文档介绍：第六章网络路由技术
路由器概述
路由表
路由算法与路由协议
路由器类型
路由器发展趋势
路由器概述
路由器又称选路器,是一个工作在OSI参考模型第三层(网络层)的互联设备。
使用路由器互联的网络与使用网桥互联的网络有着本质的区别:
用网桥互联的网络是一个单一的逻辑网络;
用路由器互联的网络是多个不同的逻辑子网。每个逻
辑子网都有不同的网络地址(逻辑地址,如IP地址)。
路由器的功能特点
路由器主要完成网络层的功能,它负责将数据分组从源
端主机经最佳路径传送到目的端主机。为此,路由器必须具
备以下两个最基本的功能:路由选择和数据传送。
路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI
参考模型的第二层,而路由发生在第三层。
路由器的其他功能:包过滤、多播、服务质量(QoS)
数据加密、防火墙、流量控制、拥塞控制、网络管理等。
路由器的原理和作用
路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网。
路由器的主要工作是为经过路由器的每个数据分组找一条最佳传输路径,由此可见,选择最佳路径的策略,即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作,在路由器中存在着各种传输路径的相关数据——路由表等内容。
路由表
路由选择就是通过路由算法确定到达目的地址的最佳途径。
路由选择实现的途径是:
路由器通过路由选择算法,建立并维护一个路由表。在路由表中包含着目的地址和下一跳路由器地址等多种路由信息。路由表中的路由信息告诉每一台路由器应该把数据包转发给谁,它的下一跳路由器地址是什么?路由器根据路由表提供的下一跳路由器地址,将数据包转发给下一跳路由器;通过一级一级的转发,最终把数据包传送到目的地。
路由表的结构
表6-1 路由表
目的网络地址
子网掩码
下一跳地址
发送接口
S1
S0
E0
S2
路由表的查找
确定一条路由是否符合要求,可把IP数据包中的目的地址跟路由表中每一项的掩码做“与”运算,看其结果是否与相应的路由项目中的目的子网地址相等。
,而此时路由表的内容如上表所示。
从第一条路由开始比较,结果如下:
1) &=,,结果不匹配。
2) &=,结果匹配。
3) &255. 255. =,结果匹配。
4) &=,结果匹配。
在查找路由表时,要求使用最佳匹配原则。如果有多条成功匹配的路由项,则选择子网掩码最长的项所对应的路由。
路由表的生成
1. 路由表(以IP协议为例)
1)路由表格式
路由表具体的格式随操作系统的不同而有所差异,但是在每个路由表中,至少有如下几项:
目的地址
掩码
网关
网络接口名称
目的地址和掩码是整个表的关键字,唯一确定到某目的地的路由。网关表示下一站路由器的地址,而网络接口名称则指出应该向本机的哪个网络接口进行转发。
2)路由表的搜索
确定一条路由是否符合要求可把IP数据包中的目的地址跟路由表的每一项的掩码做“与”运算,看其结果是否与相应的路由项中的目的子网地址相等。
在查找路由表时,要求使用最佳匹配原则。因为在路由表中每条路由的掩码长度不一样。如果有多条成功匹配的路由项,则选择最长的项所对应的路由。
2. 静态路由表及其生成方法
不根据实测或估计的距离进行路由选择,也不根据当前通信量和网络拓扑结构等度量权值来进行路由选择,而是由网络管理员预先设定好固定的路由表,这样的路由选择就称为静态路由。
1、静态路由的路由表是由网络管理员在路由器上建立的,路由表中的路由是手工配置的。路由表一旦建立,它就不会改变,除非网络管理员修改它。
2、静态路由不能自动适应网络的各种变化,当网络拓扑结构发生变化或路由器出现故障时,它不能适应新的环境自动更新路由表。
3、静态路由的配置比较简单和直观,在小型网络中使用比较方便。