导航:首页 > 网络信号 > 路由器网络空间图

路由器网络空间图

发布时间:2023-03-26 09:32:49

路由器就是一个产生WiFi的电器的路由器他是什么效用

路由器又可以称之为网关设备。路由器就是在OSI/RM中完成的网络层中继以及第三层中继任务,对不同的网络之间的数据包进行存储、分组转发处理,其主要就是在不同空宏的逻辑分开网络。而数据在一个子网中传输到另一个子网中,可以通过路由器的路由功能进行处理。在网络通信中,路由器具有判断网络地址以及选择IP路径的作用,可以在多个网络环境中,构建灵活的链接系统,通过不同的数据分组以及介质访问方式对各个子网进行链接。路由器在操作中仅接受源站或者其他相关路由器传递的信息,是一种基于网络层的互联设备。[1]

路由器通常位于网络层,因而路由技术也是与网络层相关的一门技术, 路由器与早期的网桥相比有很多的变化和不同。 通常而言,网桥的局限性比较大,它只能够连通数据链路层相同或者类似的网络,不能够连接数据链路层之间有着较大差异的网络。但是路由器却不同,它打破了这个局限,能够连接任意的两种不同的网络,但是这两种不同的网络之间要遵守一个原则,就是使用相同的网络层协议,这样才能够被路由器连接。 路由技术简单来说就是对网络上众多的信息进行转发与交换的一门技术,具体来说,就是通过互联网络将信息从源地址传送到目的地址。路由技术这几年来也取得了不错的发展和进步,特别是第五代路由器的出现,满足了人们对数据、语音和图像的综合应用,逐渐被大多数家庭网络所选择并且广泛被使用。 除此之外,这几年来,我国的路由技术越来越成熟,同时也结合了当代的智能化技术,使得人们在使用路由技术的过程中能够体会到快捷、快速的效果,从而推动和促进互联网和网络技术的发展。[2]

路由器是互联网的主要结点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择(routing),这也是路由器名称的由来。作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet 的主体脉络,也可以说,路由器构成了Internet的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此,在园区网、地区网、乃至整个Internet研究领域中,路由器技术始终处于核心地位,其发展历程和方向,成为整个Internet研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际,探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向,对于国内的网络技术研究、网络建设,以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念,都有重要的意义。

原理

编辑

网络中的设备相互通信主要是用它们的IP地址,路由器只能根据具体的IP地址来转发数据。IP地址由网络地址和主机地址两部分组成。在Internet中握桐采用的是由子网掩码来确定网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样都是32位的,并且这两者是一一对应的,子网掩码中“1”对应IP地址中的网络地址,“0”对应的是主机地址,网络地址和主机地址就构成了一个完整的IP地址。在同一个网络中,IP地址的网络地址必须是相同的。计算机之间的通信只能在具有相同网络地址的IP地址之间进行,如果想要与其他网段的计算机进行通信,则必须经过路由器转发出去。不同网络地址的IP地址是不能直接通信的,即便它们距离非常近,也不能进行通信。路由器的多个端口可以连接多个网段,每个端口的IP地址的网络地址都必须与所连接的网段的网络地址一致。不同的端口它的网络地址是不同的,所对应的网段也是不同的,这样才能使各个网段中的主机通过自己网段的IP地址把数据发送到路由器上。[3]

传输介质

路由器分本地路由器和远程路由器,本地路由器是用来连接网络传输介质的,如光纤、同轴电缆、双绞线;远程路由器是用来连接远程传输介质,并要求相应的设备,如电话线要配调制解调器,无线要通过无线接收机、发射斗皮册机。

结构

电源接口(POWER):接口连接电源。

复位键(RESET):此按键可以还原路由器的出厂设置。

猫(MODEM)或者是交换机与路由器连接口(WAN):此接口用一条网线与家用宽带调制解调器(或者与交换机)进行连接。

电脑与路由器连接口(LAN1~4):此接口用一条网线把电脑与路由器进行连接。

启动过程

作为路由器来讲,也有一个类似于我们PC系统中BIOS一样作用的部分,叫做MiniIOS。MiniIOS可以使我们在路由器的FLASH中不存在ISO时,先引导起来,进入恢复模式,来使用TFTP或X-MODEM等方式去给FLASH中导入ISO文件。所以,路由器的启动过程应该是这样的:

② 计算机网络-4-4-转发分组,构建子网和划分超网

上图是一个路由器怎么进行分组转发的例子:有四个A类网络通过三个路由器连接在一起,每一个网络上都可能会有成千上万台主机。若路由表指出每一台主机该进行怎样的转发。则要维护的路由表是非常的庞大。 如果路由表指定到某一个网络如何转发,则路由表中只有4行,每一行对应一个网络。 以路由器2的路由表为例:由于R2同时连接在网络2和网络3上,因此只要目标主机在网络2或者网络3上,都可以通过接口0或者1或者路由器R2直接交付(当然还有使用ARP协议找到这些主机相应的MAC地址)。若目标主机在网络1中,则下一跳路由器为R1,其IP地址为20.0.0.7。路由器R2和R1由于同时连接在网络2上,因此从路由器2把转发分组给R1是很容易的。 我们应当歼拿注意到:每一个路由器至少都要拥有两个不同的IP地址。 总之,在路由表中,对每一条路由最主要的是以下两条信息: (目的网络,下一跳地址) 我们根据目的网络地址来确定下一跳路由器,这样可以得到以下结论:

虽然互联网上所有的分组转发都是 基于目的主机所在的网络 ,但是在大多数情况下都允许这样的实例: 对特定的主机指明一个路由 ,这种路由叫 特定主机路由 。采用特定主机路由可以使网络人员方便管理控制网络和测试网络

路由器还可以采用 默认路由 以减少路由表所占用的空间和搜索路由表所使用的时间。

当路由器接收到一个待转发的数据报,在从路由表中得出下一跳路由器的IP地址后,不是把这个地址写入IP数据报,而是送交 数据链路层的网络接口软件 ,网络接口软件把负责下一跳的路由器IP地址转化为硬件地址(必须使用ARP),将硬件地址写入MAC帧的首部,然后根据这个硬件地址找到下一跳路由器。由此可见,当发送一连串的数据报时,上述的这种查找路由表,用ARP得到硬件地址,把硬件地址写入MAC地址首部等过程,将不断地重复进行,造成了一定的开销。

根据以上几点,我们提出 分组转发算法:

这里我们需要强调一下,路由表并没有给分组指明某个网络的完整路径(即先经过哪一个路由器,然后再经过哪一个路由器,等等)。路由表指出,到达某个网络应该先到达某个路由器(下一条路由器),在到达下一跳路由器之后,再继续查找路由表,知道再下一步应当到达哪一个路由器。这样一步步的查找下去,直到最后到达目的网络。

为什么划分子网?

为解决上述问题,从并改雹1985年引出 子网络号字段 ,使得两级IP地址变为三级IP地址,这种做法叫做 划分子网(subnetting)【RFC950】

划分子网的基本思路:

划分子网的用例

如上图为某单位拥有一个B类IP地址,网络地址为145.13.0.0(网络号为145.13),凡是目的网络为145.13.x.x的数据报都会送到这个网络上路由器R1上。

现在把该网络划分为三个字网,这里假设子网络号占用8位,因此主机号就只剩下16-8=8位了,所划分的三个字网为145.13.3.0,145.13.7.0,145.3.21.0。路由器在接受到145.13.0.0上的路由器数据后,再根据数据报的目的地址把它转化到相应的子网。

总之,当没有划分子网的时候,IP地址是两节结构。划分子网后IP地址就变成了三级结构。划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分,而不改变IP地址原来的网络号。

假定有一个IP数据报(其目的地址为145.13.3.10)已经到达了路由器R1,那么这个路由器如何把它转发到子网145.13.3.0呢?
我们知道,从IP数据包报的首部无法看出源主机的目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。这是因为32位IP地址本身以及数据报的首部没有包含任何关于子网划分的信息。因此必须另想办法,这就是使用 子网掩码

把三级IP地址的子网掩码和收到的目的地址的IP地址 逐位进行与(AND)运算,就可以立即得到网络地址,剩下的绝帆步骤就交给路由器处理分组。

使用子网掩码的好处是:不管网络有没有划分子网,只要把子网掩码和IP地址进行逐位 与(AND) 运算,就立即得出网络地址来,这样在路由器处理到来的分组时就可采取同样的做法。

在不划分子网时,为什么还要使用子网掩码?这就是为了更便于查找路由表。现在互联网规定:所有网络都必须使用子网掩码,同时在路由器的路由表中也必须有子网掩码这一栏。如果一个网路不划分子网,那么该网络的子网掩码就是用 默认的子网掩码 ,默认子网掩码中1的位置和IP地址中的网络号字段net-id正好相对应。因此,若用默认子网掩码和某个不划分子网的IP地址逐位相"与",就应该能够得出该IP地址的网络地址来,这样做可以不用查找该地址的类别位就能够知道这是哪一类的IP地址。显然:

图4-21是这三类IP地址的网络地址和相应的默认子网掩码:

子网掩码是一个网络或者一个子网的重要属性 。在RFC950成为互联网标准后,路由器在和相邻路由器交换路由信息时,必须把自己所在的网络(或子网)的子网掩码告诉相邻路由器,在路由器的路由表中的每一个项目,除了要给出目的网络地址外,还必须同时给出该网络的子网掩码。若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码。

例4-2:
已知IP地址是141.14.72.24,子网掩码是255.255.192.0,求网络地址:
解: 255.255.192.0的二进制:11111111 11111111 11000000 00000000

IP 141.14.72.24二进制: 11111111 11111111 01001000
00000000

将IP地址二进制与子网掩码二进制进行 与(AND)运算 为 ::11111111 11111111 11000000 00000000
即网络IP为:141.14.64.0

在划分子网的情况下,分组转发的算法必须作出改动。在使用子网划分后,路由表应该包含以下内容:

在划分子网的情况下,路由器转发分组的算法如下:

例4-4:
图4-24有三个字网,两个路由器,以及路由器R1的部分路由表。现在源主机H1向目的主机H2发送分组。试讨论R1收到H1向H2发送的分组后查路由表的过程。

解:

源主机H1向目标主机H2发送的分组的目的地址为128.30.33.138。

源主机H1把本子网的子网掩码255.255.255.128与H2的IP地址128.30.33.128相与得到128.30.33.128,它不等于H1的网络地址(128.30.33.0)。这说明主机H2与主机H1不在同一个网段上,因此H1不能把数据包直接交付给H2。必须交给子网上的默认路由R1,由R1转发。

路由表在接受到这个分组之后,就在其路由表中逐行匹配寻找。
首先看R1路由表的第一行:用这一行的子网掩码255.255.255.128与H2IP地址进行互与,得到128.30.33.128,然后和这一行用样的方法进行第二行,结果发现相与出来的结果和目的网络地址匹配,则说明这个网络(子网2)就是收到的分组所要寻找的目的网络。于是就不用继续找了。R1把分组从接口1直接交付给主机H2(他们都在一个子网上)。

在一个划分子网的网络中可使用几个不同的子网掩码。使用变长 子网掩码VLSM(Variable Length Subnet Mask) 可进一步提高IP地址资源的利用率。在VLSM的基础上又进一步研究出 无分类编制 方法。它的正式名字是无分类域间路由选择CIDR(Classless Inter-Domain Routing)。

CIDR 最主要的特点有两个:

CIDR还使用斜线记法,就是在IP地址后面加上斜线/,然后写上 网络前缀所占的位数 。例如IP地址为128.14.35.7/20是某CIDR地址快中的一个地址,其中前20位就是网络前缀,后面的14位是主机位。如图所示:

当然以上地址的主机号全为0和全为1的地址,一般并不使用,这个地址块共有2^12个地址,我们可以使用地址块中最小的地址和网络前缀来指明这个地址快。例如,上述的地址块可记为128.14.32.0/20。

为了更方便的进行路由选择,CIDR使用了32位的地址掩码(address mask)。地址掩码是由一串1和一串0组成, 而1的个数就是网络前缀的个数。 虽然CIDR不使用子网了,但是出于某些原因,CIDR使用的地址掩码也可以继续称为 子网掩码,斜线记法中,斜线后面的数字就是1的个数 。例如,/20地址快的地址掩码是 11111111 11111111 11110000 00000000 (20个连续的1)。 斜线记法中,斜线后面的数字就是地址掩码中1的个数。

斜线记法还有一个好处就是它除了可以表示一个IP地址外,还提供了一些其他重要的信息。我们举例说明如下:
例如,地址为192.199.170.82/27不仅表示IP地址是192.199.170.82,而且还表示这个地址快的网络前缀有27位(剩下的5位是主机号),因此这个地址快包含32个IP地址( =32)。通过见到那的计算还可以得出,这个地址块的最小地址是192.199.170.64,最大地址是192.199.170.95。具体的计算方法是这样的:找到地址掩码中1和0的交界处发生在地址中的哪一个字节,现在是第四个字节,因此只要把这一个字节的十进制82用二进制表示即可:82的二进制是01010010,取其前3位(这3位加上前3字节的24位就够成了27位),再把后面的5位都写成0,即01000000,等于十进制64,这样就找到了地址快的最小地址192.199.170.64,再把最后面5位都置为1,即01011111,等于十进制的95,这就找到了地址块中的最大地址192.199.170.95。

由于一个CICR地址块有很多地址,所以在路由表中就利用CIDR地址块来查找目的网络。这种地址的聚合常称之为 路由聚合(route aggregation) ,它使得路由表中的一个项目可以表示原来传统分类地址的很多个路由,路由聚合也称之为 构成超网(supernetting) ,路由聚合有利于减少路由器之间的路由选择信息的交换,从而提高了整个互联网的性能。

每一个CIDR地址块中的地址数一定是2的整数次幂,这就是 构建超网 的来源。

网络前缀越短 ,其地址块所包含的地址数就越多,而在三级结构的IP地址中,划分子网是使网络前缀变长。

在使用了CIDR时,由于采用网络前缀这种记法,IP地址由网络前缀和主机号这两部分组成,因此在路由表中的项目也要有相应的变化,这时,每个项目由 网络前缀 下一跳地址组成 但是在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果 ,这样就带来一个问题:我们应该从这些匹配结果中选择哪一条路由呢?

正确的答案是: 应但从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由 ,这就做 最长前缀匹配(long-prefix matching) ,这是因为网络前缀越长,说明其地址块越小因而路由就越具体,最长前缀匹配又称之为 最长匹配 或者 最佳匹配

使用CIDR后,由于要寻找最长前缀匹配,使路由表的查找过程变的十分复杂,当路由表的项目数很大的时候,怎样设法减少路由表的平均查找时间就成为了一个非常重要的问题,现在常用的是 二叉线索(binary trie) ,它是一种特殊结构的树,IP地址中从左到右的比特值决定了从根节点逐层向下层延伸的路径,二二叉线索中的各个路径就代表路由表中存放的各个地址。

图4-26用一个例子说明二叉树线索的结构,图中给出了5个IP地址。为了简化二叉线索的结构,可以先找出对应一与每一个IP地址的唯一前缀(unique prefix),所谓唯一前缀就是在表中所有的IP地址中,该前缀时唯一的,这样就可以用这些唯一前缀来构造二叉线索。在进行查找时,只要能够和唯一前缀匹配相匹配就可以了。

从二叉树的根节点自顶向下的深度最多有32层,每一层对应于IP地址中的一位。

③ 路由器和网络空间图片的问题

打脊旦开网页选上面的工具-INTERNET选铅世项-高级,下拉有个显示图片前面打槐野肢勾试试

④ 计算机网络题

(1) 将IP 地址空间202.118.1.0/24 划分为2 个子网,可以从主机位拿出1 位来划分子网,剩余的7 位用来表示主机号(27-2>120,满足要求),所以两个子网的子网掩码都为:1111111111111111 11111111 10000000,即255.255.255.128;所划分的两个子网的网络地址分别为:
202.118.1.00000000 和202.118.1.10000000(为了理解方便我将最后一个字节用二进制表示,这样可以看清楚子网的划分过程),即202.118.1. 0 和202.118.1.128。
综上,划分结果为:
子网1:202.118.1.0,子网掩码为:255.255.255.128;
子网2:202.118.1.128,子网掩码为:255.255.255.128。
或者写成:
子网1:202.118.1.0/25;
子网2:滚仔渣202.118.1.128/25。
(2) 下面分2 种情况:
(a) 假设子网1 分配给局域网1,子网2 分配给局域网2;路由器R1 到局域网1 和局域网
2 是直接交付的,所以下一跳IP 地址可以不写(打一横即可),接口分别是从E1、E2转发出去;路由器R1 到域名服务器是属于特定的路由,所以子网掩码应该为255.255.255.255(只大悄有和全1 的子网掩码相与之后才能100%保证和目的网络地址一样,从而选择该特定路由),而路由器R1 到域名服务器应该通过接口L0 转发出去,下一跳IP 地址应该是路由器R2 的L0 接口,即IP 地址为202.118.2.2;路由器R1 到互联网属于默认路由(记住就好,课本127 页),而前面我们已经提醒过,默认路由的目的网络IP 地址和子
网掩码都是0.0.0.0,而路由器R1 到互联网应该通过接口L0 转发出去,下一跳IP 地址应该是路由器R2 的L0 接口,即IP 地址为202.118.2.2,故详细答案见下表:
目的网络地址子网掩码下一跳IP 地址接口
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) 假设子网1 分配给局域网2,子网2 分配给局域网1;中间过程几乎一样,答案请看下表:
目的网络地址子网掩码下一跳IP 地址接口
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) 首先将202.118.1.0/25 与202.118.1.128/25 聚合,聚合的地址为:202.118.1.0/24(只有前面24 位一样),显然子网掩码为:255.255.255.0,故路由器R2 经过接口L0,下一跳为路由器R1 的接口L0,IP 地址为:202.118.2.1,所以路由表项如下表所示:
目的网络地址子网掩码下一跳IP 地戚伏址接口
202.118.1.0 255.255.255.0 202.118.2.1 L0

⑤ 计算机网络-网络层-路由器的构成

路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机,其任务是转发分组。从路由器某个输入端口收到的分组,按照分组要去的目的地(即目的网络),把该分组从路由器的某个合适的输出端口转发给下一跳路由器。下一跳路由器也按照这种方法处理分组,直到该分组到达终点为止。路由器的转发分组正是网络层的主要工作。

整个的路由器结构可划分为两大部分:路由选择部分和分组转发部分。

路由选择部分也叫做控制部分,其核心构件是路由选择处理机。 路由选择处理机的任务是根据所选定的路由选择协议构造出路由表,同时经常或定期地和相邻路由器交换路由信息而不断地更新和维护路由表。 分组转发部分由三部分组成:交换结构、一组输入端口和一组输出端口(请高锋注意:这里的端口就是硬件接口)。

交换结构(switching fabric)又称为交换组织 ,交换结构是路由器的关键构件,它的作用就是根据转发表(forwarding table)对分组进行处理,将某个输入端口进入的分组从一个合适的输出端口转发出去,交换结构本身就是一种网络,但这种网络完全包含在路由器之中,因此交换结构可看成是“在路由器中的网络”。实现这样的交换有多种方法,以下这三种方法都是将输入端口 I1收到的分组转发到输出端口O2。

图4-45(a)的示意图表示 分组通过存储器进行交换 。目的地址的查找和分组在存储器中的缓存都是在输入端口中进行的。若存储器的带宽(读或写)为每秒M个分组,那么路由器的交换速率(即分组从输入端口传送到输出端口的速率)一定小于M2。这是因为存储器对分组的读和写需要花费的时间是同一个数量级。

图4-45(b)是 通过总线进行交换 的示意图。采用这种方式时,数据报从输入端口通过共享的总线直接传送到合适的输出端口,而不需要路由选择处理机的干预。但是,由于总线是共享的,因此在同一时间只能有一个分组在总线上传送。当分组到达输入端口时若发现总线忙(因为总线正在传送另一个分组),则被阻塞而不能通过交换结构,并在输入端口排队段陆等待。因为每一个要转发的分组都要通过这一条总线,因此路由器的转发带宽就受总线速率的限制。现代的技术已经可以将总线的带宽提高到每秒吉比特的速率,戚燃晌因此许多的路由器产品都采用这种通过总线的交换方式。

图4-45(c)是 通过纵横交换结构(crossbar switch fabric)进行交换 。这种交换机构常称为互连网络(interconnection network),它有2N条总线,可以使N个输入端口和N个输出端口相连接,这取决于相应的交叉结点是使水平总线和垂直总线接通还是断开。当输入端口收到一个分组时,就将它发送到与该输入端口相连的水平总线上。若通向所要转发的输出端口的垂直总线是空闲的,则在这个结点将垂直总线与水平总线接通,然后将该分组转发到这个输出端口。但若该垂直总线已被占用(有另一个分组正在转发到同一个输出端口),则后到达的分组就被阻塞,必须在输入端口排队。

在图4-42中,路由器的输入和输出端口里面都各有三个方框,用方框中的1,2和3分别代表物理层、数据链路层和网络层的处理模块。物理层进行比特的接收。数据链路层则按照链路层协议接收传送分组的核。在把航的首部和尾部去后,分组就被送入网络层的处理模块。若接收到的分组是路由器之间交换路由信总的分组(如RIP或OSPF分组等),则把这种分组送交路由器的路由选择部分中的路由选择处理机。若接收到的是数据分组,则按照分组首部中的目的地址查找转发表,根据得出的结果,分组就经过交换结构到达合适的输出端口。 一个路由器的输入端口和输出端口就做在路由器的线路接口卡上。

输入端口 中的查找和转发功能在路由器的交换功能中是最重要的。为了使交换功能分散化,往往把复制的转发表放在每一个输入端口中(如图4-42中的虚线箭头所示)。路由远择处理机负责对各转发表的副本进行更新。这些副本常称为“影子副本”(shadow ),分散化交换可以避免在路由器中的某一点上出现瓶颈。

“但在具体的实现中还是会遇到不少困难。问题就在于路由器必须以很高的速率转发分组。最理想的情况是 输入端口的处理速率能够跟上线路把分组传送到路由器的速率。这种速率称为线速 (line speed  或 wirc  peed)。可以粗略地估算一下。设线路是0C-48链路,即2.5 Gbit/s。若分组长度为256字节,那么线速就应当达到每秒能够处理100万以上的分组。现在常用Mpps(百万分组每秒)为单位来说明一个路由器对收到的分组的处理速率有多高。”

当一个分组正在查找转发表时,后面又紧跟着从这个输入端口收到另一个分组。这个后到的分组就必须在队列中排队等待,因而产生了一定的时延。

输出端口 从交换结构接收分组,然后把它们发送到路由器外面的线路上。在网络层的处理模块中设有一个缓冲区,实际上它就是一个队列。当交换结构传送过来的分组的速率超过输出链路的发送速率时,来不及发送的分组就必须暂时存放在这个队列中。数据链路层处理模块把分组加上链路层的首部和尾部,交给物理层后发送到外部线路。

从以上可以看出,分组在路由器的输入端口和输出端口都可能会在队列中排队等候处理。若分组处理的速率赶不上分组进入队列的速率,则队列的存储空间最终必定减少到零,这就使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃。分组丢失就是发生在路由器中的输入或输出队列产生溢出的时候。当然,设备或线路出故障也可能使分组丢失。

“转发”和“路由选择”的区别 :在互联网中, “转发” 就是路由器根据转发表把收到的IP数据报从路由器合适的端口转发出去。“转发”仅仅涉及到一个路由器。但 “路由选择” 则涉及到很多路由器,路由表则是许多路由器协同工作的结果。这些路由器按照复杂的路由算法,得出整个网铭的拓扑变化情况,因而能够动态地改变所选择的路由,并由此构造出整个的路由表,路由表一般仅包含从目的网络到下一跳(用P地址表示)的映射,而转发表是从路由表得出的。转发表必须包含完成转发功能所必需的信息。这就是说,在转发表的每一行必须包含从要到达的目的网路到输出端口和某些MAC地址信息(如下跳的以太网地址)的映射。将转发表和路由表用不同的数据结构实现会带来一些好处,这是因为在转发分组时,转发表的结构应当使查找过程最优化,但路由表则需要对网络拓扑变化的计算最优化。路由表总是用软件实现的,但转发表则甚至可用特殊的硬件来实现。请读者注意,在讨论路由选择的原理时, 往往不去区分转发表和路由表的区别,而可以笼统地都使用路由表这一名词。

⑥ 路由器是干什么用的

路由器
要解释路由器的概念,首先要介绍什么是路由。所谓“路由”,是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作,而路由器,正是执行这种行为动作的机器,它的英文名称为Router。

简单的讲,路由器主要有以下几种功能:

第一,网络互连,路由器支持各种局域网和广域网接口,主要用于互连局域网和广域网,实现不同网络互相通信;

第二,数据处理,提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能;

第三,网络管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。

为了完成“路由”的工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据--路由表(Routing Table),供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。在路由器中涉及到两个有关地址的名字概念,那就是:静态路由表和动态路由表。由系统管理员事先设置好固旦凯定的路由表称之为静态(static)路由表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。动态(Dynamic)路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

为了简单地说明路由器的工作原理,现在我们假设有这样一个简单的网络。如图所示,A、B、C、D四个网络通过路由器连接在一起。

现在我们来看一下在如图所示网络环境下路由器又是如何发挥其路由、数据转发作用的。现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一个请求信号时,信号传递的步骤如下:

第1步:用户A1将目的用户C3的地址C3,连同数据信息以数据帧的形式通过集线器或交换机以广播的形式发送给同一网络中的所有节点,当路由器A5端口侦听到这个地址后,分析得知所发目的节点不是本网段的,需要路由转发,就把数据帧接收下来。

第2步:路由器A5端口接收到用户A1的数据帧后,先从报头中取出目的用户C3的IP地址,并根据路由表计算出发往用户C3的最佳路径。因为从分析得知到C3的网络ID号与路由器的C5网络ID号相同,所以由路由器的A5端口直接发向路由器的C5端口应是信号传递的最佳途经。

第3步:路由器的C5端口再次取出目的用户C3的IP地址,找出C3的IP地址中的主机ID号,如果在网络中有交换机则可先发给交换机,由交换机根据MAC地址表找出具体的网络节点位置;如果没有交换机设备则根据其IP地址中的主机ID直接把数据帧发送给用户C3,这样一个完整的数据通信转发过程也完成了。

从上面可以看出,不管网络有多么复杂,路由器其实所作的工作就是这么几步,所以整个路由器的工作原理基本都差不多。当然在实际的网络中还远比模山唤上图所示的要复杂许多,实际的步骤也不会像上述那么简单,但总的过程是这样的。

增加路由器涉及的基本协议

路由器英文名称为Router,是一种用于连接多个网络或网段的网络设备。这些网络可以是几个使用不同协议和体唯轿系结构的网络(比如互联网与局域网),可以是几个不同网段的网络(比如大型互联网中不同部门的网络),当数据信息从一个部门网络传输到另外一个部门网络时,可以用路由器完成。现在,家庭局域网也越来越多地采用路由器宽带共享的方式上网。

路由器在连接不同网络或网段时,可以对这些网络之间的数据信息进行“翻译”,然后“翻译”成双方都能“读”懂的数据,这样就可以实现不同网络或网段间的互联互通。同时,它还具有判断网络地址和选择路径的功能以及过滤和分隔网络信息流的功能。目前,路由器已成为各种骨干网络内部之间、骨干网之间以及骨干网和互联网之间连接的枢纽。

NAT:全称Network Address Translation(网络地址转换),路由器通过NAT功能可以将局域网内部的IP地址转换为合法的IP地址并进行Internet的访问。比如,局域网内部有个IP地址为192.168.0.1的计算机,当然通过该IP地址可以和内网其他的计算机通信;但是如果该计算机要访问外部Internet网络,那么就需要通过NAT功能将192.168.0.1转换为合法的广域网IP地址,比如210.113.25.100。

DHCP:全称Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机配置协议),通过DHCP功能,路由器可以为网络内的主机动态指定IP地址,而不需要每个用户去设置静态IP地址,并将TCP/IP配置参数分发给局域网内合法的网络客户端。

DDNS:全称Dynamic Domain Name Server(动态域名解析系统),通常称为“动态DNS”,因为对于普通的宽带上网使用的都是ISP(网络服务商)提供的动态IP地址。如果在局域网内建立了某个服务器需要Internet用户进行访问,那么,可以通过路由器的DDNS功能将动态IP地址解析为一个固定的域名,比如www.cpcw.com,这样Internet用户就可以通过该固定域名对内网服务器进行访问。

PPPoE:全称PPP over Ethernet(以太网上的点对点协议),通过PPPoE技术,可以让宽带调制解调器(比如ADSL Modem)用户获得宽带网的个人身份验证访问,能为每个用户创建虚拟拨号连接,这样就可以高速连接到Internet。路由器具备该功能,可以实现PPPoE的自动拨号连接,这样与路由器连接的用户可以自动连接到Internet。

ICMP:全称Internet Control Message Protocol(Internet控制消息协议),该协议是TCP/IP协议集中的一个子协议,主要用于在主机与路由器之间传递控制信息,包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。
总的来说,路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面:

(1)工作层次不同

最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。

(2)数据转发所依据的对象不同

交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。

(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域

由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。

(4)路由器提供了防火墙的服务

路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。

交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。 路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用。

目前个人比较多宽带接入方式就是ADSL,因此笔者就ADSL的接入来简单的说明一下。现在购买的ADSL猫大多具有路由功能(很多的时候厂家在出厂时将路由功能屏蔽了,因为电信安装时大多是不启用路由功能的,启用DHCP。打开ADSL的路由功能),如果个人上网或少数几台通过ADSL本身就可以了,如果电脑比较多你只需要再购买一个或多个集线器或者交换机。考虑到如今集线器与交换机的 价格相差十分小,不是特殊的原因,请购买一个交换机。不必去追求高价,因为如今产品同质化十分严重,我最便宜的交换机现在没有任 何问题。给你一个参考报价,建议你购买一个8口的,以满足扩充需求,一般的价格100元左右。接上交换机,所有电脑再接到交换机上就行了。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口,将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能,DHCP等, 就可以共享上网了。

看完以上的解说读者应该对交换机、集线器、路由器有了一些了解,目前的使用主要还是以交换机、路由器的组合使用为主,具体的组合方式可根据具体的网络情况和需求来确定。
路由器是互联网络中必不可少的网络设备之一,路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。 路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

参考文献:http://ke..com/view/1360.htm

⑦ 路由器接路由器怎么设置无线网络图

你好!
路由器再接一台路由器
有两种方式:
(一)“上下级”关系方式——确保两台路由器lan口的ip地址的前三组不同,比如上级路由器是192.168.1.1,那么下级路由器可以是192.168.2.1;
然后从“上级”路由器的lan口接一信掘根网线到下级路由器的wan口,并且确认下级路由器使用“动态ip(有时也叫dhcp)”上网方式即可;
(二)“同级别”关系方式——确保两台路由器lan口的ip地址的前三组相同,滑谈核且最后一组不相同,比如侍祥一台是192.168.1.1,那么另一台可以是192.168.1.2,然后用一根网线连接到两台同级别路由器的任一lan口,并且必须严格确认,新增加的那台同级别路由器要关闭dhcp功能。
祝你成功!
希望能帮到你,如有需要欢迎继续追问,一定能帮你解决问题。
满意请采纳,谢谢!

⑧ 新房装修时,家里的无线网应该如何布置呢应该买什么样的路由器

如何做到大户型一个WIFI信号覆盖这件事并不困难,只不过是题主没有找到相应的工具而已。80的小三居按理论上一个无线AP是足够的。关键在于摆放在什么位置上。例如iN自己家里的位置是挂在厨房边上的房顶上。注意看下图的角落里面。具体为啥挂在这里还是靠软件来计算出来的。






家里的智能设备非常多时,一定要挑选带机量大的路由器,不然会引起带机量不足而导致网络断线。如果房间比较多或者是整栋楼使用,那么就要买支持互联(Mesh)的路由器。只要一根宽带,可以通过路由器互联,就能够轻松组建大型网络,满足别墅、复式房屋等组网需求。目前主要输入WAN口为千万亿,如果宽带后续还会升级,那么可以提前挑选2.5G网口的,以后升级了,也不用更换设备。

⑨ 路由器的网络拓扑图标为什么是圆的,而交换机是方的

交换机是一个二层网络设备,是一种局域网内部的多端口连接设备。路由器是三层网络设备,是连接不同网络的设备。方的一般在接口连接的时候都是在上下两边组成层次结构,而圆的可以在任何一个方向连接接口,这个更符合拓扑图连接要求。

阅读全文

与路由器网络空间图相关的资料

热点内容
网络共享中心没有网卡 浏览:493
电脑无法检测到网络代理 浏览:1350
笔记本电脑一天会用多少流量 浏览:476
苹果电脑整机转移新机 浏览:1349
突然无法连接工作网络 浏览:962
联通网络怎么设置才好 浏览:1191
小区网络电脑怎么连接路由器 浏览:933
p1108打印机网络共享 浏览:1187
怎么调节台式电脑护眼 浏览:603
深圳天虹苹果电脑 浏览:841
网络总是异常断开 浏览:584
中级配置台式电脑 浏览:895
中国网络安全的战士 浏览:605
同志网站在哪里 浏览:1380
版观看完整完结免费手机在线 浏览:1432
怎样切换默认数据网络设置 浏览:1080
肯德基无线网无法访问网络 浏览:1254
光纤猫怎么连接不上网络 浏览:1377
神武3手游网络连接 浏览:938
局网打印机网络共享 浏览:975