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弱电工程路由器工作原理和技术讲义
通常由网络管理员指定
路由选择协议
路由协议(routed protocol) 含有使数据包路由用的寻址和控制信息(故又称 为“路由协议”)。它们根据路由选择协议实现 互连网络之间的路由。常用路由协议有:IP协议, AppleTalk,DECnet和Novell NetWare等。
路由选择协议(routing protocol) 执行某个路由算法实现路由功能。路由算法用于 初始化和定期更新“路由表” (routing table) 中的信息,并进行实际的路径选择。
路由器工作图
在此通信过程中,数据包 的协议地址始终不变,而 物理地址在不同子网中有 不同的值。
路由器常用计量标准(Metric)
跳数(hop)——数据包到达目的地所必须经过的路由器 数目
带宽(bandwidth)——链路传输数据流容量的能力 延时(delay)——从源节点发送一个数据包到目的节点
两者均为网络互联,但
桥接 功能发生在数据链路层,转发的依据是 帧中的信息(MAC地址)。硬件处理,转发速 度较快,无广播抑制功能,价格较低,适合于 局域网、企业网等内部子网间互联。
路由 功能发生在网络层,转发的依据是数据 报中的信息(IP地址)。软件处理,转发速度 较慢,可完全抑制广播,价格较高,适用于大 网络和复杂网络拓扑结构,主要用在外网与内 网的隔离处或在广域网中作中间转发结点。
4.1 路由器的概念
工作在OSI参考模型第三层(网络层)的数据 包转发设备
具有判断网络地址和选择路径的功能
根据收到的数据包中的网络层地址和路由 器内部维护的路由表决定输出端口和下一 跳地址
通过动态维护路由表来反映当前的网络拓 扑,并通过与网络上其他路由器交换路由和 链路信息来维护路由表
路由与桥接:性能特点
An internet is a combination of networks connected by routers. When a datagram goes from a source to a destination, it will probably pass through many routers until it reaches the router attached to the destination network.
4.2 路由器的分类
形形色色的路由器
Cisco 837 ADSL Broadband Router
Cisco00 SERIES INTEGRATED SERVICES ROUTERS
按性能档次分类
高端路由器
背板交换能力大于40Gbps CISCO12000/7500/7200系列
A router receives a packet from a network and passes it to another network. A router is usually attached to several networks. When it receives a packet, to which network should it pass the packet? The decision is based on optimization: which of the available pathways is the optimum pathway?
中端路由器
背板交换能力大于25~40Gbps CISCO4000/3600系列
低端路由器
背板交换能力小于25Gbps CISCO3600系列以下
划分标准和型号仅供参考
按结构分类
模块化路由器(下图)
通常为中高端路由器
非模块化路由器(右图)
通常为低端路由器
按网络位置分类
核心层(骨干级)路由器
第四章 路由器工作原理和技术
网络系统集成技术 Networks System Integrating
第四章 路由器工作原理和技术
本章主要内容
4.1 路由器的概念 4.2 路由器的分类 4.3 主要路由协议 4.4 路由器的连接 4.5 路由器的配置 4.6 路由器主要技术
About Routers
所需时间 负载(load)——网络资源(如路由器、链路等)的繁忙
程度 可靠性(reliability)——指每一链路的可靠性(通常用
误码率来描述) 滴答数(tick)——在数据链路上用IBM PC时钟表示的
延时(1 tick=1/18s,约55ms) 开销(cost)——基于带宽、费用或其他因素的任意值,
按功能分类
通用路由器 专用路由器
为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等做 专门优化(如拨号、VPN)
线速路由器
以线路速率高速转发数据(高端路由器)
非线速由器
转发时有一定间断和延时(中低端路由器)
4.3 主要路由协议
路由器工作方式 所谓“互连网络”,就是由若干路由器连接起来 的一组网络。路由器的主要作用是将所接收到的 信息包按其附加的地址信息传送给另一个网络。 一个路由器通常连接几个网络,如果通往目标网 络有几条传输路径可行,路由器将根据预先设定 的所谓“计量标准”(metric)选择最佳路径。 路由选择——选择最佳路径 最佳判断——计量标准
路 由 器 的 工 作 流 程
路由器的功能
异种网络的互联
可用完全不同的数据分组和介质访问方法互联各种子 网。只接收源站或其他路由器的信息,而不关心各子 网所用的硬件设备(但要求运行与网络层协议相一致 的软件)。
网络地址判断、最佳路由选择和数据处理(加密/ 优先级/过滤等)
支持复杂的网络拓扑结构 网络互联和路由选择(中间节点路由器) 分隔子网和隔离广播(边界路由器)
位于网络中心,要求高速可靠(热备份/双电源/双数据 通路等),用于实现企业级网络的互联。
分发层(企业级)路由器
中大型企业和因特网服务供应商(ISP)或分级系统中 的中级系统
访问层(接入级)路由器
位于网络边缘,应用最广泛,主要用于中小企业和大 型企业分支机构中。目前最常用的接入路由器是宽带 路由器。