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標題: [轉帖]路由器基礎知識 [打印本頁]

作者: ProSPY 時間: 2005-7-5 19:23 標題: [轉帖]路由器基礎知識

路由器知識對與想向高端網路技術發展的朋友來說是必不可少的
本人在一家網路公司工作，對華為和CISCO的路由產品接觸不少，相信很多朋友和我一樣很急需這方面的知識………………

路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備，它能將不同網路或網段之間的資料資訊進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的資料，從而構成一個更大的網路。

路由器有兩大典型功能，即資料通道功能和控制功能。資料通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等，一般由特定的硬體來完成；控制功能一般用軟體來實現，包括與相鄰路由器之間的資訊交換、系統配置、系統管理等。

多少年來，路由器的發展有起有伏。90年代中期，傳統路由器成為制約網際網路發展的瓶頸。ATM交換機取而代之，成為IP骨幹網的核心，路由器變成了配角。進入90年代末期，Internet規模進一步擴大，流量每半年翻一番，ATM網又成為瓶頸，路由器東山再起，Gbps路由交換機在1997年面世後，人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機，架構以路由器為核心的骨幹網。

路由器原理及路由協議

本文通過闡述TCP卅IP網路中路由器的基本工作原理，介紹了IP路由器的幾大功能，給出了靜態路由協定和動態路由協定，以及內部閘道協定和外部閘道協定的概念，同時簡要介紹了目前最常見的RIP、OSPF、BGP和BGP-4這幾種路由協議，然後描述了路由演算法的設計目標和種類，著重介紹了鏈路狀態法和距離向量法。在文章的最後，扼要講述了新一代路由器的特徵。

——近十年來，隨著電腦網路規模的不斷擴大，大型互聯網路（如Internet）的迅猛發展，路由技術在網路技術中已逐漸成為關鍵部分，路由器也隨之成為最重要的網路設備。用戶的需求推動著路由技術的發展和路由器的普及，人們已經不滿足於僅在本地網路上共用資訊，而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網路資源。而在目前的情況下，任何一個有一定規模的電腦網路（如企業網、校園網、智慧大廈等），無論採用的是快速以大網技術、FDDI技術，還是ATM技術，都離不開路由器，否則就無法正常運作和管理。

1 網路互連

——把自己的網路同其他的網路互連起來，從網路中獲取更多的資訊和向網路發佈自己的消息，是網路互連的最主要的動力。網路的互連有多種方式，其中使用最多的是網橋互連和路由器互連。

1.1 網橋互連的網路

——網橋工作在OSI模型中的第二層，即鏈路層。完成資料幀（frame）的轉發，主要目的是在連接的網路間提供透明的通信。網橋的轉發是依據資料幀中的源位址和目的地址來判斷一個幀是否應轉發和轉發到哪個埠。幀中的位址稱為“MAC”位址或“硬體”位址，一般就是網卡所帶的位址。

——網橋的作用是把兩個或多個網路互連起來，提供透明的通信。網路上的設備看不到網橋的存在，設備之間的通信就如同在一個網上一樣方便。由於網橋是在資料幀上進行轉發的，因此只能連接相同或相似的網路（相同或相似結構的資料幀），如乙太網之間、乙太網與權杖環（token ring）之間的互連，對於不同類型的網路（資料幀結構不同），如乙太網與X.25之間，網橋就無能為力了。

——網橋擴大了網路的規模，提高了網路的性能，給網路應用帶來了方便，在以前的網路中，網橋的應用較為廣泛。但網橋互連也帶來了不少問題：一個是廣播風暴，網橋不阻擋網路中廣播消息，當網路的規模較大時（幾個網橋，多個乙太網段），有可能引起廣播風暴（broadcasting storm），導致整個網路全被廣播資訊充滿，直至完全癱瘓。第二個問題是，當與外部網路互連時，網橋會把內部和外部網路合二為一，成為一個網，雙方都自動向對方完全開放自己的網路資源。這種互連方式在與外部網路互連時顯然是難以接受的。問題的主要根源是網橋只是最大限度地把網路溝通，而不管傳送的資訊是什麼。

1.2 路由器互連網路

——路由器互連與網路的協定有關，我們討論限於TCP卅IP網路的情況。

——路由器工作在OSI模型中的第三層，即網路層。路由器利用網路層定義的“邏輯”上的網路位址（即IP位址）來區別不同的網路，實現網路的互連和隔離，保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的資料茵先被送到路由器，再由路由器轉發出去。

——IP路由器只轉發IP分組，把其餘的部分擋在網內（包括廣播），從而保持各個網路具有相對的獨立性，這樣可以組成具有許多網路（子網）互連的大型的網路。由於是在網路層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網路，只要網路層運行的是IP協議，通過路由器就可互連起來。

——網路中的設備用它們的網路位址（TCP卅IP網路中為IP位址）互相通信。IP位址是與硬體位址無關的“邏輯”位址。路由器只根據IP位址來轉發資料。IP位址的結構有兩部分，一部分定義網路號，另一部分定義網路內的主機號。目前，在Internet網路中採用子網路遮罩來確定IP位址中網路位址和主機位址。子網路遮罩與IP地址一樣也是32bit，並且兩者是一一對應的，並規定，子網路遮罩中數字為“1”所對應的IP位址中的部分為網路號，為“0”所對應的則

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