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2023年12月16日发(作者:)
计算机网络 路由器的功能及路由原理
路由器工作在OSI参考模型的第三层,即网络层。它主要处理网络层的数据分组或网络地址,决定数据分组的转发,并决定网络中数据传输的完整路由。下面介绍路由器的功能以及路由原理知识。
1.路由器的功能
目前的路由器产品都具有识别网络层地址、选择路由、生成和保存路由表,更好地控制拥塞,隔离子网,提供安全和强化管理等功能。其中最主要的功能包括以下几个方面。
识别网络层地址和选择路由
当路由器接收到数据包时,首先将该数据包在数据链路层所附加的包头去掉,并提取网络层地址(即IP地址)。然后再根据路由表,确定数据包的传输路由,执行本身的路由协议,进行安全、优先权等处理。最后,将通过各项处理的数据包重新附加上数据链路层包头,进行转发。
生成和保存路由表
路由选择表是路由器赖以寻址的依据。内容包括每个路由器所连接的网络标识,以及每个网络中所连接的主机标识。建立路由选择表的方法包括静态路由生成法和动态路由生成法。其中静态路由生成法是由管理员根据网络结构以手工方法生成,存入路由器的内存中;而动态路由生成法则是经过路由器执行相关的路由协议自动生成。
隔离子网连通广域网
路由器通常可以处理多种协议并具备相应的协议处理软件。因此路由器能够将物理上分离,以及不同技术的网络进行互联,并且能够将不同协议的网络视为一个子网进行互联,每个子网都是一个独立的管理域。路由器只将网络中传输的数据包发往特定的子网进行通信,绝不会向其他子网广播,从而实现子网隔离。
2.路由原理
当IP子网中的计算机A发送数据给同一IP子网中的计算机B时,则两台计算机不需要进行路由选择,可直接进行数据传输。如图6-12所示。
而如果将数据发送给不同IP子网主机时,就需要进行路由选择功能(如计算机B向计算机C发送数据)。即选择一条能到达目的子网的路径,因此需要把数据送给路由器,由路由器负责把数据送到目的地。如果没有找到这样的路由器,主机就把数据送给一个称为“缺省网关(default gateway)”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数,它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。
路由器转发数据时,只根据数据中目的IP地址的网络号部分,选择合适的端口,把数据送出去。同主机一样,路由器也要判定端口所接的是否是目的子网,如果是,就直接把分组通过端口送到网络上,否则也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有缺省网关,用来传送自身无法选择路由的数据。这样,通过路由器把能够选择路由的数据正确转发出去,无法选择路由的数据转发给“缺省网关”路由器,这样一级一级的进行传送。从而使数据最终将送到目的地,如果传送不到目的地的数据则被网络丢弃。
用户路由器A用户路由器B计算机A路由原理
运营商B路由器Ethernet运营商A路由器运营商IP网计算机BEthernet计算机C图6-12
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