首页 > 编程知识 正文

家用路由器可多人上网原理,家用路由器工作原理

时间:2023-05-05 23:28:28 阅读:164735 作者:4947

路由器上次更新的博文概述了网络层的数据面和控制面,重点关注了转发和路由的重要区别以及网络层的服务功能,实现了网络层的转发功能,即从一台路由器的输入链路到相应的输出链路

下图显示了标识一个路由器的四个组件的通用路由器体系结构的总体视图。

输入端口:他在路由器上执行终结输入物理链路的物理层功能。 它还与位于输入链路最远端的数据链路层交互以执行数据链路层功能。 最重要的是在输入端口上执行搜索功能。 现在我们使用查询转发表来确定路由器的输出端口。 到达的包通过路由器的交换机结构转发到输出端口。 具有路由协议信息的包等控制数据包从输入端口转发给路由处理器的交换结构:该结构将路由器的输入端口连接到自己的输出端口的输出端口3360,从交换结构接收并且,通过执行必要的链路层和物理层功能,路由处理器:路由处理器执行控制平面功能,通过输出链路传送这些数据包。 传统路由器运行路由协议以维护路由表和相关链路的状态信息,并计算其路由器的转发表。 在SDN路由器中,路由处理器负责与遥控器的通信,接收来自遥控器的转发表条目。 路由处理器还执行网络管理的功能。 这是稍后更新到.路由器的输入端口并输出

这里考虑一下数据包传输需要什么样的信息

基于目的地转发单元:确定检索最终目的地的出口的通用转发单元:可以有很多影响出口的其他选择,并且还可以根据入口进行选择等。 可选地,阻塞包,并基于其输出端口处理和目的地转发进行在该端口上执行的搜索对路由器的操作至关重要。 在此,路由器可以使用转发表检索输出端口,将已到达的包通过交换结构转发给该输出端口。

首先考虑一下简单的情况吧。个数据包根据该数据包的目标地址交换为输出端口。 对于32位IP地址,转发表的蛮力APP应用程序针对每个目标地址都有一个条目,因此可能会有超过40亿个地址,这在实现中是不可能的。 使用这种样式的转发表时,路由器使用的包目标地址的前缀与该表中的条目相匹配。 添加目标地址时,只有一个条目可能不匹配。 如果存在多个匹配项,则路由器将使用最长前缀匹配原则在转发表中查找最长的匹配项,并将包转发到与最长前缀匹配项相关联的链路接口。

此外,根据射击方式,当来自其他输入端口的分组使用交换结构时,可能会在某个分组进入交换结构之前暂时阻塞,因此被阻塞的分组被调度为在输入端口上排列并通过交换结构在输入端口上搜索被认为是最重要的动作,但需要进行很多其他动作:

物理层和链路层需要发生的操作必须检查包的版本号、检查和寿命字段(稍后更新)。 此外,要重写这两个字段,必须更新网络管理计数器。 使用“匹配添加操作”说明路由器入口端口的作用

交换机结构位于路由器的中心,允许包实际上通过交换机结构从入口端口切换到输出端口。 延迟:有很多种方法

当分组通过存储器交换:到达输入端口时,该端口首先以中断的方式向路由处理器发送信号分组,从输入端口将分组复制到处理代理路由器寻找交换存储器。 内存中的初始路由处理器(当前在输入线卡上处理)从开头提取目标地址,并在转发表中查找输出端口。 将数据包复制到输出端口,经由总线交换机3360的输入端口通过共享总线将数据包直接传送到输出端口。 不需要路由处理器干预的路由器的交换带宽受总线速率限制,通过互联网络交换:纵横交换机,2N条总线构成网络,连接n个输入端口和n个输出端口的垂直总线交叉点需要由交换机结构控制器打开和关闭的数据包到达端口a并转发到y。 交换机控制器关闭总线a和y的交叉点,a在该总线上发送包,并仅由y接收。 同时b也可以分组为x。 因为没有公共汽车。 纵横制网络可以并行传输多个数据包。 但是,如果两组不同的输入端口的目标是同一个输出端口。 小组必须在输入端等待。 输出端口处理输出端口处理是取出已经存储在输出端口存储器中的包并送出到输出链路的处理,选择并取出并传送排队的包,执行必要的链路层和物理层的传送功能

无论队列的输入、输出端口位于何处,都将形成数据包队列。 根据通信负载和交换机结构的不同,队列增加可能会导致路由器缓存空间不足,丢包

输入排队

如果交换机结构的速度不够快,入口端口上可能会出现数据包队列。

在上图中,输入队列开头的两个数据包发送到同一右上角的输出端口。 假设交换机结构决定发送左上方队列的第一个数据包。 因此,左下角队列中的阴影数据包必须等待。 但是,不仅是他,他身后的发色包也要等。 输入此现象的队列开关的线路前部(Head-Of-the_Line,HOL)阻塞

输出排队

同时向同意输出端口传送很多数据包,但假设在1单位时间内只能向外部传送1个数据包,则name其他数据包等待通过输出链路传送。

如果没有足够的存储器高速缓存(如分组),必须确定是丢弃到达的分组,建立称为丢弃端的策略,还是为新到达的分组留出空间

些情况下,在缓存填满之前边丢弃一个分组(或在其头部加上标记)的做法是有利的,这样可以向发送方通过一个拥塞信号.已经提出和分析了许多分组丢弃与标记策略,这些策略统称为主动队列管理算法.随机早起检测算法是得到最管饭研究和实现的算法之一.
关于输出缓存空间的大小,多年以来 用于缓存长度的经验方法是
少量TCP流:RTT * C(链路容量)
大量TCP流:RTT* C/ (N^1/2)

分组调度

这里我们讨论排队的分组如何经过输出链路传输的问题.

先进先出:这个就不多做解释了优先权排队:到达的分组被分类放入输出队列优先权类
优先权排队规则将从队列为飞空的最高优先权类中传输一个分组.在同一有限群类中的分组之间选择通常以FIFO方式完成

3.循环加权公平排队:分组像使用优先权排队那样内分类,在类之间不存在严格的服务优先权,循环调度器在这些类之间轮流提供服务

版权声明:该文观点仅代表作者本人。处理文章:请发送邮件至 三1五14八八95#扣扣.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。