軟考-架構師-第四章-計算機網路 第三節 網路互連與常用裝置(讀書筆記)
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主要針對希賽出版的架構師考試教程《系統架構設計師教程（第4版）》，作者“希賽教育軟考學院”。完成相關的讀書筆記以便後期自查，僅供個人學習使用，不得用於任何商業用途。
第三節 網路互連與常用裝置
網路互連是為了將兩個以上具有獨立自治能力、同構或異構的計算機網路連線起來，實現資料流通，擴大資源共享的範圍，或者容納更多的使用者。網路互連包括區域網與區域網的互連、區域網與廣域網的互連、廣域網與廣域網的互連，這可以擴大資源共享的範圍，使更多的資源可以被更多的使用者共享。
1．網路互連裝置
| 互連裝置 | 工作層次 | 主要功能 |
|---|---|---|
| 中繼器 | 物理層 | 對接收訊號進行再生和傳送，只起到擴充套件傳輸距離的作用，對高層協議透明的，但使用個數有限（例如：在乙太網中只能使用4個） |
| 網橋 | 資料鏈路層 | 根據幀實體地址進行網路間的資訊轉發，可完成異構網路之間的互聯互通，提高效率，只能連線相同MAC層的網路 |
| 路由器 | 網路層 | 通過邏輯地址進行網路間的資訊轉發，可完成異構網路之間的互聯互通，只能連線使用相同網路層協議的子網 |
| 閘道器 | 高層（第4-7層） | 最複雜的網路互聯裝置，用於連線網路層以上執行不同協議的子網 |
| 集線器 | 物理層 | 多埠中繼器 |
| 二層交換機 | 資料鏈路層 | 是指傳統意義上的交換機，多埠網橋 |
| 三層交換機 | 網路層 | 帶路由功能的二層交換機 |
| 多層交換機 | 高層（4-7層） | 帶協議轉換的交換機 |
無線技術的運用，互聯互通裝置主要有無線網絡卡，無線AP，無線網橋和無線路由器等。
2．交換技術
（1）電路交換
在資料傳送之前必須先設定一條通路。線上路釋放之前，該通路將由一對使用者獨立佔用。
（2）報文交換
報文從源點傳送到目的地採用儲存轉發的方式，在傳送報文時，同時只佔用一段通道。在交換節點中需要緩衝儲存，報文需要排隊。因此交換不能滿足時是通訊的要求。
（3）分組交換
交換方式和報文交換方式類似，但報文被分成分組傳送，並規定了最大的分組長度。在資料報分組交換中，目的地需要重新組裝報文；在虛電路分組交換中，在資料傳送之前必須通過虛呼叫設定一條虛電路。分組交換技術是在資料網路中使用最廣泛的一種交換技術。
特點與應用場合
例如，對於互動式通訊來說，報文交換肯定是不適合的；對於較輕和間歇式負載來說，電路交換是最合適的，因此，可以通過電話撥號線路來實行通訊；對於較重或持續的負載來說，使用租用的線路以電路交換方式通訊是合適的；對必須交換中等資料到大量的資料時，可用分組交換方法。
3. 路由技術
路由器是工作在網路層的重要網路互連裝置，構成了基於 TCP/IP 協議的 Internet 的主體脈絡，工作在 Internet 上的路由器也稱為 IP 閘道器。
路由器的主要功能就是進行路由選擇。當一個網路中的計算機要給另一個網路中的計算機發送分組時，它首先將分組送給同一個網路中用於網路之間連線的路由器，路由器根據目的地址資訊，選擇合適的路由，將該分組傳遞到目的網路用於網路之間連線的路由器中，然後通過目的網路中內部使用的路由選擇協議，該分組最後被遞交給目的計算機。
路由協議
（1）內部閘道器協議
內部閘道器協議（ Interior Gateway Protocol，IGP）是指在一個自治系統（Autonomous System，AS）內執行的路由選擇協議，主要包括 RIP（Routing Information Protocol，路由資訊協議）、 OSPF（Open Shortest Path First，開放式最短路徑先先）、
IGRP（Interior Gateway Routing Protocol，內部閘道器路由協議）和 EIGRP（Enhanced IGRP，增強型IGRP）等。其中 AS 是指同構型的閘道器連線的互連網路，通常是由一個網路管理中心控制的。
（2）外部閘道器協議
外部閘道器協議（Exterior Gateway Protocol，EGP）是指在兩個 AS 之間使用的路由選擇協議，最新的EGP 主要有BGP（Border Gateway Protocol，邊界閘道器協議），其主要功能是控制路由策略。
（3）核心閘道器協議
核心閘道器協議（Gateway Gateway Protocol，GGP）Internet 中有個主幹網，所有的 AS 都連線到主幹網上，主幹網中的閘道器稱為核心閘道器，核心閘道器之間交換路由資訊時使用的是 GGP。
路由協議分類
（1）距離向量協議。
計算網路中所有鏈路的向量和距離，並以此為依據來確定最佳路徑。這類協議會定期向相鄰的路由器傳送全部或部分路由表。
（2）鏈路狀態協議。
使用為每個路由器建立的拓撲資料庫來建立路由表，通過計算最短路徑來形成路由表。這類協議會定期向相鄰路由器傳送網路鏈路狀態資訊。
（3）平衡型協議。
結合了距離向量協議和鏈路狀態協議的優點。