一、區域網互連
1、網路互連的目的:是將多個網路互相連線，以實現在更大範圍內的資訊交換資源共享和協同工作。
2、區域網互連方式:從距離上分有本地區域網互連和遠端區域網互連即LAN-LAN和LAN-WAN-LAN;從互連所採用的介質區分，有同軸細纜或粗纜(coaxial cable)、各類非遮蔽雙絞線UTP(Unshielded Twisted pair)和遮蔽雙絞線STP(shielded Twisted pair)、單模或多模光纖等(optical fiber)連線方式。
3、區域網互連劃分:
物理層(中繼器repeater):使用中繼器在不同電纜段之間複製位訊號，工作在OSI物理層，互連同型別網段，只起到放大訊號的作用，驅動長距離通訊。又稱集線器(hub)，可分為普通型，可疊加組合型和高檔智慧型。
網橋(bridge):使用網橋在區域網之間儲存、轉發幀，工作在OSI資料鏈路層，更準確地說應該位於MAC層，它互連相容地址的區域網，利用同MAC和MAC地址，以及儲存、轉發功能進行區域網間的資訊交換。從應用上分本地網橋和遠端網橋、主幹網橋;從幀轉發功能分配分透明網橋和源地址路徑選擇網橋。透明網橋TB的基本功能有學習及過濾、幀轉發和分枝樹演算法功能。
(1)網橋作資訊幀轉發時要利用地址轉發表，按表中學習到的MAC地址和網橋對應關係，將包準確轉發到該網橋。但如網橋未學習到MAC地址時，便將幀發向除接收口之外的所有介面，這在網橋剛啟動工作時會造成 大量的廣播幀，稱為廣播風暴(broadcast storm)。
(2)擴充套件樹協議是為了克服由於網橋不具網路層功能，在常任冗餘路徑的網橋中出現資訊迴路造成網橋癱瘓的問題。IEE802.1定義了分枝樹協議STP，將整個網路路由定義為無迴路的樹形結構。
(3)源地址路徑選擇網橋SRB主要用於標記環IEEE802.5標記環區域網。互連不同型區域網時使用封裝網橋(encapsulation bridging)和轉換橋接方式(translation bridging)和源地址路徑選擇透明網橋SRT。
路由器(router):使用路由器在不同網路間儲存、轉發分組，工作在OSI網路層，它需要處理網路層的資料分組或網路地址，決定資料分組的轉發，它要決定網橋中資訊通訊的完整路由。
閘道器(gateway):使用協議轉換器提供高層介面，工作在應用層。
二、網路互連原理
1、網路互連的要求:在網路之間提供一條鏈路，至少需要一條物理和鏈路控制的鏈路;在不同網路的程序間提供路徑選擇和傳遞資料;提供各使用者使用網路的記錄和保持狀態資訊;在提供上述服務時不需要修改原有各網路的網路結構。
2、網路互連的功能分類:基本功能，指的是網路互連必須的功能，即使對那些型別相同的網路互連也應該具備的功能，它包括不同網路之間傳送定址和路徑選擇等。擴充套件功能，指的是當各種互連的網路提供不同的服務級別時所需要的功能，包括協議轉換、分組的分段組合和重定序及差錯檢測。3、面向連線執行模式:連到同一子網上的兩個DTE之間可建立一條邏輯的網路連線。4、無連線執行模式:對應於分組交換網的資料報機制，而面向連線執行對應於虛電路機制。
三、無連線網路互連
1、IP提供無連線或資料報服務優點:無連線互連網路裝置靈活性較好，對子網要求低;無連線網路能提供強健的服務;無連線網路服務對於無連線傳輸層協議最為適用。
2、無連線網路互連設計主要問題:路由、資料報生命週期，分段和重組，糾錯和流控。
重組:一種重組的方法是在目的站進行重組，其缺點是分成小段的資料通過網路膽識的效率。另一種重組方法是由中間的路由器進行重組，則也會下列問題:路由器需要大容量緩衝器，還可能發生緩衝器不夠用的情況;一個數據報的所有分段必須使用同一路由，限制了動態路由的使用。
IP資料報報頭中，包含下列內容:資料單元標識(ID)，資料長度，偏移(offset)，還有標識(more flag)。路由器中IP分段的功能:offset=0是整個資料的開始，more-flag=0是整個資料報的結束。
(1)建立兩個新的資料報，它們的頭部就是原先資料報的頭報
(2)以64位為邊界，把原先的資料報分成長度差不多的兩部分，把它們分別放入新的資料報中。第一部分必須是64位的倍數。
(3)把第一個新資料報的長度設定為所插入的`資料，把more-flag設定成1，offset不變。
(4)把第二個新資料報的長度設定為所插入的資料，把more-flag設定成0，offset設定成第一部分資料長度除以8。
生命週期:一種是對來到的第一段設定一個生命週期，如果在生命週期內沒有完成重級工作，那麼就撤銷已經到達的分段;第二種是利用資料報的生命週期，它包含在每一段的頭部中，若重組工作沒有在資料報生命週期內完成，則撤銷接收到的分段。
四、IP資料報的路由選擇
1、直接傳送和間接傳送
直接傳送將一個數據報從一臺機器經過單個物理網路直接傳送至目的站點，這是所有internet通訊的基礎。只有當兩臺機器連在同一底層物理傳輸系統時，才能採用直接傳送方式。否則只能用間接傳送方式，傳送方將資料傳送給一個路由器再傳送。
2、IP路由選擇表
路由表儲存各個目的站點以及如何到達目的站點的資訊。為了儘可能使用最少的資訊進行路由選擇，採用資訊隱蔽原則。
路由表的選擇表的大小僅取決於網際網路中網路的數量，與連到網上的主機的數量無關。IP路由選擇軟體僅需要維護有關目的網路地址的資訊，而與主機地址的資訊無關。
保持路由表儘可能小的技術是把多個表項統一到一個預設的情況。
3、ICMP差錯與控制報文協議
(1)為了使網際網路中的路由器報告差錯或提供有關意外的情況資訊，在TCP/IP中設計了一個特殊用的報文機制，稱internet控制報文協議ICMP，它是IP的一部分。
(2)ICMP機制:ICMP報文放在一個IP資料報的資料部分中通過網際網路。允許路由器向其他路由器或主機發送差錯或控制報文。ICMP是一個差錯報告機制，它為發生差錯的路由器提供了向初始源站點報告差錯的方法。
(3)ICMP報文格式:由三個欄位組成，即一個8位整數的報文型別欄位用來標識報文、一個8位程式碼欄位提供有關報文型別的進一步資訊、以及一個16位校驗和欄位。
(4)ICMP報文型別:回送請求/應答報文(回送請求/應答、時間戳請求/應答、地址請求/應答)，差錯報告(包括主機不可達報告、超時報告、引數出錯報告)，控制報文(源抑制報文、重定向報文)。
五、路由選擇演算法
1、距離向量路由選擇V-D，
2、鏈路狀態路由選擇或稱最短路徑優先演算法(SPF)，要求每個參與的路由器都要具有完全的拓撲結構，只需要完成兩項任務:負責檢測所有相鄰路由器狀態;週期地向其他路由器傳遞鏈路狀態資訊。其優點:每個路由器用相同的原始狀態資料獨立地計算路由，並不依賴於中間的機器。
六、內部閘道器協議
在一個自治系統內的兩個路由器彼此互為內部路由器，使用內部閘道器協議(IGP)，自治系統之間的使用外部閘道器協議(EGP)來通訊。
1、路由選擇資訊協議(RIP)採用V-D演算法，距離向量路由選擇演算法，分成主動和被動兩類，只有路由器工作在主動模式，主機必須使用被動模式。工作在主動模式的路由器進行監聽，並根據收到的通知更新其路由。以主動方式執行RIP的路由器每間隔30秒廣播一次報文。
RIP對點到點連線和廣播型網路兩者都提供支援。RIP分組是通過UDP和IP傳輸的。RIP程序使用UDP的520埠來進行傳送和接收。
RIP報文格式:報頭32位，命令字為1表示請求部分的或全部的路由選擇資訊。命令字為2表示響應，包含傳送方路由選擇表內的網路地址和距離值一對資訊。
2、IGRP，執行頻率比較低，每90秒更新;路由更新的每一項都包含一個四種度量制式，即延遲、頻寬、可靠性、負載;採用保守式預防環路的保護措施、選擇多路徑路由以及處理預設路由器的手段等。
3、開放最短路徑優先協議OSPF
優點:計算迅速，無環路的收斂性;支援精確的度量值，也能支援多重度量制式;支援通往一個目的站點的多重路徑;能區分不同的外部路由。是基於鏈路狀態路由選擇演算法SPF。
OSPF報文報頭格式:24個8位組報頭，共有五種型別的報文型別，型別1)hello;2)拓撲結構的資料庫描述;3)鏈路狀態請求;4)鏈路狀態更新;5)鏈路狀態確認。
Hello報文的兩種功能:檢測鏈路狀態是否可用;在廣播型與非廣播型網路上選擇指定網路路由器及後備。
七、外部閘道器協議
1、兩個交換路由選擇資訊的路由器若分別屬於兩個自治系統，則稱為外部鄰站。外部鄰站使用的向其他自治系統通知可達的資訊的協議稱為外部閘道器協議(EGP)
2、EGP有三種功能:它支援鄰站獵取機制，允許一個路由器請求另一個路由器同意交換可達資訊;路由器持續地測試其鄰站是否有響應;EGP鄰站週期地傳送路由更新報文來交換網路可達的資訊。
3、EGP定義了9種報文型別，它允許兩種測試鄰站是否存活的方式:一種是主動方式，路由器週期地傳送hello報文和輪詢報文，並等待鄰站響應。另一種被動方式，路由器依靠鄰站向其傳送hello報文和輪詢報文，並利用可達報文的狀態欄位資訊來判斷鄰站是否知道其存活。
