng)上的點(diǎn)各自的服器，它同工作，互

不干。有多端口網(wǎng)（如交機(jī)），將多個局部網(wǎng)互，

稱多路網(wǎng)°?可以分近程網(wǎng)和程網(wǎng)°

近程網(wǎng)直接把網(wǎng)的介入網(wǎng)。

程網(wǎng)通途路接網(wǎng)°兩個局部網(wǎng)通程網(wǎng)互

，每個網(wǎng)上都要安裝一個網(wǎng)°

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主機(jī)A主機(jī)R

Lwn__1I

BOZXLAX|

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QTZZO

口—[——」

LAN2

LANI

出而爵/微R被術(shù)系"MW

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M的目的是局域上的流量，以確保本地通信在本

地行。

ra注中器的不同之在于能解析數(shù)收的即據(jù)，它

能取目地址信息，并決定是否向隅的其它段數(shù)據(jù)包

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3、網(wǎng)的分

最的網(wǎng)是在一臺算機(jī)中插入兩順誨一卡

與一個局域網(wǎng)接，再在臺算機(jī)上運(yùn)行相的固件而形

成的（即一臺算機(jī)具有網(wǎng)功能）°

網(wǎng)分內(nèi)部網(wǎng)（稱內(nèi)）和外部固（稱外）兩°

內(nèi)由服器擔(dān)任，即在服器上插上一網(wǎng)卡并運(yùn)行相

的固件而構(gòu)成的固°

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PU（外）

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外可用一?獨(dú)的算機(jī)來擔(dān)任，即在算機(jī)上插入兩

網(wǎng)卡并運(yùn)行相的固件而構(gòu)成的固°

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透明網(wǎng)：由各網(wǎng)自己來決定路由，局域網(wǎng)上的各

點(diǎn)不路由；

它的用完全透明。當(dāng)它接收到與之接的LAN的

某一，則必決定將其棄是。如里，必決定

往哪個LAN°

點(diǎn)：易于安裝

缺點(diǎn)：沒有最佳利用°

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源路雙：由送的源點(diǎn)路由，假定每個點(diǎn)在

送，都已清楚地知道往各個目的點(diǎn)的路由，因而在

送將的路由信息放在的首部中°

工作原理：假定每個的送者都知道（通探得知，

先廣播探，才得知）接收者是否在同一LAN上。當(dāng)

送一到另外的LAN,源機(jī)器將目的地址的高位置“

1”。源路由固只心目的地址高位“1”的，當(dāng)

些，描的路由，再根據(jù)路由°

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4、網(wǎng)的用境

一個位的多個部局域網(wǎng)的互；

公樓之局域網(wǎng)的互；

將數(shù)千臺算機(jī)按地理位置或系劃分多個子網(wǎng)的互

超個局域網(wǎng)的最大覆蓋范的多個局域網(wǎng)互；

企中部的信息安全、保密方面要求不同的局域網(wǎng)

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5、網(wǎng)的基本特征

網(wǎng)在數(shù)據(jù)路上局域網(wǎng)互；

網(wǎng)能互兩個采用不同數(shù)據(jù)路、不同介與不同

速率的網(wǎng);

ra以接收、存、地址與的方式互的網(wǎng)之的

通信；

ra需要互的網(wǎng)在數(shù)據(jù)路以上采用相同的；

網(wǎng)可以分隔兩個網(wǎng)之的廣播通信量（確保本地通信

本地行），有利于改善互ra的性能與安全性°

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三、路由器（Router）

1、路由器概述

路由：指通相互接的網(wǎng)把信息M源地點(diǎn)移到目

點(diǎn)的活°

路由器，又稱（路徑器），是一在網(wǎng)上接多

個異網(wǎng)或網(wǎng)段的它，將能異網(wǎng)（不同的）或

不同網(wǎng)段之的數(shù)據(jù)信息行翻或格式，以使它能

相互懂方的數(shù)據(jù)，M而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)。另外，提

供路由功能，不同網(wǎng)的點(diǎn)之通一條最佳路徑°

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基本行是行路由，再根據(jù)果行數(shù)據(jù)°

路由與交的主要區(qū)：交生在OSI的第二（數(shù)據(jù)

路）；路由生在OSI的第三（網(wǎng)），能接不同型

的網(wǎng)°

路由器工作在網(wǎng)，提供網(wǎng)的互。用以不同網(wǎng)

的地址翻、和數(shù)據(jù)格式等功能，一般用于廣域網(wǎng)

之的接或廣域固與局域取之的接°

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由于網(wǎng)之有多條路徑可以接，路由器可取數(shù)據(jù)包

信息，建立路由表，提供所有兩地址及接信息，提供

M源到目的可能路徑及路徑，可以不同取1的點(diǎn)之通

一條最佳路徑°

之所以能找最佳路徑，靠的是路由算法，那路由算

法又怎完成個任呢？是由于存在路徑表°

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2、路由器的基本工作原理

路由器在固它m網(wǎng)主要完成的功能。路

由器將數(shù)據(jù)分（Packet）業(yè)源端主機(jī)最佳路徑送到

目的端主機(jī)°止匕，路由器必具兩個最基本的功能，那

就是確定通互網(wǎng)到達(dá)目的網(wǎng)的最佳路徑和完成信息分

的送，即路由和數(shù)據(jù)°

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工作原理：它接收到數(shù)據(jù)包后，出它的目地址，然

后一條最佳路徑，然后把包出去，網(wǎng)中存在很多的

路由器，數(shù)據(jù)包也是若干個路由器到達(dá)目的地址，

走哪個路由器也是它路徑要考的°

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點(diǎn)101

點(diǎn)104

內(nèi)㈤界上數(shù)R被術(shù)系

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路由器的功能：入的數(shù)據(jù)，他通風(fēng)的最佳

路徑，然后把他交到合適的出端口上°可以廣播包

O

(1)路由

路由也稱路徑，路由器的基本功能之一就是路由

功能°

路由器需要確定到達(dá)目的端下一跳路由器的地址，也

就是要確定一條通互網(wǎng)到達(dá)目的端的最佳路徑°

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路由的方法：路由器通路由算法，建立并

一個路由表。在路由表中包含著目的地址和下一跳路由

器地址等多路由信息。

路由表中的路由信息告每一臺路由器把數(shù)據(jù)包

,它的下一跳路由器地址是什。路由器根據(jù)路由表提供

的下一跳路由器地址，將數(shù)據(jù)包下一跳路由器。通

-----地把包到下一跳路由器的方式，最把數(shù)據(jù)包送

到目的地°

（如同西寧地區(qū)，63打的是城西，8打的是城

,2打的是大通等，通路由表判斷目的地°）

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當(dāng)路由器接收一個霰的它據(jù)包，首先目的地址

,并根據(jù)路由表提供的下一跳路由器地址或子網(wǎng)地址，

籽蒯據(jù)包下一跳路由器或子°

(2)數(shù)據(jù)

路由器的另一個基本功能是完成數(shù)據(jù)分的送，即數(shù)

據(jù)，通常也稱數(shù)據(jù)交(Switching)°

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3、路由器的分

路由器通常分用于面向接的路由器和用于無接

的路由器兩°

面向接的路由器用于接兩個提供虛路服的廣域網(wǎng)

。一采用CCITTX.75的路由器，可用于接兩個提供

X.25的網(wǎng)°

無接的路由器用于提供數(shù)據(jù)服的網(wǎng)互模型中，使

若干個局域網(wǎng)通廣域網(wǎng)互°

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另外，可M下列幾個方面行分：

(1)隊能力上分，路由器可分高端路由器和中低

端路由器O

(2)M桂分，路由器可分?；瘶?gòu)與非模

化化°

(3)M功能分，路由器可分通用路由器與用路

由器°

(4)M性能上分，路由器可分速路由器以及非

速路由器O

-------------------------NnETWORia

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4、路由器的特點(diǎn)

(1)在多個網(wǎng)和不同介之提供網(wǎng)互。例如，一

臺路由器可以互若干個以太網(wǎng)(局域網(wǎng))和一個X.25

固(廣域固：公用數(shù)據(jù)交網(wǎng))°

(2)不需要相互通信的網(wǎng)之保持永久接。路由器能

根據(jù)需要建立新的接，提供，拆除置的接。(根

據(jù)需要接)

(3)能提供可靠、先服，能按路由配置提供最

便宜和最快速的服°

(4)使用路由器可使互的網(wǎng)保持自己的管理控制范

，保固的安全°

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路由器可以有效地隔離多個局域網(wǎng)的廣播通信量(本

地通信在本地完成)，每一個局域網(wǎng)都是獨(dú)立的子網(wǎng)°

5、多路由器的工作原理

如果互的局域網(wǎng)高采用了不同的，就需要用多

路由器(MultiprotocolRouter)°利的缺點(diǎn)是互網(wǎng)

主機(jī)之的通信受到路由器的限制°

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了解決互局域網(wǎng)中不同型主機(jī)之的通信，可以

采用多路由器互相°

多路由器具有理多不同分的能力，它可以理

不同分的路由與分。多路由器會不同型的

建立和不同的路由表°

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多路由器

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典型企ra相

廣域網(wǎng)

生部］Gsco4000

系列路由器

Gitalyst5000

系列交機(jī)

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6、靜路由和路由

根據(jù)路由表是否可以修改，可以有：

靜路由：指由網(wǎng)管理手工配置的路由信息。一般

適用于比的網(wǎng)境。

好：可以減少兩個路由器之WAN路上的數(shù)據(jù)

量，網(wǎng)安全保密性高°

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路由：指路由器能自地建立自己的路由表，并且

能根據(jù)情況的化適地行整。

路由機(jī)制的運(yùn)作依路由器的兩個基本功能：路

由表的、路由器之的路由信息交O

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7、路由器的缺點(diǎn)：

占?

J＞、、?

(1)適用于大模的網(wǎng);

(2)的網(wǎng)拓?fù)鋸絅共享和最路

(3)能更好地理多媒體；

(4)安全性高；

(5)隔離不需要的通信量；

(6)省局域網(wǎng)的；

(7)就少主機(jī)擔(dān)°

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缺點(diǎn)：

(1)它不支持非路由

(2)安裝；

(3)價格高°

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三、網(wǎng)(Gateway)

網(wǎng)又稱信，或者器，是個當(dāng)概，異網(wǎng)互

,以及局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互,需要配置網(wǎng)以行網(wǎng)

,以使異廁之能通信。在局域網(wǎng)中功能一般在路

由器和接入服器上°

ra一般是一臺用的算機(jī)，機(jī)器上配置有w功能

的件，些件具有網(wǎng)、數(shù)據(jù)格式等功能°

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1、基本工作原理

網(wǎng)工作在、表示和用。固的重要特點(diǎn)是具有

功能，也就是把一ra到另一，并且保留原

有的功能°所以則也稱器。

M主要用于通用的固系，如子件等。

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IBMa

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若兩互ra的主機(jī)高中運(yùn)不同，可以利用固

的功能在運(yùn)做，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)格式的重新裝配、

數(shù)據(jù)的分段、地址格式的及操作程的適配等。在高

的中，并不一定要分行，例如，人人運(yùn)到用的

可以一起行。

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網(wǎng)的方法：

首先制定一準(zhǔn)的雙信息包格式.網(wǎng)在入端將工

雙1信息包格式成準(zhǔn)網(wǎng)信息包格式，在出端再將準(zhǔn)

M信息包格式成出網(wǎng)信息包格式°(A7B

B—C)

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由于網(wǎng)提供一到另一的功能，因此它的效率

比低，透明性不好，而且更具有性的管理比固

和路由器都°

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局域ia

J^ETWORi

右加師上教音被木第*1

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2、網(wǎng)的基本型

M通使用適當(dāng)?shù)挠布c件不同網(wǎng)之的功能

；硬件提供不同網(wǎng)的接口，件不同互固之的°

網(wǎng)有網(wǎng)和用程序網(wǎng)兩基本型。網(wǎng)是在

接兩個網(wǎng)的網(wǎng)°

用程序網(wǎng)是在用接兩部分用程序的固。由于

用網(wǎng)是用系之的，所以一般只適合于某特定的用

系的。

網(wǎng)可以是一個用，也可以用算機(jī)作硬件平臺，

由件網(wǎng)的功能°

白疝界上教音技術(shù)系

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第四第三交技與用

一、第三交生的背景

增加網(wǎng)網(wǎng)年決服量的解徑途兩可以有個：

一是采用光作介，增加通道的；

二是研究出性能更越的路由器品，提高網(wǎng)纏交

能力。

高性能的網(wǎng)路由器是網(wǎng)硬件制造商重點(diǎn)研究的

之一。

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野交機(jī)制引入路由器的中，大幅度短路由器數(shù)據(jù)

包的理,提高網(wǎng)翻交能力，由此生了第三交的

概念°

第三交技的出，很好地解決了局域網(wǎng)中流跨網(wǎng)

段引起的低速率、高延等網(wǎng)瓶。第三交的用

域也M最初的骨干、聚一直滲透到的接入°

第三交作新一代局域網(wǎng)路由和交技，其品在體

系相、所的功能和性能上都有于二以太網(wǎng)交機(jī)和

路由器。

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二、網(wǎng)、交機(jī)與第二交

局域網(wǎng)交機(jī)與的集器相比，具有低數(shù)據(jù)延、

高的