路由器標準簡介大全

　　本文為大家講解距離矢量，希望能幫到大家。

　　由于當前社會信息化的不斷推進，人們對數據通信的需求日益增加。自TCP/IP協(xié)議簇于七十年代中期推出以來，現(xiàn)已發(fā)展成為網絡層通信協(xié)議的事實標準，基于TCP/IP的互聯(lián)網絡也成為了最大、最重要的網絡。路由器作為IP網絡的核心設備已經得到空前廣泛的應用。

　　路由器作為IP網的核心設備，其技術已成為當前信息產業(yè)的關鍵技術，其設備本身在數據通信中起到越來越重要的作用。同時由于路由器設備功能強大，且技術復雜，各廠家對路由器的實現(xiàn)有太多的選擇性。路由器作為公眾網絡的核心設備，必須通過設備規(guī)范來提出最低要求。所以對路由器設備作出規(guī)范有其重要性和必要性。關于路由器設備已發(fā)布的標準如下所示：YD/T1156-2001《路由器測試規(guī)范-高端路由器》;YD/T1098-2001《路由器測試規(guī)范-低端路由器》。

　　一、路由器定義

　　路由器是工作在OSI參考模型第三層--網絡層的數據包轉發(fā)設備。路由器通過轉發(fā)數據包來實現(xiàn)網絡互連。雖然路由器可以支持多種協(xié)議(如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等協(xié)議)，但是在我國絕大多數路由器運行TCP/IP協(xié)議。路由器通常連接兩個或多個由IP子網或點到點協(xié)議標識的邏輯端口，至少擁有1個物理端口。路由器根據收到數據包中的網絡層地址以及路由器內部維護的路由表決定輸出端口以及下一跳地址，并且重寫鏈路層數據包頭實現(xiàn)轉發(fā)數據包。路由器通過動態(tài)維護路由表來反映當前的網絡拓撲，并通過與網絡上其他路由器交換路由和鏈路信息來維護路由表。

　　二、路由器分類

　　當前路由器分類方法各異，各種分類方法有一定的關聯(lián)，但是并不完全一致。

　　從結構上分，路由器可分為模塊化結構與非模塊化結構，通常中高端路由器為模塊化結構，低端路由器為非模塊化結構。從網絡位置劃分，路由器可分為核心路由器與接入路由器。核心路由器位于網絡中心，通常使用高端路由器，要求快速的包交換能力與高速的網絡接口，通常是模塊化結構;接入路由器位于網絡邊緣，通常使用中低端路由器，要求相對低速的端口以及較強的接入控制能力。從功能上劃分，路由器可分為通用路由器與專用路由器。一般所說的路由器為通用路由器。專用路由器通常為實現(xiàn)某種特定功能對路由器接口、硬件等作專門優(yōu)化，例如接入路由器用作接入撥號用戶，增強PSTN接口以及信令能力;路由器增強隧道處理能力以及硬件加密;寬帶接入路由器強調寬帶接口數量及種類。從性能上分，路由器可分為線速路由器以及非線速路由器。通常線速路由器是高端路由器，能以媒體速率轉發(fā)數據包;中低端路由器是非線速路由器，但是一些新的寬帶接入路由器也有線速轉發(fā)能力。

　　在標準的制定中，路由器從能力上區(qū)分可分為：高端路由器和低端路由器等類別，背板交換能力大于20Gbit/s，包交換能力大于20Mbit/s的路由器稱為高端路由器;包交換能力小于1Mbit/s的路由器稱為低端路由器。以市場占有率最大的Cisco公司為例，12000系列為高端路由器，7500以下系列路由器為低端路由器。顯然上述劃分存在空檔：包交換能力1Mbit/s以上20Mbit/s以下的路由器沒有參照標準。按照標準系列，應當有中檔路由器規(guī)范。但是由于中檔路由器沒有特殊性，可以參照低端路由器或高端路由器，所以不再單獨另立標準。

　　三、標準制定依據

　　路由器標準主要依據RFC文檔。由于路由器技術復雜，相關RFC文檔較多，大約上百個。除此之外還有大量路由協(xié)議、網管協(xié)議以及接口標準等文檔也是非常重要，這里就不再一一羅列。與路由器相關最緊密的RFC文檔是RFC1812，即IPv4路由器技術要求，路由器設備技術規(guī)范只要參照RFC1812，同時參照公用電信網絡設備標準即可加以增刪。

　　雖然路由器標準主要依據RFC文檔，但決不是簡單翻譯，在性能指標方面主要依據對路由器測試的結果。由于路由器牽涉大量的技術，標準無法包含所有相關協(xié)議的內容，所有協(xié)議的具體內容參見相關協(xié)議標準或RFC文檔。但是簡單地翻譯或羅列相關RFC文檔號和協(xié)議名稱是不恰當的。這是因為：

　　(1)在協(xié)議的要求中有一些比較重要，有一些是任選的;(2)某些要求在路由器的應用中非常關鍵，對于其他應用或設備或缺無關緊要;(3)某些廠商會因特定原因選擇不同的特性。另外，在標準制定中，指定路由器必須實現(xiàn)的協(xié)議不會重復應用協(xié)議的內容，只規(guī)定協(xié)議中必須實現(xiàn)的內容、可選的內容、不需實現(xiàn)的內容來對同類協(xié)議作選擇。路由器標準主要依據當前互聯(lián)網技術以及當前版本的協(xié)議及RFC文檔，隨著這些技術領域的更新以及相關協(xié)議或RFC文檔版本的更新，路由器標準應作相應更新或補充。

　　四、標準范圍

　　路由器可以支持多種協(xié)議(如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等協(xié)議)，即使TCP/IP協(xié)議也有版本4和版本6之分。但是由于當前TCP/IP已成為事實標準，IPv4在網絡中占絕對優(yōu)勢，所以路由器標準著重規(guī)范支持IPv4的設備。由于IPv6有其固有的優(yōu)越性，有可能在將來廣泛應用，所以標準中建議路由器支持IPv6，但不作規(guī)范。路由器除標準中所描述的路由器外還有內嵌路由器和透明路由器。內嵌路由器指除提供路由功能外還提供操作系統(tǒng)功能的計算機系統(tǒng)。由于其固有的缺陷，在標準中建議不使用。透明路由器又稱共享地址路由器，在標準中雖不作規(guī)范，但不排斥使用。路由器標準是工作在復雜多樣的互聯(lián)網中的路由器必須遵守的規(guī)范。盡管當前路由器不能完全符合標準，但是逐步符合路由器標準是努力的方向。由于互聯(lián)網的復雜性以及現(xiàn)實情況的多樣性，目前的路由器標準應作為建議標準。

　　五、路由器標準的主要內容

　　低端路由器標準與高端路由器標準內容有一定差異，差別主要體現(xiàn)在路由器接口類型、性能要求、可靠性要求等方面。一般來說高端路由器對性能要求高，接口速率要求高，可靠性要求高，它主要用作高速轉發(fā);低端路由器要求功能較多，除企業(yè)網應用外，公網中一般用它來作接入。上述兩類路由器在基本功能方面差異不大。所以下文以低端路由器為例介紹路由器標準的主要內容。

　　標準的第一部分指明標準應用的范圍，規(guī)定了路由器的技術要求，包括功能、指標、通信接口、通信協(xié)議、環(huán)境要求等。第二部分羅列出路由器標準所引用的標準與規(guī)范。如上文所述，有近百個文檔。第三部分列舉在標準中使用的所有定義、術語和縮寫，主要定義路由器以及低端路由器。第四部分指出路由器的功能劃分以及實現(xiàn)方法，他們分別如下。

　　(1)接口功能：用作將路由器連接到網絡?？梢苑譃榫钟蚓W接口及廣域網接口兩種。局域網接口主要包括以太網、令牌環(huán)、令牌總線、FDDI等網絡接口。廣域網主要包括E1/T1、E3/T3、DS3、通用串行口(可轉換成X.21DTE/DCE、V.35DTE/DCE、RS232DTE/DCE、RS449DTE/DCE、EIA530DTE)等網絡接口。(2)通信協(xié)議功能：該功能負責處理通信協(xié)議，可以包括TCP/IP、PPP、X.25、幀中繼等協(xié)議。(3)數據包轉發(fā)功能：該功能主要負責按照路由表內容在各端口(包括邏輯端口)間轉發(fā)數據包并且改寫鏈路層數據包頭信息。(4)路由信息維護功能：該功能負責運行路由協(xié)議并維護路由表。路由協(xié)議可包括RIP、OSPF、BGP等協(xié)議。(5)管理控制功能：路由器管理控制功能包括五個功能，他們是SNMP代理功能、Telnet服務器功能、本地管理、遠端監(jiān)控和RMON功能。通過五種不同的途徑對路由器進行控制管理，并且允許紀錄日志。(6)安全功能：該功能用于完成數據包過濾、地址轉換、訪問控制、數據加密、防火墻以及地址分配等。還有在第四部分中指出的路由器必須實現(xiàn)的基本功能。

　　路由器標準的第五部分規(guī)定路由器接口物理層規(guī)范，其中包含E1接口、ISDN接口、以太網接口、串行同步口、FDDI接口以及其他接口。上述接口規(guī)范都引用現(xiàn)成標準，沒有詳細描述。第六部分主要通過引用其他標準規(guī)范的方式規(guī)定路由器接口的鏈路層規(guī)范，包括串行線路鏈路層協(xié)議、幀中繼端口鏈路層協(xié)議、X.25鏈路層協(xié)議、ISDN鏈路層協(xié)議等內容。除此之外還包含路由器對鏈路層的附加要求：地址解析協(xié)議-ARP、關于Ethernet與802.3共存、最大傳輸單元-MTU、點到點協(xié)議-PPP以及接口測試等內容。第七部分規(guī)定路由器Internet層協(xié)議，其中包括IP協(xié)議、ICMP協(xié)議和IGMP協(xié)議。路由器對上述協(xié)議的實現(xiàn)并不是簡單引用或翻譯，而是針對路由器設備對上述3個協(xié)議各選項所作的特殊規(guī)定，是路由器標準中重要內容之一。第八部分對路由器的基本功能和轉發(fā)做了規(guī)定。其中包轉發(fā)過程具體規(guī)定符合互聯(lián)網層協(xié)議(STD5 RFC791、STD5 RFC950、STD5 RFC792、RFC1016)。

　　該部分內容主要參照RFC1812，綜合上述幾個RFC文檔對路由器轉發(fā)做了要求，這是路由器標準中重要內容之一。第九部分規(guī)定傳輸層協(xié)議，包括TCP協(xié)議與UDP協(xié)議。路由器工作在IP層，本來沒有必要實現(xiàn)傳輸層協(xié)議，但是由于運行維護需要(Telnet)以及路由協(xié)議需要，路由器通常實現(xiàn)上述傳輸層協(xié)議。TCP和UDP協(xié)議描述主要簡單應用，只對其中少量選項作定義。第十部分通過引用其他協(xié)議的方式規(guī)定路由器中運行的最復雜的協(xié)議：路由協(xié)議。其中包含兩部分，內部路由與外部路由。內部網關協(xié)議用作在AS內部分發(fā)路由信息(即AS內部路由)。外部網關協(xié)議用作在AS間交換路由信息(即AS間路由)。第十一部分指出路由器網管方面規(guī)定。要求路由器必須支持RFC1902至RFC1906中規(guī)定的SNMP v2以及相應的標準MIB。第十二部分規(guī)定其他應用協(xié)議。對路由器實現(xiàn)的所有其它應用層協(xié)議，路由器必須符合STD3、RFC1123中相關要求。第十三部分指出路由器運行維護方面的規(guī)定。主要制定路由器運行和維護的內容、路由器初始化、運行和維護具體規(guī)定、路由器安全性考慮等內容。第十四部分規(guī)定路由器主要技術指標。主要包含路由器的丟包率、路由器吞吐量、路由器的時延、路由器認證技術指標、路由表容量、背靠背幀數以及其計費、同步、可靠性指標等內容。最后規(guī)定了支持AppleTalk與Novell協(xié)議路由器，還規(guī)定了路由器環(huán)境要求以及電源和接地要求。