路由器是不同網(wǎng)絡(luò)之間互連的必要設(shè)備,也是互聯(lián)網(wǎng)上的主要節(jié)點設(shè)備。1.路由器工作層面及功能
路由器工作在OSI 參考模型的網(wǎng)絡(luò)層。不同型號、品牌和用途的路由器,其WAN口和連接局域網(wǎng)的口數(shù)不同。圖3-12 顯示了具有2 個WAN 端口和3 個LAN 端口的路由器。路由器。
路由器的WAN口用于連接外部網(wǎng)絡(luò),可以是廣域網(wǎng),也可以是廣域通信子網(wǎng)。
LAN 端口用于連接到本地網(wǎng)絡(luò)。一個LAN口連接一個網(wǎng)段,每個LAN口連接的網(wǎng)段必須具有相同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。路由器的每個端口都包含一個MAC 實體,用于相鄰節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸。
主要有兩個功能:
(1)路徑選擇功能:為路由器轉(zhuǎn)發(fā)的每個數(shù)據(jù)包尋找最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
(2)轉(zhuǎn)發(fā)/過濾功能:負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包和過濾網(wǎng)絡(luò)廣播,保證各個網(wǎng)絡(luò)的獨立性。2.路由器工作原理
路由器根據(jù)每個連接到網(wǎng)絡(luò)的端口的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識來區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的基礎(chǔ)知識請參考4.3.2節(jié)的介紹),因此,路由器內(nèi)部有一個路由表用于路徑選擇。
如圖3-13所示,路由器的兩個LAN口分別與兩個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相連。網(wǎng)絡(luò)兩端的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是一樣的,分別連接到路由器端口E0和El,路由器內(nèi)置了一個以路徑長度為衡量標(biāo)準(zhǔn)的路由表,它給出了必須轉(zhuǎn)發(fā)到哪個網(wǎng)絡(luò)通過哪個端口以及到目的節(jié)點的距離等信息。 如果主機A向主機Z發(fā)送數(shù)據(jù)包,路由器端口El收到A發(fā)送的數(shù)據(jù)包后,在路由表中查找目的主機Z的網(wǎng)絡(luò)ID對應(yīng)的端口E2,并距離最短??梢酝ㄟ^E2端口轉(zhuǎn)發(fā);如果在路由表中找不到可以轉(zhuǎn)發(fā)的端口,路由器將通過丟棄來丟棄該數(shù)據(jù)包。由上可見,路由器不轉(zhuǎn)發(fā)未知數(shù)據(jù)包,起到了隔離網(wǎng)絡(luò)的作用,將各個網(wǎng)絡(luò)中的廣播報文限制在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。3.路由表的建立
路由表是路由器中非常重要的數(shù)據(jù)庫,它包含了數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)層如何選擇路徑(路由算法)和轉(zhuǎn)發(fā)到哪條路徑(路徑選擇)的具體信息。建立路由表的方法有靜態(tài)和動態(tài)兩種,即手動設(shè)置和自動更新。路由表的內(nèi)容根據(jù)路由算法的metric不同而不同,構(gòu)建也比較復(fù)雜,這里不再介紹。
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