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路由器的基本功能,路由的作用和工作原理

时间:2023-05-05 00:26:01 阅读:164736 作者:1298

路由器

一、定义:通过实现网络互联设备,在网络层工作

二.职能:

路由和转发

1 )可以确定分组从源到目的地的路径(从主机到主机之间的最佳传输路径),并且将此过程称作路径。

2 )将路由器输入端的数据包传输到合适的路由器输出端(在路由器内部进行)称为传输。

三.作用:

实现网络互联,提供数据包数据传输。

子网间速率匹配

隔离子网

隔离广播域

指定访问规则

不同类型的网络互联:

封装在一种类型的数据链路帧中的包经常被接收,并且在传输时可能需要封装为另一种类型的数据链路帧。 数据链路封装取决于设备接口的类型和连接的媒体类型。

四.路由器结构:

路由器的结构分为两部分。

1 .路由:又称控制面(软件),核心构建是路由处理器。

2 .数据包传输:也称为数据平面(硬件),核心是硬件处理芯片和交换结构。

补充:硬件: cpu

软件:操作系统、配置文件等。

路由:

从路由表中选择并转发最佳路径。

数据包传输:

1 .交换结构:是的核心组件,用于基于转发表,针对数据包的输入端,从适当的输出端口转发从一个输入端口进入的数据包。 单击,将从入口端口输入的数据包从相应的输出端口转发。 交换机结构本身是一个网络,但由于此网络完全位于路由器中,因此可以将交换机结构视为“路由器中的网络”。

交换方法:存储器通过总线通过内部互联网络

2 .入口端:

路由器是一台具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机,其任务是转发数据包。 换句话说,将在路由器的一个输入端口接收的包,根据包希望到达的目的地,即目的地网络,将该包从路由器的一个适当的输出端口转发到下一跳路由器。 下一跳路由器也用这种方法处理数据包,并等待该数据包到达终点。

数据链路层剥掉帧头和尾部后,将数据包发送到网络层,使用IP头关键字查找转发表以找到接口。 如果数据进入接口的速度大于数据进入交换模块的速度,则可以排队。

3 .输出端口:

对线路上接收的数据包的处理,从交换机构发送来的数据包先被缓存。 网络层的处理模块中设有缓冲器,实际上是队列。 当从交换机制发送的分组的速率超过输出链路的传输速率时,来不及发送的分组必须暂时存储在该队列中。 数据链路层处理模块在数据包中加入链路层的前端和末尾,传递到物理层后再发送到外部线路。 补充:

数据包丢弃:如果路由器处理数据包的速度赶不上数据包排队的速度,则队列中的存储容量最终一定会减少到零,之后排队的数据包只会因为没有存储空间而被丢弃。 路由器内的输入输出队列中发生溢出是丢包的重要原因。

5 .路由器表:

1 )路由表:

每个路由器都有自己的路由表

来源:

第一种是在数据链路层自动发现,这种类型的路径是直接连接路径

第二个是手动配置的根条目,这种类型的根是静态根。

第三种是通过动态路由协议学习,这种类型的路由是动态路由。

内容:

目标/掩码、协议类型、优先级、开销值、下一跳、出站接口。

路由表匹配:网络掩码最长匹配原则。

2 )转发公告(FIB ) )。

转发表是基于路由生成的,路由器在实际传输时使用转发表。 (仅包括IP地址/IP子网和下一跳/输出接口。 )高性能路由器的发布通常通过硬件实现,有利于高速检索。

路由表和转发表之间的区别:

转发表描述主机侧的信息,将主机内部的数据包从一个端口引导到另一个端口,路由表描述网络信息,将数据包从一台机器引导到另一台机器。

3 ) TCAM传输公告

为了充分解决路由器的查找表效率问题,许多高端路由器采用专用硬件检索技术TCAM先进内容可寻址存储器)方案

6 .路由器的工作方式:

综述:

路由器通过收集路由信息形成路由表。 确定通过最优路径是否应当将分组转发离开其接口,以实现网络层分组的转发。

详细信息:

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