A. 路由器的原理
路由器的概念及基本构成
路由器是一种用于网络互连的计算机设备,它工作在 OSI 参考模型的第三层
(网络层),为不同的网络之间报文寻径并存储转发。
作为路由器,必须具备:
Ⅰ 两个或两个以上的接口:用于连接不同的网络。
Ⅱ 协议至少实现到网络层:只有理解网络层协议才能与网络层通讯。
Ⅲ 至少支持两种以上的子网协议:异种子网互联。
Ⅳ 具有存储、转发、寻径功能 :实现速率匹配与路由寻径。
Ⅴ 一组路由协议:包括域内路由协议、域间路由协议。
路由器的作用
Ⅰ 异种网络互连:主要是具有异种子网协议的网络互连。
Ⅱ 子网协议转换:不同子网间包括局域网和广域网间协议转换。
Ⅲ 路由(寻径):路由表建立、刷新、查找。
Ⅳ 速率适配:不同接口具有不同的速率,路由器可以利用自己 缓存及流控协议适配。
Ⅴ 隔离网络:防止广播风暴,网络安全(防火墙)。
Ⅵ 报文分片与重组:接口的 MTU 不同,超过接口的 MTU 的报文会被分片,到达目的地的报文会被重组。
Ⅶ备份、流量流控:主备线路的切换及复杂的流量控制。
路由器工作原理
路由器中时刻维持着一张路由表,所有报文的发送和转发都通过查找路由表。从相应端口发送。这张路由表可以是静态配置的,也可以是动态路由协议产生的。物理层从路由器的一个端口收到一个报文,上送到数据链路层。数据链路层去掉链路层封装,根据报文的协议域上送到网络层。网络层首先看报文是否是送给本机的,若是,去掉网络层封装,送给上层。若不是,则根据报文的目的地址查找路由表,若找到路由,将报文送给相应端口的数据链路层,数据链路层封装后,发送报文。若找不到路由,报文丢弃。
电子产品世界
路由器工作原理
手机与无线通信 作者:何富和 时间:2015-05-27来源:电子产品世界
导读:说起路由器,大家对它一定非常熟悉吧,上网都靠他,但它是靠什么原理工作的呢,它的工作流程是怎样呢?今天小编带大家了解一下路由器的工作原理。
路由器的概念及基本构成
路由器是一种用于网络互连的计算机设备,它工作在 OSI 参考模型的第三层
(网络层),为不同的网络之间报文寻径并存储转发。
作为路由器,必须具备:
Ⅰ 两个或两个以上的接口:用于连接不同的网络。
Ⅱ 协议至少实现到网络层:只有理解网络层协议才能与网络层通讯。
Ⅲ 至少支持两种以上的子网协议:异种子网互联。
Ⅳ 具有存储、转发、寻径功能 :实现速率匹配与路由寻径。
Ⅴ 一组路由协议:包括域内路由协议、域间路由协议。
路由器的作用
Ⅰ 异种网络互连:主要是具有异种子网协议的网络互连。
Ⅱ 子网协议转换:不同子网间包括局域网和广域网间协议转换。
Ⅲ 路由(寻径):路由表建立、刷新、查找。
Ⅳ 速率适配:不同接口具有不同的速率,路由器可以利用自己 缓存及流控协议适配。
Ⅴ 隔离网络:防止广播风暴,网络安全(防火墙)。
Ⅵ 报文分片与重组:接口的 MTU 不同,超过接口的 MTU 的报文会被分片,到达目的地的报文会被重组。
Ⅶ备份、流量流控:主备线路的切换及复杂的流量控制。
路由器工作原理
路由器中时刻维持着一张路由表,所有报文的发送和转发都通过查找路由表。从相应端口发送。这张路由表可以是静态配置的,也可以是动态路由协议产生的。物理层从路由器的一个端口收到一个报文,上送到数据链路层。数据链路层去掉链路层封装,根据报文的协议域上送到网络层。网络层首先看报文是否是送给本机的,若是,去掉网络层封装,送给上层。若不是,则根据报文的目的地址查找路由表,若找到路由,将报文送给相应端口的数据链路层,数据链路层封装后,发送报文。若找不到路由,报文丢弃。
子网寻径及路由
标准的寻径表表目是一个二维组(信宿网络地址,下一驿站地址),其中不携带子网信息,不能满足子网寻径。引入子网编址以后,子网寻径表的每一表目中加入子网模,于是子网寻径表表目变为三维组:子网模、信宿网络地址、下一驿站地址。
路由算法、路由协议、寻径
路由器依据路由表来为报文寻径,路由表由路由协议建立和维护。路由协议的设计则是依据某种路由算法。
选径是否是最佳:
以什么参数来衡量路由,如时延、距离、中间网关数等。
简洁性:路由算法应设计的尽可能简洁。
强壮性:路由算法必须具有鲁棒性,应经得起各种网络环境的考验。
快速收敛性:即所有路由器就最优路径达成一致的过程路由算法如果收敛的慢,就会引起路径循环或网络消耗。
灵活性、弹性:路由算法能否适应网络环境的各种变化,例如网络带宽、路由器的缓存、网络时延等发生变化,路由算法能否根据这些变化做出调整。路由表包含的信息用来交换路由信息和选择最佳路由路由表是路由器的核心,其中的路由信息来源有两种:一种是手动添加的静态路由,另外一种是路由器运行过程中由动态路由协议学习而得来。路由算法使用了许多不同的权决定最佳路由。
通常采用的权如下:
Ⅰ 路径距离:指所经过的每条链路的权值之和,有的路由协议指节点数目;
Ⅱ 可靠性:指网络链路是否容易出故障;
Ⅲ 时延:指网络链路造成的网络延时;
Ⅳ 带宽:指链路传输信息流容量的能力;
Ⅴ 承载量:指网络资源如路由器的繁忙程度;
路由器与相关网络设备的比较
Hubs(中继器):对应 7 层模型的物理层,它的作用是放大电信号。主要用于连接具有相同物理层的 LAN。Hubs 还将以太网的总线结构变成星状结构。Bridges(Switches):是一种在数据链路层实现互连的存储转发设备,广泛用于局域网的扩展。Bridges 从一个网段接收完整的数据帧,进行必要的比较和验证,然后决定是丢弃还是发送给另外一个网段。Bridges 具有隔离网段的作用。在网络上适当地使用 Bridges 可以调整网络负载,提高传输性能。
Router(路由器):与 Bridges 相比,路由器实现网络互连是发生在网络层,它实现了相对复杂的功能:路由选择、多路重发、错误检测等。路由器的异构网互连能力、阻塞控制能力和网段的隔离能力要强于 Bridges。路由器可以阻止网络风暴、支持多协议、提供多种接口。
B. 什么叫异构网络是指数据传输格式不同么
1、所谓异构网络(Heterogeneous Network)是一种类型的网络,其是由不同制造商生产的计算机,网络设备和系统组成的,大部分情况下运行在不同的协议上支持不同的功能或应用。
互联网可以由多个异构网络互联组成。用来连接异构网络的设备是路由器。
2、数据传输格式有多种,如IP数据包格式,ATM数据格式,波分传输通用性帧,SDH帧等。
C. 路由器是做什么用的
我国的网民据统计快破8亿人了,这个规模实在是不小。在移动互联网兴起之前,也就是PC时代,家庭里面如果有一台电脑的,只需要一根网线、光猫就可以了。也就是使用有线网络。
但随着移动互联网的越来越普及(也可以说是智能手机越来普及的时候),我们对于移动网络的需求也越来越多。而这时候,路由器这一个在网络使用中扮演着重要角色的硬件设备就派上了大用处了。
路由器是一种智能选择数据传输路径的网络设备,其依赖的是数据中的IP地址,功能如下:
1、连接网络。路由器也称为网关,它将局域网络连接起来组成规模更大的广域网络,在连接异构网络时(异构网络就是指不同的网络类型,如ATM网络,FDDI网络,以太网络等),由于异构网络采用不同的数据封装方式,无法直接通信,而路由器能够将这些不同的封装数据进行“翻译”,从而实现异构网络的通信。此外,对于局域网而言,广域网无疑是一个异构网络。
2、路由器还可以隔离广播。由于交换机会将广播发送到整个网络中的每个端口,这会严重影响网络的传输效率,并且会大量占用计算机的CPU性能。路由器可以将这些广播隔离在局域网内,以达到分隔广播域的作用,从而提高每个局域网的传输效率。
3、作为整个局域网络与外界联络的唯一出口,路由器还担负着保护内部用户和数据的责任。
现在市面上出现了很多智能路由器,连接网络和使用起来都要比早期的路由器要好非常多。例如我现在在使用的360品牌的智能路由器,简单两步就可以安装完成,搭配智能APP,在手机上随时都可以控制自己家里的路由器,内置无线信号放大功能,网速相对稳定,还能防止蹭网,个人觉得已经是路由器里面的前卫产品了。
综上所述,路由器是现在每户家庭都需要必备的网络设备。
D. 不同的异构网络通过路由器互联,那如果我不用路由器 而用中继器互联呢,会有什么影响
1、首先,要明白中继器的作用,中继器的作用仅仅是对信号进行放大,增加中继距离,用在扩展局域网的覆盖范围,属于物理层的设备,或者说仅仅是增加了电缆的长度。因此它不能起到分组交换的作用。就像一条马路,没有十字路口,修得再长,也只能一条道走到黑。
2、在OSI体系结构中,路由器属于三层设备路由器具有分组交换的作用,可以实现分组的存贮转发和路由选择功能,相当于在网络上增加了交换节点,像十字路口的交警,可以指挥疏导交通流量。
3、因此中继器工作在物理层,仅有中继器是无法实现异构网络的互联的。
E. 那种设备用来连接异种网络: a:交换机 b:路由器 c:网桥
b:路由器-路由器Router,工作在网络层(第三层),所有的路由器都有自己的操作系统来维持,并且需要人员调试,否则不能工作。路由器没有那么多接口,主要用来进行网络与网络的连接。 路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互连网络Internet 的主体脉络。
路由器之所以在互连网络中处于关键地位,是因为它处于网络层,一方面能够跨越不同的物理网络类型(DDN、FDDI、以太网等等),另一方面在逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位,使网络具有一定的逻辑结构。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。
拥有软件系统、用于连接网络、可以打破冲突域也可以分割广播域,是连接大型网络的比备设备