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路由器的基礎(chǔ)知識(shí)范文

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路由器的基礎(chǔ)知識(shí)范文

  無(wú)線路由器是用于用戶上網(wǎng)、帶有無(wú)線覆蓋功能的路由器。無(wú)線路由器可以看作一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,將家中墻上接出的寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過(guò)天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(筆記本電腦、支持wifi的手機(jī)、平板以及所有帶有WIFI功能的設(shè)備)。市場(chǎng)上流行的無(wú)線路由器一般都支持專線xdsl/ cable、動(dòng)態(tài)xdsl、pptp四種接入方式,它還具有其它一些網(wǎng)絡(luò)管理的功能,如dhcp服務(wù)、nat防火墻、mac地址過(guò)濾、動(dòng)態(tài)域名等功能。下面是小編收集整理的路由器的基礎(chǔ)知識(shí)范文,歡迎借鑒參考。

  路由器的基礎(chǔ)知識(shí)范文(一)

  現(xiàn)在到哪里都是第一時(shí)間找WiFi無(wú)線網(wǎng)的時(shí)代,每個(gè)人都或多或少會(huì)和路由器扯上關(guān)系的,但是依然很多人只會(huì)用,不會(huì)自己動(dòng)手設(shè)置,今天我們就來(lái)一起看下,路由器怎么設(shè)置,和無(wú)線密碼設(shè)置和修改。

  路由器連接的光纖貓

  首先,肯定要把路由器設(shè)備用網(wǎng)線和電腦連接。通常情況是你把路由器連接到家庭貓上,貓就是比如電信公司送你的入網(wǎng)設(shè)備(專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫:調(diào)制解調(diào)器),就是從貓出來(lái)的一根網(wǎng)線和路由器的“WAN口”連接。

  貓和路由器連接方法

  連接好了以后,一般需要重置一下路由器,就按路由器上面的一個(gè)“RESET鍵”。通常這種重置按鍵根據(jù)不同的路由器存在的方位和方式不一樣,有一種是隱藏式的小孔,有的直接突出在外的重置按鍵。

  路由器重置按鈕

  按住重置按鈕,5秒鐘左右看到指示燈閃爍然后松手就可以。這時(shí)的路由器會(huì)自己重新啟動(dòng)一次,表示重置成功了。

  然后我們看怎么用手機(jī)設(shè)置路由器,其實(shí)手機(jī)設(shè)置就是比較方便而已,步驟和方法和電腦大同小異。

  路由器

  先根據(jù)路由器背面的網(wǎng)站或者IP地址,找到路由器頁(yè)面,填寫(xiě)初始名稱和初始密碼。然后就進(jìn)入到管理頁(yè)面。

  路由器用戶名密碼

  到管理頁(yè)面后,你先需要填寫(xiě)上網(wǎng)賬號(hào),包括上網(wǎng)的密碼,這樣設(shè)置才能保證路由器連接網(wǎng)絡(luò)(如果忘記用戶名和密碼可以撥打運(yùn)營(yíng)商客服詢問(wèn))。

  路由器登錄頁(yè)面

  然后在管理頁(yè)面的后臺(tái)左側(cè)找到無(wú)線設(shè)置的選項(xiàng),這里演示的TPLINK路由器,其他路由器管理頁(yè)面是大同小異的,相信你也很容易找到的!然后就可以設(shè)置無(wú)線名稱,無(wú)線密碼,其他的信道和模式通常都默認(rèn)就可以了。

  路由器的基礎(chǔ)知識(shí)范文(二)

  什么是路由?路由是指導(dǎo)IP數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送的路徑信息。

  選擇一個(gè)將數(shù)據(jù)包發(fā)往某個(gè)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)段或主機(jī)的路徑就是路由的過(guò)程。用戶產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流比較文件,視頻,Email等應(yīng)用被從一個(gè)源地址轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)目標(biāo)地址,用來(lái)表示源和目的地的是IP地址,因此我們認(rèn)為路由的過(guò)程就是將不同的IP地址網(wǎng)段的IP包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。就相當(dāng)于我們一個(gè)地方出發(fā)去另一個(gè)地方一樣,會(huì)有很多路,那么你就需要從中選擇一條你認(rèn)為比較合適的路。那么實(shí)現(xiàn)這一功能的設(shè)備我們就稱之為路由器。所以我們稱路由器是數(shù)據(jù)包的運(yùn)輸工具。

  路由器中有個(gè)路由表,作用是表明你從源地址到目標(biāo)地址應(yīng)該怎么走,相當(dāng)是一個(gè)導(dǎo)航儀,路由器只要根據(jù)這個(gè)路由表就知道這個(gè)數(shù)據(jù)包應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)地方?路由器如果要想管理這些路由表必須使用路由協(xié)議,所以路由協(xié)議的作用是:進(jìn)行路由選擇以及管理路由表。也就是說(shuō)如果一個(gè)數(shù)據(jù)包交給了路由器,路由器會(huì)利用路由協(xié)議來(lái)檢查自己的路由表:從源到目標(biāo)有沒(méi)有相應(yīng)的路徑,一旦選擇了一條合適的路徑后,路由器就會(huì)路由被路由協(xié)議。

  其中這里出現(xiàn)了兩個(gè)比較容易混淆的概念:路由協(xié)議和被路由協(xié)議:許多人剛開(kāi)始接觸的時(shí)候分不清楚,其實(shí)并不難,聽(tīng)我慢慢道來(lái):

  路由協(xié)議:是路由器中用來(lái)進(jìn)行路徑選擇以及管理路由表所使用的協(xié)議,如:RIP,OSFP,EIGRP,IS-IS等。

  被路由協(xié)議:以最終選擇的路徑為基礎(chǔ),將數(shù)據(jù)從一個(gè)設(shè)備發(fā)送到另一個(gè)設(shè)備提供服務(wù)的第3層協(xié)議

  “杜氏”總結(jié):路由器可以使用RIP,OSFP,EIGRP,IS-IS等路由協(xié)議來(lái)學(xué)習(xí)最佳路徑,并進(jìn)行路由選擇,而被路由協(xié)議負(fù)責(zé)將來(lái)自上層的數(shù)據(jù)及最佳路徑封裝到IP數(shù)據(jù)包中進(jìn)行傳輸。

  也就是說(shuō)像IP,IPX是支持路由的協(xié)議,所以稱為可路由協(xié)議或被路由協(xié)議,那么有不可以被路由的數(shù)據(jù)包嗎?有啊,如:NETBIOS就不能被路由,

  那么路由器進(jìn)行選路也就是路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的關(guān)鍵,起指導(dǎo)性的一個(gè)東西就是路由表??梢哉f(shuō)路由表是一切的基礎(chǔ),

  我們的操作系統(tǒng)中也有路由表,如在windows中顯示路由表的命令是:routeprint,

  我們路由器中顯示路由表的命令是:show ip route

  雖然windows中的路由表和路由器中的路由表長(zhǎng)的不一樣,但有兩項(xiàng)必須要有就是目標(biāo)地址和下一個(gè)接口,也稱為下一跳。所以路由表的主要作用就是決定了到什么地方的數(shù)據(jù)包,怎么走!當(dāng)然我們討論的是路由器的路由表,包含以下重要內(nèi)容:

  協(xié)議類型:創(chuàng)建路由條目的協(xié)議!

  目的地址:數(shù)據(jù)包的目的地!單播,廣播路由都關(guān)心的是目的地址,只有組播才關(guān)心源地址。

  下一跳:怎么走!數(shù)據(jù)包應(yīng)該交給誰(shuí)!下一跳可以是本地接口也可以是下一跳路由器接口地址。

  總結(jié):路由表的作用:路由表中的每一個(gè)路由條目都指明了數(shù)據(jù)包到某個(gè)子網(wǎng)或者是網(wǎng)個(gè)主機(jī)應(yīng)該通過(guò)路由器的哪個(gè)物理端口發(fā)出去,然后再到達(dá)下一個(gè)路由器或者是不再經(jīng)過(guò)其他的路由器而是發(fā)送到與本路由器直接相連的目的主機(jī)。

  在上圖中,如果10.120.2.0中的一臺(tái)主機(jī)想發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包到172.16.2.0中的一個(gè)主機(jī)上,首先這個(gè)數(shù)據(jù)包出來(lái)之來(lái)將給第一個(gè)路由器A,這個(gè)路由器會(huì)檢查一下自己的路由表發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)這個(gè)數(shù)據(jù)包的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)是172.16.2.0這個(gè)網(wǎng)段,這個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)包是通過(guò)自己的S0端口送出去的,于是通過(guò)自己的S0口送到了路由器B,此時(shí)路由器B再檢查自己的路由表來(lái)決定下一跳的地址,當(dāng)送到路由器C的時(shí)候也一樣,一直轉(zhuǎn)發(fā)到D上,D再檢查自己的路由表會(huì)發(fā)現(xiàn)172.16.2.0是和自己直連的網(wǎng)絡(luò),于是就直接通過(guò)自己的相應(yīng)端口把數(shù)據(jù)包送給目標(biāo)主機(jī)。

  這里所謂直連的意思是說(shuō):某個(gè)網(wǎng)段直接和路由器的某個(gè)端口連在一起。不再經(jīng)過(guò)其他的路由器,可以直接發(fā)給目標(biāo)主機(jī)。如我們?cè)谝粋€(gè)房間里。我可以直接看到你,直接和你交流,不需要說(shuō)我現(xiàn)在不知道你在哪兒,我把我所說(shuō)的話再交給另一個(gè),由另一個(gè)人再傳給你!

  但是一個(gè)路由器如果能能力發(fā)送數(shù)據(jù)包,將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)段發(fā)給另一個(gè)網(wǎng)段,從一個(gè)地方發(fā)給另一個(gè)地方,路由器必須要知道以下幾個(gè)東西:

  目標(biāo)地址:這毫無(wú)疑問(wèn)是最重要的,我們前面已經(jīng)介紹了。

  源地址:這個(gè)數(shù)據(jù)包是從哪兒發(fā)過(guò)來(lái)的。

  所有可能的路徑:從源到目標(biāo)所有可以使用的路由信息,一般情況下都不止一條路。這和我們目常生活差不多,可以是火車,汽車,飛機(jī),輪船等。

  最佳路徑:從所有可能的路由信息中找出一個(gè)最佳的路由項(xiàng)。

  管理路由信息:涉及到如何選路的問(wèn)題,這中間肯定會(huì)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn):日常生活中肯定考慮到時(shí)間,費(fèi)用,那么路由器中需要考慮的是:管理距離這個(gè)東西,我們來(lái)介紹一下管理距離

  想了解管理距離就要先了解一下路由條目的三種學(xué)習(xí)方式,也就是說(shuō)路由器知道路由信息的三種方式:

  1.靜態(tài)路由在簡(jiǎn)單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)里,網(wǎng)絡(luò)管理員手動(dòng)輸入路由信息,由管理員手動(dòng)設(shè)置,告訴路由器,去往某個(gè)主機(jī)或者某個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)包應(yīng)該怎么辦!這種方法好處是無(wú)開(kāi)銷,配置簡(jiǎn)單,但只適合于簡(jiǎn)單拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)。

  2.動(dòng)態(tài)路由在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,依靠路由協(xié)議,比如RIP,OSPF,BGP等路由協(xié)議來(lái)學(xué)習(xí)路由條目。特點(diǎn)就是開(kāi)銷大,配置復(fù)雜,但適合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。

  3.直接路由路由器會(huì)自動(dòng)學(xué)習(xí)周邊網(wǎng)絡(luò)的情況無(wú)需人工維護(hù),但只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)絡(luò)的路由。

  那如果在一個(gè)路由器中發(fā)現(xiàn)到達(dá)對(duì)方有多個(gè)路由條目同時(shí)存在,那可怎么辦呢?不可能說(shuō)同時(shí)使用多個(gè),就像我每天從回龍觀的住處到中關(guān)村的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)ITET,不可能說(shuō)我同時(shí)又坐公交,又坐地鐵。那這個(gè)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)也同樣,必須選擇一個(gè)最優(yōu)的路由條目,在選擇最優(yōu)路由條目的過(guò)程中有兩個(gè)關(guān)鍵條件需要考慮:

  1.比較不同路由條目產(chǎn)生的方式是否最可靠

  比如是由直連路由自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的,還是靜態(tài)路由產(chǎn)生的,還是由路由協(xié)議產(chǎn)生的,再比如是由什么路由協(xié)議產(chǎn)生的,這都制約著這個(gè)路由條件能否被選中做為最佳路由來(lái)使用。比較路由條目產(chǎn)生方式的值在華為的路由器上我們稱為路由優(yōu)先級(jí),在思科路由器上我們稱為Distance。當(dāng)然我們?cè)诖酥挥懻撍伎坡酚善鳌?/p>

  Distance在這里稱為管理距離,Cisco路由器比較的就是這個(gè)Distance管理距離,什么意思,其實(shí)很簡(jiǎn)單,當(dāng)一個(gè)路由表中有多個(gè)到達(dá)對(duì)方的路由條目時(shí),思科路由器是從管理距離最低的協(xié)議獲取的路由條目最先被選中,作為最佳路由使用,如默認(rèn)OSPF的管理距離是110,EIGRP是90,IGRP是100,RIP是120,IS-IS是115,靜態(tài)路由是0或者是1,直連路由是0,那么路由器就會(huì)查看路由條目的產(chǎn)生方式,如果有直連就走直連,否則就會(huì)采用靜態(tài)路由配置的路徑,依次類推。就相當(dāng)于我從北京到安徽坐火車比坐船的路程要短,所花的時(shí)間也少,那么我肯定是坐火車!所以管理距離用于不同路由協(xié)議間之間的路由選擇!

  2.在相同產(chǎn)生方式的情況下比較不同的鏈路的代價(jià)

  比較同一產(chǎn)生方式的不同鏈路的值,思科稱為度量值(metric),華為稱為路由權(quán)(cost)表示到達(dá)這條路由所指向的目的地址的代價(jià),通過(guò)以下因素會(huì)影響到路由的權(quán)值:延遲、帶寬、線路占有率、線路可信度、路數(shù)、最大傳輸單元。

  直連路由很簡(jiǎn)單,在此不作解釋,我們來(lái)看一下靜態(tài)路由與動(dòng)態(tài)路由,我們把靜態(tài)與動(dòng)態(tài)放在一起討論,是為了容易對(duì)比

  靜態(tài)路由:管理在路由器上手動(dòng)添加的路由信息以實(shí)現(xiàn)路由的目的。

  動(dòng)態(tài)路由:根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)流量的變化,路由協(xié)議會(huì)自動(dòng)調(diào)整路由信息以實(shí)現(xiàn)路由。

  但是要注意一點(diǎn)的是,我們說(shuō)靜態(tài)路由需要管理員手動(dòng)添加,但并不意味著動(dòng)態(tài)路由就不需要管理員配置,同樣也需要進(jìn)行配置,只是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的時(shí)候,使用靜態(tài)路由會(huì)使管理員的工作量很大,而使用動(dòng)態(tài)路由可以讓路由器之間自動(dòng)學(xué)習(xí)路由信息!如現(xiàn)在規(guī)定我從北京到安徽只有一條路可以走,我們可以把它當(dāng)成靜態(tài)路由,但是如果有一天這條路不通了,由就無(wú)法通訊了,但是如果使用的是動(dòng)態(tài)路由,如果這條路不通了,它可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化來(lái)自動(dòng)調(diào)整路由信息。

  靜態(tài)路由相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較簡(jiǎn)單的,我們先擺平它再討論動(dòng)態(tài)的,靜態(tài)路由只適合于小型網(wǎng)絡(luò),而且沒(méi)有過(guò)大的擴(kuò)充準(zhǔn)備,這是比較適合使用靜態(tài)路由的。

  靜態(tài)路由,因?yàn)榭偣矓?shù)據(jù)器的數(shù)量就兩個(gè),當(dāng)然只要按照我這個(gè)圖進(jìn)行操作,當(dāng)你把IP地址都配好之后,默認(rèn)情況下,每個(gè)路由器上都會(huì)有兩個(gè)直接路由,我們來(lái)查看一下:

  我們?cè)诼酚善?上查看它的路由表情況:輸入:show ip route

  我們可以看到此路由器上有兩個(gè)直連路由,那么我們來(lái)測(cè)試一下網(wǎng)絡(luò)的連通性:

  我們可以看到路由器1到其他網(wǎng)絡(luò)都是通的,是因?yàn)樗啦槁酚杀戆l(fā)現(xiàn)有到達(dá)對(duì)方的直接路由,但是ping10.10.20.1不通,是因?yàn)樗恢涝撊绾蔚竭_(dá)這里!

  既然沒(méi)有直連路由,這里就只能使用靜態(tài),默認(rèn)或者是動(dòng)態(tài)路由,我們這里討論的是靜態(tài)路由,所以我們就給它們配置上一個(gè)靜態(tài)路由

  配置語(yǔ)句很簡(jiǎn)單:

  (Config)#iproute目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼下一跳[distance][permanent]

  注意:

  目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)可以是一個(gè)網(wǎng)段也可以是一個(gè)IP,但一般都不用IP,因?yàn)檫@樣的話,就是到一個(gè)具體的主機(jī),而不是到一個(gè)網(wǎng)段了,也就是說(shuō)只能和某一個(gè)主機(jī)通訊,其他主機(jī)不能通訊。

  下一跳可以是本路由器的接口也可以是下一個(gè)路由器的接口地址(接口上所配置的IP地址。)

  Distance:可以指定管理距離

  Permanent永久生效,不論下一跳接口是否UP,都會(huì)路由表中顯示這個(gè)路由條目。

  那么如果我們上圖中的路由器1如果希望轉(zhuǎn)發(fā)10.10.20.0網(wǎng)段的數(shù)據(jù)包就需要配置一個(gè)靜態(tài)路由,我們看一下如何配置:

  Router(config)#iproute10.10.20.0255.255.255.010.10.1.2

  將去往10.10.20.0的數(shù)據(jù)包送給10.10.1.2也就是與本路由器所直連的那個(gè)路由器的接口IP。

  現(xiàn)在還不能使用,對(duì)方還必須設(shè)置一個(gè)回來(lái)的路由如在路由器2上:

  Router(config)#iproute10.10.10.0255.255.255.010.10.1.1

  這時(shí)雙方就可以進(jìn)行通訊了:當(dāng)然PC機(jī)上還需要將網(wǎng)關(guān)指向相應(yīng)路由器的接口地址。

  此時(shí)在pc2上再pingpc1就一切都OK了!

  反之也一樣!不再測(cè)試!那么如果想刪除靜態(tài)路由,則只需要在配置語(yǔ)句的前面加上no即可!如:

  Router(config)#noiproute10.10.10.0255.255.255.010.10.1.1

  也可以不用下一跳

  在有的時(shí)候我們還會(huì)用到一個(gè)比較特殊的路由條目,我們可以認(rèn)為是靜態(tài)路由的一個(gè)特例,叫缺省靜態(tài)路由,又稱為默認(rèn)路由!

  默認(rèn)路由:是沒(méi)有找到任何匹配的路由條目的情況下使用的路由,即沒(méi)有任何合適的路由時(shí),才會(huì)使用默認(rèn)路由,也就是默認(rèn)路由的優(yōu)先級(jí)是最低的,就是規(guī)定最低,老天爺規(guī)定的,還不夠你臭屁的!

  默認(rèn)路由一般在家庭或是最終用戶用的是比較多的,因?yàn)楝F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上的路由信息太多,有幾百萬(wàn),甚至上千萬(wàn),如果我們希望訪問(wèn)這些地方,那我們最終用戶是不可能把存放這么多的路由項(xiàng)的。所以一般就設(shè)置一個(gè)默認(rèn)路由,我不管外網(wǎng)有多少個(gè)地址,我統(tǒng)統(tǒng)交給它,至于說(shuō)怎么到其他地方,就是它的事情了。所以咱們的PC機(jī)一般也有一個(gè)默認(rèn)路由就是modem的地址!

  默認(rèn)路由的設(shè)置更簡(jiǎn)單:

  (config)#iproute0.0.0.00.0.0.0本路由器接口或是下一跳地址

  所以剛才那個(gè)例子,我們也可以使用默認(rèn)路由來(lái)實(shí)現(xiàn),但是注意在兩端路由器上相互配置默認(rèn)路由,否會(huì)出現(xiàn)路由環(huán)路的現(xiàn)象。

  路由器1的配置我們還是使用靜態(tài)路由,路由器2我們改為默認(rèn)路由,使用命令如下:

  Router(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0fa0/0

  此時(shí)再來(lái)測(cè)試即可:

  路由器的基礎(chǔ)知識(shí)范文(三)

  網(wǎng)絡(luò)的根本目的非常簡(jiǎn)單:方便人們交換所獲得的信息。但是網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求非常復(fù)雜:有的用戶希望高帶寬,但并不要求很長(zhǎng)的傳輸距離;有的用戶要求很長(zhǎng)的距離,但對(duì)帶寬要求很低;有的對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求較高,而另外一些則要求較低,等等。這些都導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)的多樣化,現(xiàn)在比較常見(jiàn)的局域網(wǎng)有以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI,廣域網(wǎng)有DDN、X.25、幀中繼、ATM等,這些網(wǎng)絡(luò)分別從不同方面滿足用戶需求。這些網(wǎng)絡(luò)的物理介質(zhì)和協(xié)議都不相同,彼此之間不能直接相互通信。將它們相互連接,使不同網(wǎng)絡(luò)上的用戶之間可以交換信息的技術(shù)就稱為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)。 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的技術(shù)有兩種:協(xié)議轉(zhuǎn)換和隧道技術(shù)。 TCP/IP 和Novell的IPX是兩種常見(jiàn)的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)。 Novell的IPX曾經(jīng)紅火一時(shí),但現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中占統(tǒng)治地位的是TCP/IP,風(fēng)靡世界的nternet就是利用TCP/IP作為互聯(lián)協(xié)議的實(shí)例。 路由器就是一種利用協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)將異種網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)的設(shè)備。而現(xiàn)在非常時(shí)髦的(Virtual Private Network,虛擬私有網(wǎng))則是隧道技術(shù)的代表。

  路由器實(shí)質(zhì)上是一種將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)的專用計(jì)算機(jī),路由器在TCP/IP中又稱為IP網(wǎng)關(guān)。本章擬以TCP/IP技術(shù)為例介紹路由器。大家都知道OSI的七層模型,

  路由器的軟件結(jié)構(gòu)就是以TCP/IP協(xié)議棧為核心的,

  路由器的協(xié)議轉(zhuǎn)換發(fā)生在IP層。如下圖所示,路由器試圖互聯(lián)局域網(wǎng)和Internet。 局域網(wǎng)是以太網(wǎng),運(yùn)行IEEE802.2 和IEEE802.3。路由器和接入服務(wù)器之間為專線,而鏈路層協(xié)議為PPP(Point to Point Protocol,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議)。以太網(wǎng)上的主機(jī)以及Internet上的接入服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議都是IP。主機(jī)將IP包封裝在以太網(wǎng)幀中發(fā)向路由器;路由器的以太網(wǎng)口收到主機(jī)發(fā)來(lái)的以太網(wǎng)幀后處理幀頭并上交路由器的IP層;IP查看報(bào)文頭后將IP包交給廣域網(wǎng)口的PPP;PPP將IP包封裝在PPP幀中并通過(guò)專線發(fā)往接入服務(wù)器。上述互聯(lián)原理具有普遍性:某種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要在第n層上互聯(lián)異種網(wǎng)N1和N2,那么N1和N2在第n層及以上的協(xié)議(若有)必須相同。這實(shí)際上也是N1和N2能夠互聯(lián)的充要條件。

  問(wèn)題是主機(jī)如何知道把要去Internet的報(bào)文交給正確的路由器(假設(shè)以太網(wǎng)上有多臺(tái)主/路由器),而路由器又是如何知道將主機(jī)報(bào)文發(fā)給哪個(gè)接入服務(wù)器(假設(shè)路由器有多個(gè)廣域網(wǎng)口,且每個(gè)廣域網(wǎng)口都和一個(gè)接入服務(wù)器相連)的呢?答案是依靠尋址和路由機(jī)制。

  IP地址被用來(lái)標(biāo)識(shí)一臺(tái)工作在IP層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在相互聯(lián)結(jié)的網(wǎng)絡(luò)中IP地址應(yīng)該是唯一的,即一個(gè)IP地址不能同時(shí)被多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用。但是TCP/IP允許一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備占用多個(gè)IP地址,這種設(shè)備稱為“多穴主機(jī)”。路由器就是一種多穴主機(jī),它的每個(gè)端口都有一個(gè)IP地址,甚至于一個(gè)端口可以有多個(gè)IP地址。IP地址長(zhǎng)度為四個(gè)字節(jié)。如下圖所示,TCP/IP將IP地址劃為A、B、C三個(gè)基本類(實(shí)際上還有D類和E類,這兩類很少用到)

  IP地址分為網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分,分別相當(dāng)于電話號(hào)碼中的局號(hào)和用戶線路號(hào)。 我們平時(shí)使用點(diǎn)分十進(jìn)制的形式來(lái)表示IP地址,如我的IP地址是129.102.1.56,129.102是指北研所局域網(wǎng),是個(gè)B類網(wǎng),而1.56則是我的主機(jī)號(hào)。RFC不推薦把零作為IP地址的某個(gè)字節(jié),如129.102.1.0。

  TCP/IP還允許使用掩碼來(lái)將IP地址非標(biāo)準(zhǔn)地(意指與三種基本類不同)劃分為網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分。如果用二進(jìn)制表示掩碼,則IP地址中與掩碼中的“1”相對(duì)應(yīng)的比特屬于網(wǎng)絡(luò)部分,與“0”相對(duì)應(yīng)的部分屬于主機(jī)部分。掩碼的習(xí)慣表示法也是點(diǎn)分十進(jìn)制。若使用基本劃分方法,則A類網(wǎng)的掩碼是255.0.0.0,B類網(wǎng)的掩碼是255.255.0.0,C類網(wǎng)的掩碼是255.255.255.0。仍然以129.102.1.56(10000001.1100110. 00000001.00111000)為例,如果不使用掩碼(實(shí)際是使用基本掩碼255.255.0.0),則其網(wǎng)絡(luò)部分為129.102,主機(jī)部分是1.56。如果使用掩碼255.252.0.0(11111111.11111100.00000000.00000000),則其網(wǎng)絡(luò)部分為129.100,主機(jī)部分為2.1.56。掩碼中的“1”可以不是連續(xù)的,但是既沒(méi)有必要又費(fèi)勁,RFC也不推薦使用。

  IP地址屬于高層地址,物理層只能依靠物理地址進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)發(fā)送者怎樣通過(guò)接收者的IP地址找到所對(duì)應(yīng)的物理地址呢?如果發(fā)送者與接收者在同一個(gè)物理網(wǎng)上,則可以通過(guò)地址解析協(xié)議(ARP——Address Resolution Protocol)或手動(dòng)配置來(lái)確定接收者的物理地址。

  ARP用于共享式網(wǎng)絡(luò),如以太網(wǎng)。其工作方法如下:IP把要發(fā)送的報(bào)文交給以太網(wǎng)鏈路層,同時(shí)要告訴鏈路將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給哪個(gè)IP地址(記做A);鏈路用以太網(wǎng)廣播幀的形式向本網(wǎng)詢問(wèn)誰(shuí)是A;A收到ARP請(qǐng)求后回答自己的物理地址(記作P);發(fā)送者收到ARP響應(yīng)后將IP報(bào)文發(fā)給P。設(shè)備可以使用緩存,只有在緩存中查不到的才做ARP請(qǐng)求,收到回答后將學(xué)習(xí)到的物理插入緩存。這樣可以提高ARP的效率。為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化緩存要有時(shí)限,超時(shí)后緩存失效。

  手動(dòng)配置方法主要用于不能運(yùn)行ARP的非共享式網(wǎng)絡(luò)。例如2501上需要配置Dialer map將IP地址與電話號(hào)碼相對(duì)應(yīng)。其中的電話號(hào)碼就相當(dāng)于電話網(wǎng)中的物理地址。其他,如X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)等都需要手動(dòng)將IP地址與物理地址相匹配。

  如果發(fā)送者與接收者不在一個(gè)物理網(wǎng)上,則需要路由。

  一條路由主要包括目的地址和下一跳兩部分。目的(記做D)可以是一臺(tái)主機(jī),也可以某個(gè)網(wǎng)絡(luò),還可以是某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)子集。下一跳(記做N)是直譯,英文稱為“next-hop”,理解成“下一個(gè)驛站”可能更形象。正個(gè)路由信息所表示的意思就是要到達(dá)D,先要去N。比如“經(jīng)北京去往美國(guó)”就是一條路由。路由的目的是一個(gè)復(fù)合成員,由一個(gè)IP地址和一個(gè)掩碼組成。目的掩碼為全“1”(255.255.255.255)的路由俗稱主機(jī)路由,它的目的地是一臺(tái)主機(jī)。如果目的掩碼不是全“1”,則該路由是要去往某個(gè)網(wǎng)段(子網(wǎng))。根據(jù)下一跳的性質(zhì)可以將路由分為直接路由和間接路由兩類。如果到達(dá)目的需要經(jīng)過(guò)路由器轉(zhuǎn)發(fā),即下一跳是一臺(tái)路由器,則該路由稱為間接路由,否則稱為直接路由。理解直接路由器有點(diǎn)困難,舉個(gè)例子:路由器的以太網(wǎng)口接在局域網(wǎng)上,路由器啟動(dòng)后會(huì)有一條目的地為該以太網(wǎng)的路由,這條路由是路由器自動(dòng)產(chǎn)生的,不需要手動(dòng)配置或運(yùn)行路由協(xié)議來(lái)獲取。這條路由就是直接路由。一個(gè)更形象的例子就是:我們?cè)诒本?,要去美?guó),而北京有直飛美國(guó)的飛機(jī),不需要中轉(zhuǎn)。

  路由器獲得路由的方式主要有手工配置(靜態(tài)路由)和路由協(xié)議(動(dòng)態(tài)路由)兩種。靜態(tài)路由主要用于規(guī)模較小、相對(duì)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)。如果網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大或經(jīng)常變動(dòng),如經(jīng)常增減網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)等,就需要路由協(xié)議。常見(jiàn)的路由協(xié)議有RIP(Route Information Protocol)、IGRP(Internal Gateway Route Protocl)、EIGRP(Enhanced IGRP)、OSPF(Open Shortest Path First)。前三種都使用VD算法,OSPF使用LS算法。IGRP、和EIGRP都是cisco的標(biāo)準(zhǔn)。

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