啥都玫說之網絡篇-5.4路由器

孤城子復 發佈 2022-05-26T03:11:23.611373+00:00

5.4 路由器路由器,英文稱Router,是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號。 路由器是網際網路的樞紐,"交通警察"。

5.4 路由器

路由器,英文稱Router,是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號。 路由器是網際網路的樞紐,"交通警察"。目前路由器已經廣泛應用於各行各業,各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連接、骨幹網間互聯和骨幹網與網際網路互聯互通業務的主力軍。路由發生在第三層,即網絡層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息,所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。路由器又稱網關(Gateway)是用於連接多個邏輯上分開的網絡,所謂邏輯網絡是代表一個單獨的網絡或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時,可通過路由器的路由功能來完成。因此,路由器具有判斷網絡地址和選擇IP路徑的功能,它能在多網絡互聯環境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網,路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網絡層的一種互聯設備。路由器分本地路由器和遠程路由器,本地路由器是用來連接網絡傳輸介質的,如光纖、同軸電纜、雙絞線;遠程路由器是用來連接遠程傳輸介質。

路由器是網際網路的主要結點設備。路由器通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由選擇:routing,這也是路由器名稱的由來。作為不同網絡之間互相連接的樞紐,路由器系統構成了基於TCP/IP的Internet的主體脈絡,也可以說,路由器構成了Internet的骨架。它的處理速度是網絡通信的主要瓶頸之一,它的可靠性則直接影響著網絡互連的質量。因此,在園區網、地區網、乃至整個Internet研究領域中,路由器技術始終處於核心地位,其發展歷程和方向,成為整個Internet研究的一個縮影。

路由器的作用是連通不同的網絡,從過濾網絡流量的角度來看,路由器的作用與交換機和網橋非常相似,但是與工作在網絡數據鏈路層,從物理上劃分網段的交換機不同,路由器使用專門的軟體協議從邏輯上對整個網絡進行劃分。例如,一台支持IP協議的路由器可以把網絡劃分成多個子網段,只有指向特殊IP位址的網絡流量才可以通過路由器。對於每一個接收到的數據包,路由器都會重新計算其校驗值,並寫入新的物理地址。因此,使用路由器轉發和過濾數據的速度往往要比只查看數據包物理地址的交換機慢。但是,對於那些結構複雜的網絡,使用路由器可以提高網絡的整體效率。路由器的另外一個明顯優勢就是可以自動過濾網絡廣播。總體上說,在網絡中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機複雜很多。

有的路由器僅支持單一協議,但大部分路由器可以支持多種協議的傳輸,即多協議路由器。由於每一種協議都有自己的規則,要在一個路由器中完成多種協議的算法,勢必會降低路由器的性能。路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑,並將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見,選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據也就是路由表,英文Routing Table,供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標誌信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的,也可是是自動調整的,這也就是兩種類型的路由表:

  • [x] 靜態路由表:由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態路由表。
  • [x] 動態路由表:動態路由表是路由器根據網絡系統的運行情況而自動調整的路由表。

路由器是一種多埠設備,它可以連接不同傳輸速率並運行於各種環境的區域網和廣域網,也可以採用不同的協議。路由器屬於OSI參考模型的第三層網絡層。指導從一個網段到另一個網段的數據傳輸,也能指導從一種網絡向另一種網絡的數據傳輸。所謂「路由」,是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作,而路由器,正是執行這種行為動作的機器,它能將不同網絡或網段之間的數據信息進行「翻譯」,以使它們能夠相互「讀懂」對方的數據,從而構成一個更大的網絡。

說完了路由器,那麼就得說說路由選擇了,路由器進行IP分組路徑算則得處理被稱為路由選擇,也就是routing。路由器從輸入接口處得到IP分組後,根據其首部包含得發送目的地址信息進行路徑選擇,並按照選擇結構將IP分組轉發到輸出接口處。路由器通過這些信息可以決定將收到的IP分組轉發到哪個網絡。

|術語|說明| |:-|:-| |路徑(route)|路由器轉發分組的路徑| |路由選擇(routing)|路由器進行IP分組路徑選擇的處理。在完成路徑選擇後,將分組發送出去,這一過程稱為轉發(forwarding)| |路由表表項(routing table entry)|路由器在進行路由選擇時參考的路徑信息,由目的網絡與下一跳(next hop)構成| |路由表(routing table)|路由表表項的集合體,路由器進行路由選擇處理時需要參考該表的內容|

路由器和交換機一樣,同樣可以分為核心層路由、匯聚層路由和接入層路由。路由器的功能還包括撥號接入,身份認證,訪問控制等等。

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