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路由器網路空間圖

發布時間:2023-03-26 09:32:49

路由器就是一個產生WiFi的電器的路由器他是什麼效用

路由器又可以稱之為網關設備。路由器就是在OSI/RM中完成的網路層中繼以及第三層中繼任務,對不同的網路之間的數據包進行存儲、分組轉發處理,其主要就是在不同空宏的邏輯分開網路。而數據在一個子網中傳輸到另一個子網中,可以通過路由器的路由功能進行處理。在網路通信中,路由器具有判斷網路地址以及選擇IP路徑的作用,可以在多個網路環境中,構建靈活的鏈接系統,通過不同的數據分組以及介質訪問方式對各個子網進行鏈接。路由器在操作中僅接受源站或者其他相關路由器傳遞的信息,是一種基於網路層的互聯設備。[1]

路由器通常位於網路層,因而路由技術也是與網路層相關的一門技術, 路由器與早期的網橋相比有很多的變化和不同。 通常而言,網橋的局限性比較大,它只能夠連通數據鏈路層相同或者類似的網路,不能夠連接數據鏈路層之間有著較大差異的網路。但是路由器卻不同,它打破了這個局限,能夠連接任意的兩種不同的網路,但是這兩種不同的網路之間要遵守一個原則,就是使用相同的網路層協議,這樣才能夠被路由器連接。 路由技術簡單來說就是對網路上眾多的信息進行轉發與交換的一門技術,具體來說,就是通過互聯網路將信息從源地址傳送到目的地址。路由技術這幾年來也取得了不錯的發展和進步,特別是第五代路由器的出現,滿足了人們對數據、語音和圖像的綜合應用,逐漸被大多數家庭網路所選擇並且廣泛被使用。 除此之外,這幾年來,我國的路由技術越來越成熟,同時也結合了當代的智能化技術,使得人們在使用路由技術的過程中能夠體會到快捷、快速的效果,從而推動和促進互聯網和網路技術的發展。[2]

路由器是互聯網的主要結點設備。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。作為不同網路之間互相連接的樞紐,路由器系統構成了基於TCP/IP的國際互聯網路Internet 的主體脈絡,也可以說,路由器構成了Internet的骨架。它的處理速度是網路通信的主要瓶頸之一,它的可靠性則直接影響著網路互連的質量。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。在當前我國網路基礎建設和信息建設方興未艾之際,探討路由器在互連網路中的作用、地位及其發展方向,對於國內的網路技術研究、網路建設,以及明確網路市場上對於路由器和網路互連的各種似是而非的概念,都有重要的意義。

原理

編輯

網路中的設備相互通信主要是用它們的IP地址,路由器只能根據具體的IP地址來轉發數據。IP地址由網路地址和主機地址兩部分組成。在Internet中握桐採用的是由子網掩碼來確定網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣都是32位的,並且這兩者是一一對應的,子網掩碼中「1」對應IP地址中的網路地址,「0」對應的是主機地址,網路地址和主機地址就構成了一個完整的IP地址。在同一個網路中,IP地址的網路地址必須是相同的。計算機之間的通信只能在具有相同網路地址的IP地址之間進行,如果想要與其他網段的計算機進行通信,則必須經過路由器轉發出去。不同網路地址的IP地址是不能直接通信的,即便它們距離非常近,也不能進行通信。路由器的多個埠可以連接多個網段,每個埠的IP地址的網路地址都必須與所連接的網段的網路地址一致。不同的埠它的網路地址是不同的,所對應的網段也是不同的,這樣才能使各個網段中的主機通過自己網段的IP地址把數據發送到路由器上。[3]

傳輸介質

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路傳輸介質的,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,並要求相應的設備,如電話線要配數據機,無線要通過無線接收機、發射斗皮冊機。

結構

電源介面(POWER):介面連接電源。

復位鍵(RESET):此按鍵可以還原路由器的出廠設置。

貓(MODEM)或者是交換機與路由器連介面(WAN):此介面用一條網線與家用寬頻數據機(或者與交換機)進行連接。

電腦與路由器連介面(LAN1~4):此介面用一條網線把電腦與路由器進行連接。

啟動過程

作為路由器來講,也有一個類似於我們PC系統中BIOS一樣作用的部分,叫做MiniIOS。MiniIOS可以使我們在路由器的FLASH中不存在ISO時,先引導起來,進入恢復模式,來使用TFTP或X-MODEM等方式去給FLASH中導入ISO文件。所以,路由器的啟動過程應該是這樣的:

② 計算機網路-4-4-轉發分組,構建子網和劃分超網

上圖是一個路由器怎麼進行分組轉發的例子:有四個A類網路通過三個路由器連接在一起,每一個網路上都可能會有成千上萬台主機。若路由表指出每一台主機該進行怎樣的轉發。則要維護的路由表是非常的龐大。 如果路由表指定到某一個網路如何轉發,則路由表中只有4行,每一行對應一個網路。 以路由器2的路由表為例:由於R2同時連接在網路2和網路3上,因此只要目標主機在網路2或者網路3上,都可以通過介面0或者1或者路由器R2直接交付(當然還有使用ARP協議找到這些主機相應的MAC地址)。若目標主機在網路1中,則下一跳路由器為R1,其IP地址為20.0.0.7。路由器R2和R1由於同時連接在網路2上,因此從路由器2把轉發分組給R1是很容易的。 我們應當殲拿注意到:每一個路由器至少都要擁有兩個不同的IP地址。 總之,在路由表中,對每一條路由最主要的是以下兩條信息: (目的網路,下一跳地址) 我們根據目的網路地址來確定下一跳路由器,這樣可以得到以下結論:

雖然互聯網上所有的分組轉發都是 基於目的主機所在的網路 ,但是在大多數情況下都允許這樣的實例: 對特定的主機指明一個路由 ,這種路由叫 特定主機路由 。採用特定主機路由可以使網路人員方便管理控制網路和測試網路

路由器還可以採用 默認路由 以減少路由表所佔用的空間和搜索路由表所使用的時間。

當路由器接收到一個待轉發的數據報,在從路由表中得出下一跳路由器的IP地址後,不是把這個地址寫入IP數據報,而是送交 數據鏈路層的網路介面軟體 ,網路介面軟體把負責下一跳的路由器IP地址轉化為硬體地址(必須使用ARP),將硬體地址寫入MAC幀的首部,然後根據這個硬體地址找到下一跳路由器。由此可見,當發送一連串的數據報時,上述的這種查找路由表,用ARP得到硬體地址,把硬體地址寫入MAC地址首部等過程,將不斷地重復進行,造成了一定的開銷。

根據以上幾點,我們提出 分組轉發演算法:

這里我們需要強調一下,路由表並沒有給分組指明某個網路的完整路徑(即先經過哪一個路由器,然後再經過哪一個路由器,等等)。路由表指出,到達某個網路應該先到達某個路由器(下一條路由器),在到達下一跳路由器之後,再繼續查找路由表,知道再下一步應當到達哪一個路由器。這樣一步步的查找下去,直到最後到達目的網路。

為什麼劃分子網?

為解決上述問題,從並改雹1985年引出 子網路號欄位 ,使得兩級IP地址變為三級IP地址,這種做法叫做 劃分子網(subnetting)【RFC950】

劃分子網的基本思路:

劃分子網的用例

如上圖為某單位擁有一個B類IP地址,網路地址為145.13.0.0(網路號為145.13),凡是目的網路為145.13.x.x的數據報都會送到這個網路上路由器R1上。

現在把該網路劃分為三個字網,這里假設子網路號佔用8位,因此主機號就只剩下16-8=8位了,所劃分的三個字網為145.13.3.0,145.13.7.0,145.3.21.0。路由器在接受到145.13.0.0上的路由器數據後,再根據數據報的目的地址把它轉化到相應的子網。

總之,當沒有劃分子網的時候,IP地址是兩節結構。劃分子網後IP地址就變成了三級結構。劃分子網只是把IP地址的主機號這部分進行再劃分,而不改變IP地址原來的網路號。

假定有一個IP數據報(其目的地址為145.13.3.10)已經到達了路由器R1,那麼這個路由器如何把它轉發到子網145.13.3.0呢?
我們知道,從IP數據包報的首部無法看出源主機的目的主機所連接的網路是否進行了子網劃分。這是因為32位IP地址本身以及數據報的首部沒有包含任何關於子網劃分的信息。因此必須另想辦法,這就是使用 子網掩碼

把三級IP地址的子網掩碼和收到的目的地址的IP地址 逐位進行與(AND)運算,就可以立即得到網路地址,剩下的絕帆步驟就交給路由器處理分組。

使用子網掩碼的好處是:不管網路有沒有劃分子網,只要把子網掩碼和IP地址進行逐位 與(AND) 運算,就立即得出網路地址來,這樣在路由器處理到來的分組時就可採取同樣的做法。

在不劃分子網時,為什麼還要使用子網掩碼?這就是為了更便於查找路由表。現在互聯網規定:所有網路都必須使用子網掩碼,同時在路由器的路由表中也必須有子網掩碼這一欄。如果一個網路不劃分子網,那麼該網路的子網掩碼就是用 默認的子網掩碼 ,默認子網掩碼中1的位置和IP地址中的網路號欄位net-id正好相對應。因此,若用默認子網掩碼和某個不劃分子網的IP地址逐位相"與",就應該能夠得出該IP地址的網路地址來,這樣做可以不用查找該地址的類別位就能夠知道這是哪一類的IP地址。顯然:

圖4-21是這三類IP地址的網路地址和相應的默認子網掩碼:

子網掩碼是一個網路或者一個子網的重要屬性 。在RFC950成為互聯網標准後,路由器在和相鄰路由器交換路由信息時,必須把自己所在的網路(或子網)的子網掩碼告訴相鄰路由器,在路由器的路由表中的每一個項目,除了要給出目的網路地址外,還必須同時給出該網路的子網掩碼。若一個路由器連接在兩個子網上就擁有兩個網路地址和兩個子網掩碼。

例4-2:
已知IP地址是141.14.72.24,子網掩碼是255.255.192.0,求網路地址:
解: 255.255.192.0的二進制:11111111 11111111 11000000 00000000

IP 141.14.72.24二進制: 11111111 11111111 01001000
00000000

將IP地址二進制與子網掩碼二進制進行 與(AND)運算 為 ::11111111 11111111 11000000 00000000
即網路IP為:141.14.64.0

在劃分子網的情況下,分組轉發的演算法必須作出改動。在使用子網劃分後,路由表應該包含以下內容:

在劃分子網的情況下,路由器轉發分組的演算法如下:

例4-4:
圖4-24有三個字網,兩個路由器,以及路由器R1的部分路由表。現在源主機H1向目的主機H2發送分組。試討論R1收到H1向H2發送的分組後查路由表的過程。

解:

源主機H1向目標主機H2發送的分組的目的地址為128.30.33.138。

源主機H1把本子網的子網掩碼255.255.255.128與H2的IP地址128.30.33.128相與得到128.30.33.128,它不等於H1的網路地址(128.30.33.0)。這說明主機H2與主機H1不在同一個網段上,因此H1不能把數據包直接交付給H2。必須交給子網上的默認路由R1,由R1轉發。

路由表在接受到這個分組之後,就在其路由表中逐行匹配尋找。
首先看R1路由表的第一行:用這一行的子網掩碼255.255.255.128與H2IP地址進行互與,得到128.30.33.128,然後和這一行用樣的方法進行第二行,結果發現相與出來的結果和目的網路地址匹配,則說明這個網路(子網2)就是收到的分組所要尋找的目的網路。於是就不用繼續找了。R1把分組從介面1直接交付給主機H2(他們都在一個子網上)。

在一個劃分子網的網路中可使用幾個不同的子網掩碼。使用變長 子網掩碼VLSM(Variable Length Subnet Mask) 可進一步提高IP地址資源的利用率。在VLSM的基礎上又進一步研究出 無分類編制 方法。它的正式名字是無分類域間路由選擇CIDR(Classless Inter-Domain Routing)。

CIDR 最主要的特點有兩個:

CIDR還使用斜線記法,就是在IP地址後面加上斜線/,然後寫上 網路前綴所佔的位數 。例如IP地址為128.14.35.7/20是某CIDR地址快中的一個地址,其中前20位就是網路前綴,後面的14位是主機位。如圖所示:

當然以上地址的主機號全為0和全為1的地址,一般並不使用,這個地址塊共有2^12個地址,我們可以使用地址塊中最小的地址和網路前綴來指明這個地址快。例如,上述的地址塊可記為128.14.32.0/20。

為了更方便的進行路由選擇,CIDR使用了32位的地址掩碼(address mask)。地址掩碼是由一串1和一串0組成, 而1的個數就是網路前綴的個數。 雖然CIDR不使用子網了,但是出於某些原因,CIDR使用的地址掩碼也可以繼續稱為 子網掩碼,斜線記法中,斜線後面的數字就是1的個數 。例如,/20地址快的地址掩碼是 11111111 11111111 11110000 00000000 (20個連續的1)。 斜線記法中,斜線後面的數字就是地址掩碼中1的個數。

斜線記法還有一個好處就是它除了可以表示一個IP地址外,還提供了一些其他重要的信息。我們舉例說明如下:
例如,地址為192.199.170.82/27不僅表示IP地址是192.199.170.82,而且還表示這個地址快的網路前綴有27位(剩下的5位是主機號),因此這個地址快包含32個IP地址( =32)。通過見到那的計算還可以得出,這個地址塊的最小地址是192.199.170.64,最大地址是192.199.170.95。具體的計算方法是這樣的:找到地址掩碼中1和0的交界處發生在地址中的哪一個位元組,現在是第四個位元組,因此只要把這一個位元組的十進制82用二進製表示即可:82的二進制是01010010,取其前3位(這3位加上前3位元組的24位就夠成了27位),再把後面的5位都寫成0,即01000000,等於十進制64,這樣就找到了地址快的最小地址192.199.170.64,再把最後面5位都置為1,即01011111,等於十進制的95,這就找到了地址塊中的最大地址192.199.170.95。

由於一個CICR地址塊有很多地址,所以在路由表中就利用CIDR地址塊來查找目的網路。這種地址的聚合常稱之為 路由聚合(route aggregation) ,它使得路由表中的一個項目可以表示原來傳統分類地址的很多個路由,路由聚合也稱之為 構成超網(supernetting) ,路由聚合有利於減少路由器之間的路由選擇信息的交換,從而提高了整個互聯網的性能。

每一個CIDR地址塊中的地址數一定是2的整數次冪,這就是 構建超網 的來源。

網路前綴越短 ,其地址塊所包含的地址數就越多,而在三級結構的IP地址中,劃分子網是使網路前綴變長。

在使用了CIDR時,由於採用網路前綴這種記法,IP地址由網路前綴和主機號這兩部分組成,因此在路由表中的項目也要有相應的變化,這時,每個項目由 網路前綴 下一跳地址組成 但是在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結果 ,這樣就帶來一個問題:我們應該從這些匹配結果中選擇哪一條路由呢?

正確的答案是: 應但從匹配結果中選擇具有最長網路前綴的路由 ,這就做 最長前綴匹配(long-prefix matching) ,這是因為網路前綴越長,說明其地址塊越小因而路由就越具體,最長前綴匹配又稱之為 最長匹配 或者 最佳匹配

使用CIDR後,由於要尋找最長前綴匹配,使路由表的查找過程變的十分復雜,當路由表的項目數很大的時候,怎樣設法減少路由表的平均查找時間就成為了一個非常重要的問題,現在常用的是 二叉線索(binary trie) ,它是一種特殊結構的樹,IP地址中從左到右的比特值決定了從根節點逐層向下層延伸的路徑,二二叉線索中的各個路徑就代表路由表中存放的各個地址。

圖4-26用一個例子說明二叉樹線索的結構,圖中給出了5個IP地址。為了簡化二叉線索的結構,可以先找出對應一與每一個IP地址的唯一前綴(unique prefix),所謂唯一前綴就是在表中所有的IP地址中,該前綴時唯一的,這樣就可以用這些唯一前綴來構造二叉線索。在進行查找時,只要能夠和唯一前綴匹配相匹配就可以了。

從二叉樹的根節點自頂向下的深度最多有32層,每一層對應於IP地址中的一位。

③ 路由器和網路空間圖片的問題

打脊旦開網頁選上面的工具-INTERNET選鉛世項-高級,下拉有個顯示圖片前面打槐野肢勾試試

④ 計算機網路題

(1) 將IP 地址空間202.118.1.0/24 劃分為2 個子網,可以從主機位拿出1 位來劃分子網,剩餘的7 位用來表示主機號(27-2>120,滿足要求),所以兩個子網的子網掩碼都為:1111111111111111 11111111 10000000,即255.255.255.128;所劃分的兩個子網的網路地址分別為:
202.118.1.00000000 和202.118.1.10000000(為了理解方便我將最後一個位元組用二進製表示,這樣可以看清楚子網的劃分過程),即202.118.1. 0 和202.118.1.128。
綜上,劃分結果為:
子網1:202.118.1.0,子網掩碼為:255.255.255.128;
子網2:202.118.1.128,子網掩碼為:255.255.255.128。
或者寫成:
子網1:202.118.1.0/25;
子網2:滾仔渣202.118.1.128/25。
(2) 下面分2 種情況:
(a) 假設子網1 分配給區域網1,子網2 分配給區域網2;路由器R1 到區域網1 和區域網
2 是直接交付的,所以下一跳IP 地址可以不寫(打一橫即可),介面分別是從E1、E2轉發出去;路由器R1 到域名伺服器是屬於特定的路由,所以子網掩碼應該為255.255.255.255(只大悄有和全1 的子網掩碼相與之後才能100%保證和目的網路地址一樣,從而選擇該特定路由),而路由器R1 到域名伺服器應該通過介面L0 轉發出去,下一跳IP 地址應該是路由器R2 的L0 介面,即IP 地址為202.118.2.2;路由器R1 到互聯網屬於默認路由(記住就好,課本127 頁),而前面我們已經提醒過,默認路由的目的網路IP 地址和子
網掩碼都是0.0.0.0,而路由器R1 到互聯網應該通過介面L0 轉發出去,下一跳IP 地址應該是路由器R2 的L0 介面,即IP 地址為202.118.2.2,故詳細答案見下表:
目的網路地址子網掩碼下一跳IP 地址介面
202.118.1.0 255.255.255.128 — E1
202.118.1.128 255.255.255.128 — E2
202.118.3.2 255.255.255.255 202.118.2.2 L0
0.0.0.0 0.0.0.0 202.118.2.2 L0
(b) 假設子網1 分配給區域網2,子網2 分配給區域網1;中間過程幾乎一樣,答案請看下錶:
目的網路地址子網掩碼下一跳IP 地址介面
202.118.1.128 255.255.255.128 — E1
202.118.1.0 255.255.255.128 — E2
202.118.3.2 255.255.255.255 202.118.2.2 L0
0.0.0.0 0.0.0.0 202.118.2.2 L0
(3) 首先將202.118.1.0/25 與202.118.1.128/25 聚合,聚合的地址為:202.118.1.0/24(只有前面24 位一樣),顯然子網掩碼為:255.255.255.0,故路由器R2 經過介面L0,下一跳為路由器R1 的介面L0,IP 地址為:202.118.2.1,所以路由表項如下表所示:
目的網路地址子網掩碼下一跳IP 地戚伏址介面
202.118.1.0 255.255.255.0 202.118.2.1 L0

⑤ 計算機網路-網路層-路由器的構成

路由器是一種具有多個輸入埠和多個輸出埠的專用計算機,其任務是轉發分組。從路由器某個輸入埠收到的分組,按照分組要去的目的地(即目的網路),把該分組從路由器的某個合適的輸出埠轉發給下一跳路由器。下一跳路由器也按照這種方法處理分組,直到該分組到達終點為止。路由器的轉發分組正是網路層的主要工作。

整個的路由器結構可劃分為兩大部分:路由選擇部分和分組轉發部分。

路由選擇部分也叫做控制部分,其核心構件是路由選擇處理機。 路由選擇處理機的任務是根據所選定的路由選擇協議構造出路由表,同時經常或定期地和相鄰路由器交換路由信息而不斷地更新和維護路由表。 分組轉發部分由三部分組成:交換結構、一組輸入埠和一組輸出埠(請高鋒注意:這里的埠就是硬體介面)。

交換結構(switching fabric)又稱為交換組織 ,交換結構是路由器的關鍵構件,它的作用就是根據轉發表(forwarding table)對分組進行處理,將某個輸入埠進入的分組從一個合適的輸出埠轉發出去,交換結構本身就是一種網路,但這種網路完全包含在路由器之中,因此交換結構可看成是「在路由器中的網路」。實現這樣的交換有多種方法,以下這三種方法都是將輸入埠 I1收到的分組轉發到輸出埠O2。

圖4-45(a)的示意圖表示 分組通過存儲器進行交換 。目的地址的查找和分組在存儲器中的緩存都是在輸入埠中進行的。若存儲器的帶寬(讀或寫)為每秒M個分組,那麼路由器的交換速率(即分組從輸入埠傳送到輸出埠的速率)一定小於M2。這是因為存儲器對分組的讀和寫需要花費的時間是同一個數量級。

圖4-45(b)是 通過匯流排進行交換 的示意圖。採用這種方式時,數據報從輸入埠通過共享的匯流排直接傳送到合適的輸出埠,而不需要路由選擇處理機的干預。但是,由於匯流排是共享的,因此在同一時間只能有一個分組在匯流排上傳送。當分組到達輸入埠時若發現匯流排忙(因為匯流排正在傳送另一個分組),則被阻塞而不能通過交換結構,並在輸入埠排隊段陸等待。因為每一個要轉發的分組都要通過這一條匯流排,因此路由器的轉發帶寬就受匯流排速率的限制。現代的技術已經可以將匯流排的帶寬提高到每秒吉比特的速率,戚燃晌因此許多的路由器產品都採用這種通過匯流排的交換方式。

圖4-45(c)是 通過縱橫交換結構(crossbar switch fabric)進行交換 。這種交換機構常稱為互連網路(interconnection network),它有2N條匯流排,可以使N個輸入埠和N個輸出埠相連接,這取決於相應的交叉結點是使水平匯流排和垂直匯流排接通還是斷開。當輸入埠收到一個分組時,就將它發送到與該輸入埠相連的水平匯流排上。若通向所要轉發的輸出埠的垂直匯流排是空閑的,則在這個結點將垂直匯流排與水平匯流排接通,然後將該分組轉發到這個輸出埠。但若該垂直匯流排已被佔用(有另一個分組正在轉發到同一個輸出埠),則後到達的分組就被阻塞,必須在輸入埠排隊。

在圖4-42中,路由器的輸入和輸出埠裡面都各有三個方框,用方框中的1,2和3分別代表物理層、數據鏈路層和網路層的處理模塊。物理層進行比特的接收。數據鏈路層則按照鏈路層協議接收傳送分組的核。在把航的首部和尾部去後,分組就被送入網路層的處理模塊。若接收到的分組是路由器之間交換路由信總的分組(如RIP或OSPF分組等),則把這種分組送交路由器的路由選擇部分中的路由選擇處理機。若接收到的是數據分組,則按照分組首部中的目的地址查找轉發表,根據得出的結果,分組就經過交換結構到達合適的輸出埠。 一個路由器的輸入埠和輸出埠就做在路由器的線路介面卡上。

輸入埠 中的查找和轉發功能在路由器的交換功能中是最重要的。為了使交換功能分散化,往往把復制的轉發表放在每一個輸入埠中(如圖4-42中的虛線箭頭所示)。路由遠擇處理機負責對各轉發表的副本進行更新。這些副本常稱為「影子副本」(shadow ),分散化交換可以避免在路由器中的某一點上出現瓶頸。

「但在具體的實現中還是會遇到不少困難。問題就在於路由器必須以很高的速率轉發分組。最理想的情況是 輸入埠的處理速率能夠跟上線路把分組傳送到路由器的速率。這種速率稱為線速 (line speed  或 wirc  peed)。可以粗略地估算一下。設線路是0C-48鏈路,即2.5 Gbit/s。若分組長度為256位元組,那麼線速就應當達到每秒能夠處理100萬以上的分組。現在常用Mpps(百萬分組每秒)為單位來說明一個路由器對收到的分組的處理速率有多高。」

當一個分組正在查找轉發表時,後面又緊跟著從這個輸入埠收到另一個分組。這個後到的分組就必須在隊列中排隊等待,因而產生了一定的時延。

輸出埠 從交換結構接收分組,然後把它們發送到路由器外面的線路上。在網路層的處理模塊中設有一個緩沖區,實際上它就是一個隊列。當交換結構傳送過來的分組的速率超過輸出鏈路的發送速率時,來不及發送的分組就必須暫時存放在這個隊列中。數據鏈路層處理模塊把分組加上鏈路層的首部和尾部,交給物理層後發送到外部線路。

從以上可以看出,分組在路由器的輸入埠和輸出埠都可能會在隊列中排隊等候處理。若分組處理的速率趕不上分組進入隊列的速率,則隊列的存儲空間最終必定減少到零,這就使後面再進入隊列的分組由於沒有存儲空間而只能被丟棄。分組丟失就是發生在路由器中的輸入或輸出隊列產生溢出的時候。當然,設備或線路出故障也可能使分組丟失。

「轉發」和「路由選擇」的區別 :在互聯網中, 「轉發」 就是路由器根據轉發表把收到的IP數據報從路由器合適的埠轉發出去。「轉發」僅僅涉及到一個路由器。但 「路由選擇」 則涉及到很多路由器,路由表則是許多路由器協同工作的結果。這些路由器按照復雜的路由演算法,得出整個網銘的拓撲變化情況,因而能夠動態地改變所選擇的路由,並由此構造出整個的路由表,路由表一般僅包含從目的網路到下一跳(用P地址表示)的映射,而轉發表是從路由表得出的。轉發表必須包含完成轉發功能所必需的信息。這就是說,在轉發表的每一行必須包含從要到達的目的網路到輸出埠和某些MAC地址信息(如下跳的乙太網地址)的映射。將轉發表和路由表用不同的數據結構實現會帶來一些好處,這是因為在轉發分組時,轉發表的結構應當使查找過程最優化,但路由表則需要對網路拓撲變化的計算最優化。路由表總是用軟體實現的,但轉發表則甚至可用特殊的硬體來實現。請讀者注意,在討論路由選擇的原理時, 往往不去區分轉發表和路由表的區別,而可以籠統地都使用路由表這一名詞。

⑥ 路由器是干什麼用的

路由器
要解釋路由器的概念,首先要介紹什麼是路由。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,它的英文名稱為Router。

簡單的講,路由器主要有以下幾種功能:

第一,網路互連,路由器支持各種區域網和廣域網介面,主要用於互連區域網和廣域網,實現不同網路互相通信;

第二,數據處理,提供包括分組過濾、分組轉發、優先順序、復用、加密、壓縮和防火牆等功能;

第三,網路管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。

為了完成「路由」的工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據--路由表(Routing Table),供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標志信息、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,也可以由系統動態修改,可以由路由器自動調整,也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念,那就是:靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固旦凱定的路由表稱之為靜態(static)路由表,一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的,它不會隨未來網路結構的改變而改變。動態(Dynamic)路由表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議(Routing Protocol)提供的功能,自動學習和記憶網路運行情況,在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。

為了簡單地說明路由器的工作原理,現在我們假設有這樣一個簡單的網路。如圖所示,A、B、C、D四個網路通過路由器連接在一起。

現在我們來看一下在如圖所示網路環境下路由器又是如何發揮其路由、數據轉發作用的。現假設網路A中一個用戶A1要向C網路中的C3用戶發送一個請求信號時,信號傳遞的步驟如下:

第1步:用戶A1將目的用戶C3的地址C3,連同數據信息以數據幀的形式通過集線器或交換機以廣播的形式發送給同一網路中的所有節點,當路由器A5埠偵聽到這個地址後,分析得知所發目的節點不是本網段的,需要路由轉發,就把數據幀接收下來。

第2步:路由器A5埠接收到用戶A1的數據幀後,先從報頭中取出目的用戶C3的IP地址,並根據路由表計算出發往用戶C3的最佳路徑。因為從分析得知到C3的網路ID號與路由器的C5網路ID號相同,所以由路由器的A5埠直接發向路由器的C5埠應是信號傳遞的最佳途經。

第3步:路由器的C5埠再次取出目的用戶C3的IP地址,找出C3的IP地址中的主機ID號,如果在網路中有交換機則可先發給交換機,由交換機根據MAC地址表找出具體的網路節點位置;如果沒有交換機設備則根據其IP地址中的主機ID直接把數據幀發送給用戶C3,這樣一個完整的數據通信轉發過程也完成了。

從上面可以看出,不管網路有多麼復雜,路由器其實所作的工作就是這么幾步,所以整個路由器的工作原理基本都差不多。當然在實際的網路中還遠比模山喚上圖所示的要復雜許多,實際的步驟也不會像上述那麼簡單,但總的過程是這樣的。

增加路由器涉及的基本協議

路由器英文名稱為Router,是一種用於連接多個網路或網段的網路設備。這些網路可以是幾個使用不同協議和體唯轎系結構的網路(比如互聯網與區域網),可以是幾個不同網段的網路(比如大型互聯網中不同部門的網路),當數據信息從一個部門網路傳輸到另外一個部門網路時,可以用路由器完成。現在,家庭區域網也越來越多地採用路由器寬頻共享的方式上網。

路由器在連接不同網路或網段時,可以對這些網路之間的數據信息進行「翻譯」,然後「翻譯」成雙方都能「讀」懂的數據,這樣就可以實現不同網路或網段間的互聯互通。同時,它還具有判斷網路地址和選擇路徑的功能以及過濾和分隔網路信息流的功能。目前,路由器已成為各種骨幹網路內部之間、骨幹網之間以及骨幹網和互聯網之間連接的樞紐。

NAT:全稱Network Address Translation(網路地址轉換),路由器通過NAT功能可以將區域網內部的IP地址轉換為合法的IP地址並進行Internet的訪問。比如,區域網內部有個IP地址為192.168.0.1的計算機,當然通過該IP地址可以和內網其他的計算機通信;但是如果該計算機要訪問外部Internet網路,那麼就需要通過NAT功能將192.168.0.1轉換為合法的廣域網IP地址,比如210.113.25.100。

DHCP:全稱Dynamic Host Configuration Protocol(動態主機配置協議),通過DHCP功能,路由器可以為網路內的主機動態指定IP地址,而不需要每個用戶去設置靜態IP地址,並將TCP/IP配置參數分發給區域網內合法的網路客戶端。

DDNS:全稱Dynamic Domain Name Server(動態域名解析系統),通常稱為「動態DNS」,因為對於普通的寬頻上網使用的都是ISP(網路服務商)提供的動態IP地址。如果在區域網內建立了某個伺服器需要Internet用戶進行訪問,那麼,可以通過路由器的DDNS功能將動態IP地址解析為一個固定的域名,比如www.cpcw.com,這樣Internet用戶就可以通過該固定域名對內網伺服器進行訪問。

PPPoE:全稱PPP over Ethernet(乙太網上的點對點協議),通過PPPoE技術,可以讓寬頻數據機(比如ADSL Modem)用戶獲得寬頻網的個人身份驗證訪問,能為每個用戶創建虛擬撥號連接,這樣就可以高速連接到Internet。路由器具備該功能,可以實現PPPoE的自動撥號連接,這樣與路由器連接的用戶可以自動連接到Internet。

ICMP:全稱Internet Control Message Protocol(Internet控制消息協議),該協議是TCP/IP協議集中的一個子協議,主要用於在主機與路由器之間傳遞控制信息,包括報告錯誤、交換受限控制和狀態信息等。
總的來說,路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面:

(1)工作層次不同

最初的的交換機是工作在OSI/RM開放體系結構的數據鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網路層。由於交換機工作在OSI的第二層(數據鏈路層),所以它的工作原理比較簡單,而路由器工作在OSI的第三層(網路層),可以得到更多的協議信息,路由器可以做出更加智能的轉發決策。

(2)數據轉發所依據的對象不同

交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網路的ID號(即IP地址)來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟體中實現的,描述的是設備所在的網路,有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網路地址。MAC地址通常是硬體自帶的,由網卡生產商來分配的,而且已經固化到了網卡中去,一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網路管理員或系統自動分配。

(3)傳統的交換機只能分割沖突域,不能分割廣播域;而路由器可以分割廣播域

由交換機連接的網段仍屬於同一個廣播域,廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播,在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域,廣播數據不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN功能,也可以分割廣播域,但是各子廣播域之間是不能通信交流的,它們之間的交流仍然需要路由器。

(4)路由器提供了防火牆的服務

路由器僅僅轉發特定地址的數據包,不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網路數據包的傳送,從而可以防止廣播風暴。

交換機一般用於LAN-WAN的連接,交換機歸於網橋,是數據鏈路層的設備,有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用於WAN-WAN之間的連接,可以解決異性網路之間轉發分組,作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組,然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路,並採用不同協議。相比較而言,路由器的功能較交換機要強大,但速度相對也慢,價格昂貴,第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣泛應用。

目前個人比較多寬頻接入方式就是ADSL,因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現在購買的ADSL貓大多具有路由功能(很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了,因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的,啟用DHCP。打開ADSL的路由功能),如果個人上網或少數幾台通過ADSL本身就可以了,如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機。考慮到如今集線器與交換機的 價格相差十分小,不是特殊的原因,請購買一個交換機。不必去追求高價,因為如今產品同質化十分嚴重,我最便宜的交換機現在沒有任 何問題。給你一個參考報價,建議你購買一個8口的,以滿足擴充需求,一般的價格100元左右。接上交換機,所有電腦再接到交換機上就行了。餘下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換機的介面,將貓的網線插入uplink介面。然後設置路由功能,DHCP等, 就可以共享上網了。

看完以上的解說讀者應該對交換機、集線器、路由器有了一些了解,目前的使用主要還是以交換機、路由器的組合使用為主,具體的組合方式可根據具體的網路情況和需求來確定。
路由器是互聯網路中必不可少的網路設備之一,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路。 路由器有兩大典型功能,即數據通道功能和控制功能。數據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信息交換、系統配置、系統管理等。

參考文獻:http://ke..com/view/1360.htm

⑦ 路由器接路由器怎麼設置無線網路圖

你好!
路由器再接一台路由器
有兩種方式:
(一)「上下級」關系方式——確保兩台路由器lan口的ip地址的前三組不同,比如上級路由器是192.168.1.1,那麼下級路由器可以是192.168.2.1;
然後從「上級」路由器的lan口接一信掘根網線到下級路由器的wan口,並且確認下級路由器使用「動態ip(有時也叫dhcp)」上網方式即可;
(二)「同級別」關系方式——確保兩台路由器lan口的ip地址的前三組相同,滑談核且最後一組不相同,比如侍祥一台是192.168.1.1,那麼另一台可以是192.168.1.2,然後用一根網線連接到兩台同級別路由器的任一lan口,並且必須嚴格確認,新增加的那台同級別路由器要關閉dhcp功能。
祝你成功!
希望能幫到你,如有需要歡迎繼續追問,一定能幫你解決問題。
滿意請採納,謝謝!

⑧ 新房裝修時,家裡的無線網應該如何布置呢應該買什麼樣的路由器

如何做到大戶型一個WIFI信號覆蓋這件事並不困難,只不過是題主沒有找到相應的工具而已。80的小三居按理論上一個無線AP是足夠的。關鍵在於擺放在什麼位置上。例如iN自己家裡的位置是掛在廚房邊上的房頂上。注意看下圖的角落裡面。具體為啥掛在這里還是靠軟體來計算出來的。






家裡的智能設備非常多時,一定要挑選帶機量大的路由器,不然會引起帶機量不足而導致網路斷線。如果房間比較多或者是整棟樓使用,那麼就要買支持互聯(Mesh)的路由器。只要一根寬頻,可以通過路由器互聯,就能夠輕松組建大型網路,滿足別墅、復式房屋等組網需求。目前主要輸入WAN口為千萬億,如果寬頻後續還會升級,那麼可以提前挑選2.5G網口的,以後升級了,也不用更換設備。

⑨ 路由器的網路拓撲圖標為什麼是圓的,而交換機是方的

交換機是一個二層網路設備,是一種區域網內部的多埠連接設備。路由器是三層網路設備,是連接不同網路的設備。方的一般在介面連接的時候都是在上下兩邊組成層次結構,而圓的可以在任何一個方向連接介面,這個更符合拓撲圖連接要求。

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