路由器网络层

A. 路由器在网络层是如何运行的

路由器工作原理
传统地，路由器工作于OSI七层协议中的第三层，其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发到下一个目的地址。因此，路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址，同时IP数据包头的TTL （Time To Live）域也开始减数，并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时，它需要按顺序等待，以便被传送到输出链路上。
路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径，则基本预先确定的路由准则是选择最优（或最经济）的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化，因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。
网络中，每个路由器的基本功能都是按照一定的规则来动态地更新它所保持的路由表，以便保持路由信息的有效性。为了便于在网络间传送报文，路由器总是先按照预定的规则把较大的数据分解成适当大小的数据包，再将这些数据包分别通过相同或不同路径发送出去。当这些数据包按先后秩序到达目的地后，再把分解的数据包按照一定顺序包装成原有的报文形式。路由器的分层寻址功能是路由器的重要功能之一，该功能可以帮助具有很多节点站的网络来存储寻址信息，同时还能在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发作用；选择最合理的路由，引导通信也是路由器基本功能；多协议路由器还可以连接使用不同通信协议的网络段，成为不同通信协议网络段之间的通信平台。
一般来说，路由器的主要工作是对数据包进行存储转发，具体过程如下：
第一步：当数据包到达路由器，根据网络物理接口的类型，路由器调用相应的链路层功能模块，以解释处理此数据包的链路层协议报头。这一步处理比较简单，主要是对数据的完整性进行验证，如CRC校验、帧长度检查等。
第二步：在链路层完成对数据帧的完整性验证后，路由器开始处理此数据帧的IP层。这一过程是路由器功能的核心。根据数据帧中IP包头的目的IP地址，路由器在路由表中查找下一跳的IP地址；同时，IP数据包头的TTL（Time To Live）域开始减数，并重新计算校验和（Checksum）。
第三步：根据路由表中所查到的下一跳IP地址，将IP数据包送往相应的输出链路层，被封装上相应的链路层包头，最后经输出网络物理接口发送出去。
简单地说，路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据包寻找一条最佳传输路径，并将该数据包有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径策略或叫选择最佳路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，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。上述过程描述了路由器的主要而且关键的工作过程，但没有说明其它附加性能，例如访问控制、网络地址转换、排队优先级等。

B. 有人说路由器是数据链路层但工作在网络层对吗

其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。

C. 路由器网络层的基本功能是什么

路由器是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。它能够理解不同的协议，例如某个局域网使用的以太网协议，因特网使用的TCP/IP协议。这样，路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址，把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址，或者反之；再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/ IP网络连接到因特网上。

作用功能

路由器最主要的功能可以理解为实现信息的转送。因此，我们把这个过程称之为寻址过程。因为在路由器处在不同网络之间，但并不一定是信息的最终接收地址。所以在路由器中, 通常存在着一张路由表。根据传送网站传送的信息的最终地址，寻找下一转发地址，应该是哪个网络。其实深入简出的说，就如同快递公司来发送邮件。邮件并不是瞬间到达最终目的地，而是通过不同分站的分拣，不断的接近最终地址，从而实现邮件的投递过程的。路由器寻址过程也是类似原理。通过最终地址，在路由表中进行匹配，通过算法确定下一转发地址。这个地址可能是中间地址，也可能是最终的到达地址。[4]

路由器的功能就是将不同的子网之间的数据进行传递。 具体功能有以下几点：

（2）对数据进行处理。收发数据包，具有对数据的分组过滤、复用、加密、压缩及防护墙等各项功能。

（3）依据路由表的信息，对数据包下一传输目的地进行选择。

（4） 进行外部网关协议和其他自治域之间拓扑信息的交换。

（5） 实现网络管理和系统支持功能。[5]

连通不同的网络信息传输

有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会降低路由器的性能。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表（Routing Table），供路由选择时使用。路径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。路径表可以是由系统管理员固定设置好的。

静态路由

所使用的路径选择是预先在离线情况下计算好，并在网络启动时被下载到路由器中的。它无法响应故障，静态路由对于路由选择已经很清楚的场合非常有用。[6]

动态路由

D. 路由器作用于是什么层

路由器工作网络层，是用来选择路的，当你要跨网段访问的时候，就需要路由器。

E. 什么是网络层

网络层是OSI参考模型中的第三层， 它建立在数据链路层所提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能之上，将数据从源端经过若干中间 节点传送到目的端，从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。 网络层是处理端到端数据传输 的最低层，体现了网络应用环境中资源子网访问通信子网的方式。 概括起来分为以下四种方式:
路由选择 将分组从源端机器经选定的路由送到目的端机器。
拥塞控制 当到达通信子网中某一部分的分组数高于一定的水平，使得该部分网络来不及处理这些分组时，就会使这部分以至整个网络的性能下降。
流量控制 用来保证发送端不会以高于接收者能承受的速率传输数据，一般涉及到接收者向发送者发送反馈。
差错控制 要求每帧传送后接收方向发送方提供是否已正确接收的反馈信息，从而发送方可以据此决定是否要重发。

F. 路由器为什么处于网络层

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简单说明一下
路由器能够读懂IP，却不能读懂端口，
IP是网络层的东西，端口是传输层的东西，
所以路由器能够识别网络层的数据，不能识别传输层数据，所以工作在网络层。

G. 路由器是网络层互联设备，主要用于什么互联

主要用于局域网与广域网之间的互联。
1. 路由器的基本工作原理
路由器在网络层实现网络互联，它主要完成网络层 的功能。路由器负责将数据分组（Packet）从源端主机经最佳路径传送到目的端主机。为此，路由器 必须具备两个最基本的功能，那就是确定通过互联网到达目的网络的最佳路径和完成信息分组的传送，即路由选择和数据转发。
（1） 路由选择
路由选择也称路径选择，路由器的基本功能之一就 是路由选择功能。路由器需要确定到达目的端下一跳路由器的地址，也就是要确定一条通过互联网到 达目的端的最佳路径。
（2） 数据转发
路由器的另一个基本功能是完成数据分组的传送， 即数据转发，通常也称数据交换（Switching）。
2. 路由器的主要特点
由于路由器作用在网络层，因此它比网桥具有更强 的异种网互联能力、更好的隔离能力、更强的流量控制能力、更好的安全性和可管理维护性，其主要 特点如下:
（1）路由器可以互联不同的MAC协议、不同的传 输介质、不同的拓扑结构和不同的传输速率的异种网，它有很强的异种网互联能力。路由器也是用于 广域网互联的存储转发设备，它有很强的广域网互联能力，被广泛地应用于LAN-WAN-LAN的网络 互联环境。
（2）路由器工作在网络层，它与网络层协议有关。 多协议路由器可以支持多种网络层协议，转发多种网络层协议的数据包。路由器检查网络层地址，转 发网络层数据分组（Packet）。因此，路由器能够 基于IP 地址进行包过滤，具有包过滤（Packet Filter）的初期防火墙功能。路由器分析进入的每一个包，并与网络管理员制定的一些过滤政策进行 比较，凡符合允许转发条件的包被正常转发，否则丢弃。为了网络的安全，防止黑客攻击，网络管理 员经常利用这个功能，拒绝一些网络站点对某些子网或站点的访问。路由器还可以过滤应用层的信息， 限制某些子网或站点访问某些信息服务。
（3） 对大型网络进行微段化，将分段后的网段用路由器连接起来。这样可以达到提高网络性能，提 高网络带宽的目的，而且便于网络的管理和维护。这也是共享式网络为解决带宽问题所经常采用的方 法。

H. 路由器属于OSI体系结构的哪一层

路由器属于OSI体系结构的第三层：网络层。

OSI体系结构，意为开放式系统互联。国际标准组织（国际标准化组织）制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层，包含应用程序级的数据。每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。

(8)路由器网络层扩展阅读

1、物理层（即OSI模型中的第一层也是最底层）：

物理层实际上就是布线、光纤、网卡和其它用来把两台网络通信设备连接在一起的东西。甚至一个信鸽也可以被认为是一个1层设备。网络故障的排除经常涉及到1层问题。

2、数据链路层：

运行以太网等协议。网桥都在2层工作，仅关注以太网上的MAC地址。有关MAC地址、交换机或者网卡和驱动程序，就是在第2层的范畴。集线器属于第1层的领域，因为它们只是电子设备，没有2层的知识。

3、网络层：

网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。

IP是第3层问题的一部分，此外还有一些路由协议和地址解析协议（ARP）。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。

4、信息的传输层：

第4层的数据单元也称作数据包（packets）。这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。

理解第4层的另一种方法是，第4层提供端对端的通信管理。像TCP等一些协议非常善于保证通信的可靠性。有些协议并不在乎一些数据包是否丢失，UDP协议就是一个主要例子。

5、会话层：

这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

6、表示层：

这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。

7、应用层：

是专门用于应用程序的。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。SMTP、DNS和FTP都是第7层协议。

I. 路由器属于网络层怎么理解

网络分为七层，分别是：
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链层、物理层

网络层：http://ke..com/link?url=_T64L--q-N6NGYlyDWG

手机用户可能看不见网络连接和网盘下载连接，需要到电脑中查看、下载。

J. 路由器工作在osi的哪一层

路由器是联结多个网络或网段的网络装备，主要功能是联结不同的网络，进行协议转换、路由选择等。路由器工作在OSI模型的网络层。

路由器是在osi的第三层也就是网络层工作的，网络层的功能就是给数据选择路径的。OSI是开放互联模型 共7层 从低到高分别是物理层数据链路层网络层 运输层 会话层 表示层 应用层 网络层的功能就是分组传送，路由选择和流量控制。

路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成。

因此，路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。

(10)路由器网络层扩展阅读:

原理

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地址把数据发送送到路由器上。