路由是什么意思
路由是指路由器从一个接口上收到数据包,根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个接口的过程。路由通常与桥接来对比,在粗心的人看来,它们似乎完成的是同样的事。它们的主要区别在于桥接发生在OSI参考模型的第二层(数据链路层),而路由发生在第三层(网络层)。这一区别使二者在传递信息的过程中使用不同的信息,从而以不同的方式来完成其任务。扩展资料路由器能够连接不同类型的局域网和广域网,如以太网、ATM网、FDDI网、令牌环网等。不同类型的网络,其传送的数据单元——包(Packet)的格式和大小是不同的。就像公路运输是以汽车为单位装载货物,而铁路运输是以车皮为单位装载货物一样,从汽车运输改为铁路运输,必须把货物从汽车上放到火车车皮上,网络中的数据也是如此。数据从一种类型的网络传输至另一种类型的网络,必须进行帧格式转换。路由器就有这种能力,而交换机和集线器就没有。参考资料来源:百度百科-路由
路由器是互联网络中必不可少的网络设备之一,路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。 路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。要解释路由器的概念,首先要介绍什么是路由。所谓“路由”,是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作,而路由器,正是执行这种行为动作的机器,它的英文名称为router。路由器的基本功能如下:第一,网络互连:路由器支持各种局域网和广域网接口,主要用于互连局域网和广域网,实现不同网络互相通信;第二,数据处理:提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能; 第三,网络管理:路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。
路由是把信息从源穿过网络传递到目的的行为,在路上,至少遇到一个中间节点。路由通常与桥接来对比,在粗心的人看来,它们似乎完成的是同样的事。它们的主要区别在于桥接发生在OSI参考协议的第二层(链接层),而路由发生在第三层(网络层)。这一区别使二者在传递信息的过程中使用不同的信息,从而以不同的方式来完成其任务。 路由的话题早已在计算机界出现,但直到八十年代中期才获得商业成功,这一时间延迟的主要原因是七十年代的网络很简单,后来大型的网络才较为普遍。二、路由的组成路由包含两个基本的动作:确定最佳路径和通过网络传输信息。在路由的过程中,后者也称为(数据)交换。交换相对来说比较简单,而选择路径很复杂。1、路径选择metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准,如路径长度。为了帮助选路,路由算法初始化并维护包含路径信息的路由表,路径信息根据使用的路由算法不同而不同。路由算法根据许多信息来填充路由表。目的/下一跳地址对告知路由器到达该目的最佳方式是把分组发送给代表“下一跳”的路由器,当路由器收到一个分组,它就检查其目标地址,尝试将此地址与其“下一跳”相联系。下表为一个目的/下一跳路由表的例子。表5-1 目的/下一跳对应表决定数据的最佳路径http://www.linkwan.com/gb/routertech/netsys/images/route1.gif路由表还可以包括其它信息。路由表比较metric以确定最佳路径,这些metric根据所用的路由算法而不同,下面将介绍常见的metric。路由器彼此通信,通过交换路由信息维护其路由表,路由更新信息通常包含全部或部分路由表,通过分析来自其它路由器的路由更新信息,该路由器可以建立网络拓扑细图。路由器间发送的另一个信息例子是链接状态广播信息,它通知其它路由器发送者的链接状态,链接信息用于建立完整的拓扑图,使路由器可以确定最佳路径。2、交换交换算法相对而言较简单,对大多数路由协议而言是相同的,多数情况下,某主机决定向另一个主机发送数据,通过某些方法获得路由器的地址后,源主机发送指向该路由器的物理(MAC)地址的数据包,其协议地址是指向目的主机的。路由器查看了数据包的目的协议地址后,确定是否知道如何转发该包,如果路由器不知道如何转发,通常就将之丢弃。如果路由器知道如何转发,就把目的物理地址变成下一跳的物理地址并向之发送。下一跳可能就是最终的目的主机,如果不是,通常为另一个路由器,它将执行同样的步骤。当分组在网络中流动时,它的物理地址在改变,但其协议地址始终不变,如下图所示。http://www.linkwan.com/gb/routertech/netsys/images/route2.gif上面描述了源系统与目的系统间的交换,ISO定义了用于描述此过程的分层的术语。在该术语中,没有转发分组能力的网络设备称为端系统(ES--end system),有此能力的称为中介系统(IS--intermediate system)。IS又进一步分成可在路由域内通信的域内IS(intradomain IS)和既可在路由域内有可在域间通信的域间IS(interdomain IS)。路由域通常被认为是统一管理下的一部分网络,遵守特定的一组管理规则,也称为自治系统(autonomous system)。在某些协议中,路由域可以分为路由区间,但是域内路由协议仍可用于在区间内和区间之间交换数据。三、路由算法路由算法可以根据多个特性来加以区分。首先,算法设计者的特定目标影响了该路由协议的操作;其次,存在着多种路由算法,每种算法对网络和路由器资源的影响都不同;最后,路由算法使用多种metric,影响到最佳路径的计算。下面的章节分析了这些路由算法的特性。1、设计目标路由算法通常具有下列设计目标的一个或多个:优化简单、低耗健壮、稳定快速聚合灵活性优化指路由算法选择最佳路径的能力,根据metric的值和权值来计算。例如有一种路由算法可能使用跳数和延迟,但可能延迟的权值要大些。当然,路由协议必须严格定义计算metric的算法。路由算法也可以设计得尽量简单。换句话说,路由协议必须高效地提供其功能,尽量减少软件和应用的开销。当实现路由算法的软件必须运行在物理资源有限的计算机上时高效尤其重要。路由算法必须健壮,即在出现不正常或不可预见事件的情况下必须仍能正常处理,例如硬件故障、高负载和不正确的实现。因为路由器位于网络的连接点,当它们失效时会产生重大的问题。最好的路由算法通常是那些经过了时间考验,证实在各种网络条件下都很稳定的算法。此外,路由算法必须能快速聚合,聚合是所有路由器对最佳路径达成一致的过程。当某网络事件使路径断掉或不可用时,路由器通过网络分发路由更新信息,促使最佳路径的重新计算,最终使所有路由器达成一致。聚合很慢的路由算法可能会产生路由环或网路中断。在下图中的路由环中,某分组在时间t1到达路由器1,路由器1已经更新并知道到达目的的最佳路径是以路由器2为下一跳,于是就把该分组转发给路由器2。但是路由器2还没有更新,它认为最佳的下一跳是路由器1,于是把该分组发回给路由器1,结果分组在两个路由器间来回传递直到路由器2收到路由更新信息或分组超过了生存期。http://www.linkwan.com/gb/routertech/netsys/images/route3.gif路由算法还应该是灵活的,即它们应该迅速、准确地适应各种网络环境。例如,假定某网段断掉了,当知道问题后,很多路由算法对通常使用该网段的路径将迅速选择次佳的路径。路由算法可以设计得可适应网络带宽、路由器队列大小和网络延迟。2、算法类型各路由算法的区别点包括:静态与动态单路径与多路径平坦与分层主机智能与路由器智能域内与域间链接状态与距离向量(1)静态与动态静态路由算法很难算得上是算法,只不过是开始路由前由网管建立的表映射。这些映射自身并不改变,除非网管去改动。使用静态路由的算法较容易设计,在网络通信可预测及简单的网络中工作得很好。由于静态路由系统不能对网络改变做出反映,通常被认为不适用于现在的大型、易变的网络。九十年代主要的路由算法都是动态路由算法,通过分析收到的路由更新信息来适应网络环境的改变。如果信息表示网络发生了变化,路由软件就重新计算路由并发出新的路由更新信息。这些信息渗入网络,促使路由器重新计算并对路由表做相应的改变。动态路由算法可以在适当的地方以静态路由作为补充。例如,最后可选路由(router of last resort),作为所有不可路由分组的去路,保证了所有的数据至少有方法处理。(2)单路径与多路径一些复杂的路由协议支持到同一目的的多条路径。与单路径算法不同,这些多路径算法允许数据在多条线路上复用。多路径算法的优点很明显:它们可以提供更好的吞吐量和可靠性。(3)平坦与分层一些路由协议在平坦的空间里运作,其它的则有路由的层次。在平坦的路由系统中,每个路由器与其它所有路由器是对等的;在分层次的路由系统中,一些路由器构成了路由主干,数据从非主干路由器流向主干路由器,然后在主干上传输直到它们到达目标所在区域,在这里,它们从最后的主干路由器通过一个或多个非主干路由器到达终点。路由系统通常设计有逻辑节点组,称为域、自治系统或区间。在分层的系统中,一些路由器可以与其它域中的路由器通信,其它的则只能与域内的路由器通信。在很大的网络中,可能还存在其它级别,最高级的路由器构成了路由主干。分层路由的主要优点是它模拟了多数公司的结构,从而能很好地支持其通信。多数的网络通信发生在小组中(域)。因为域内路由器只需要知道本域内的其它路由器,它们的路由算法可以简化,根据所使用的路由算法,路由更新的通信量可以相应地减少。(4)主机智能与路由器智能一些路由算法假定源结点来决定整个路径,这通常称为源路由。在源路由系统中,路由器只作为存贮转发设备,无意识地把分组发向下一跳。其它路由算法假定主机对路径一无所知,在这些算法中,路由器基于自己的计算决定通过网络的路径。前一种系统中,主机具有决定路由的智能,后者则为路由器具有此能力。主机智能和路由器智能的折衷实际是最佳路由与额外开销的平衡。主机智能系统通常能选择更佳的路径,因为它们在发送数据前探索了所有可能的路径,然后基于特定系统对“优化”的定义来选择最佳路径。然而确定所有路径的行为通常需要很多的探索通信量和很长的时间。(5)域内与域间一些路由算法只在域内工作,其它的则既在域内也在域间工作。这两种算法的本质是不同的。其遵循的理由是优化的域内路由算法没有必要也成为优化的域间路由算法。(6)链接状态与距离向量链接状态算法(也叫做短路径优先算法)把路由信息散布到网络的每个节点,不过每个路由器只发送路由表中描述其自己链接状态的部分。距离向量算法(也叫做Bellman-Ford算法)中每个路由器发送路由表的全部或部分,但只发给其邻居。也就是说,链接状态算法到处发送较少的更新信息,而距离向量算法只向相邻的路由器发送较多的更新信息。由于链接状态算法聚合得较快,它们相对于距离算法产生路由环的倾向较小。在另一方面,链接状态算法需要更多的CPU和内存资源,因此链接状态算法的实现和支持较昂贵。虽然有差异,这两种算法类型在多数环境中都可以工作得很好。3、路由的metric路由表中含有由交换软件用以选择最佳路径的信息。但是路由表是怎样建立的呢?它们包含信息的本质是什么?路由算法怎样根据这些信息决定哪条路径更好呢?路由算法使用了许多不同的metric以确定最佳路径。复杂的路由算法可以基于多个metric选择路由,并把它们结合成一个复合的metric。常用的metric如下:路径长度可靠性延迟带宽负载通信代价路径长度是最常用的路由metric。一些路由协议允许网管给每个网络链接人工赋以代价值,这种情况下,路由长度是所经过各个链接的代价总和。其它路由协议定义了跳数,即分组在从源到目的的路途中必须经过的网络产品,如路由器的个数。可靠性,在路由算法中指网络链接的可依赖性(通常以位误率描述),有些网络链接可能比其它的失效更多,网路失效后,一些网络链接可能比其它的更易或更快修复。任何可靠性因素都可以在给可靠率赋值时计算在内,通常是由网管给网络链接赋以metric值。路由延迟指分组从源通过网络到达目的所花时间。很多因素影响到延迟,包括中间的网络链接的带宽、经过的每个路由器的端口队列、所有中间网络链接的拥塞程度以及物理距离。因为延迟是多个重要变量的混合体,它是个比较常用且有效的metric。带宽指链接可用的流通容量。在其它所有条件都相等时,10Mbps的以太网链接比64kbps的专线更可取。虽然带宽是链接可获得的最大吞吐量,但是通过具有较大带宽的链接做路由不一定比经过较慢链接路由更好。例如,如果一条快速链路很忙,分组到达目的所花时间可能要更长。负载指网络资源,如路由器的繁忙程度。负载可以用很多方面计算,包括CPU使用情况和每秒处理分组数。持续地监视这些参数本身也是很耗费资源的。 通信代价是另一种重要的metric,尤其是有一些公司可能关系运作费用甚于性能。即使线路延迟可能较长,他们也宁愿通过自己的线路发送数据而不采用昂贵的公用线路。
说简单点就是用来转发数据的,下面是定义 路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择(routing),这也是路由器名称的由来(router,转发者)。作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于tcp/ip的国际互联网络internet的主体脉络,也可以说,路由器构成了internet 的骨架。
WAN,为广域网接口,接宽带服务商提供的宽带入口或猫; LAN1~3,为局域网接口,可接电脑或其他LAN设备。其中LAN3口可设置作为IPTV口,连接IPTV盒可看电视。

什么是网关协议和路由器协议?
网关能实现2个不同网络通信 路由器的路由协议就是网关协议也就是说路由器的概念小于网关 网关包括 路由器 有路由功能的主机 有路由功能的3层交换机 有路由功能的防火墙网关是1个设备
BGP IGP EGP都是网关协议 也是属于 路由器-协议的但 路由器 协议还包括其他部分 如RIP EIGRP CDP====如果 综合一楼的部分说法 看 的话 问题应该很明了了吧
网关报文协议...
下载 作者:Tim Parker本章内容包括:�6�1 网关、网桥和路由器�6�1 网关协议:基础知识�6�1 内部和外部网关协议开发T C P / I P的目的主要是支持网络上的互联网络流量,这个互联网络最终演变为I n t e r n e t。到那时为止, T C P / I P被设计成分层结构,这种结构使网络之间能非常好地工作。当数据报沿着互联网络从一个网络穿越到另一个网络时,它会经过作为网关的机器进入每个网络。网关机器决定报文是否要到网关指向的局部网络,如果是这样,网关会把报文从骨干网上移下来并把它路由至局部网络。如果数据报要传到互联网络远端的另一台网关机器,网关就执行相应功能。为了正确地把报文转发到其他网关,每个网关必须有一个路由软件使用的最新目的地列表。这一章将考查互联网络网关机如何处理它们之间的路由信息。人们已经开发了用于不同网关的协议。14.1 网关、桥和路由器当网关机接收一个从互联网络上来的数据报时,它们执行简单的功能,检查包含在T C P协议数据单元中的信息目的地址。如果目的机I P地址的网络部分和网关网络的I P地址匹配,网关就知道了数据报是寻址到与其网络相连的主机并把报文传到网络内部。如果数据报的I P地址指出数据报不是寻址到局部网络,网关就会把它传给互联网络上的下一个网关。在一个小型网络上把信息从一台机器传给另一台机器是容易的,因为这些机器清楚网络上每一台其他机器的I P地址。在一个大型网络或是由几个网络连在一起组成的互联网络中,这个过程的复杂性就会急剧增加。对于特大型互联网络,如I n t e r n e t来说,一个网关不可能保留网络上每一台机器的有效I P地址。由于这个原因,人们开发了几种特殊设备来简化在互联网络或广域网中数据报从一个网络到另一个网络的路由。这些设备称为网关、网桥和路由器。正如下面定义显示的,它们因彼此目的不同而不同:�6�1 网关是能执行路由功能和协议转译的机器。�6�1 网桥是连接两个或多个使用相同协议网络的机器。�6�1 路由器是在网络中转发报文的机器。14.1.1 网关网关是惟一进行协议转换的设备。如果网关作为I n t e r n e t (使用T C P / I P )和局域网(比如使用Novell NetWa r e )之间的接口,这一点就是必要的。网关必须把N e t Ware IPX/SPX报文转化成T C P / I P数据报或相反,这样,两个网络才能交换数据。网关能在许多不同的协议之间进行翻译,依赖于网络连接,网关常常同时为多于2个的协议服务。网关也进行文件格式转换或处理加密解密,这要依赖于网络系统。14.1.2 网桥网桥可以简单地认为是两个或多个网络之间的链路。通常,使用一条高速线路把一个L A N和另一个L A N连接起来,在多个国家有办公地的公司就是这种情况,一些L A N位于东海岸,而另一些位于西海岸,两个网络可能使用一样的协议(如T C P / I P ),但是在二者之间的高速远程通信线路上需要一个快速的路由系统。网桥处理从一个L A N到另一个L A N的数据报路由。网桥能同时处理许多L A N,但是它们必须使用相同的协议。14.1.3 路由器路由器在网络级的操作可以多一些也可以少一些。它们的功能是把报文转发到其目的地。当有可选路由至目的地时,一些路由器能执行协议转换,就像网关一样。路由器和网关的区别是路由器对L A N而言是内部的,而网关指向L A N的外部。14.1.4 自治系统当谈论连接到I n t e r n e t或其他互联网络时经常使用自治系统这一术语。自治系统是指其连接的局域网结构对互联网络的其他部分不可见。通常有一个指向这个局域网的网关并且所有到那个网络的流量都要经过网关。这样把局域网内部结构对互联网络的其他部分隐藏起来,既简化了数据报处理也增加了安全性。14.2 网关协议:基础知识如本章前面所提及的,实际上不可能让一个网关保存整个I n t e r n e t路由表,所以绝大多数网关只处理互联网络中的一个特定部分并且通过相邻网关知道更多关于它们自己相连网络的情况。但是这会导致一个常见的问题,当缺乏信息时会产生不完整的路由决定。因为这个原因,所以使用缺省路由。网关协议在网关之间交换路由和状态信息。有几种网关协议,能以最小的开销快速、可靠地进行数据传输。在考查协议之前,有必要区分在I n t e r n e t上使用的两类网关(其他互联网络也是如此)。网关分为核心网关与非核心网关。核心网关是由I n t e r n e t网络操作中心(Internet Network Operations Center, I N D C )管理的机器,这些机器形成I n t e r n e t骨干的一部分。核心网关首先设计用于A R PA n e t,在那里,它们被称为S t u b网关。非核心网关由I n t e r n e t组织之外的组管理,虽然这些网络连接到I n t e r n e t,但管理权由公司或组织自身拥有。典型情况下, I n t e r n e t上的公司或教育机构使用非核心网关。在A R PA n e t年代,任何不受A R PA n e t直接控制的网关称为非路由网关。I n t e r n e t结构的变化以及核心网关数量的增加要求开发一个协议使核心网关之间能彼此通信。这就是网关-网关协议(Gateway-to-Gateway Protocol,GGP),这种协议通常只用于核心网关之间。G G P主要用于散布关于和每个核心网关相连的非核心网关的信息,使每个核心网关能更新自身的路由表。一些局域网或广域网内有多个网关。比如,大型网络可以有两个去向I n t e r n e t的网关,这两个网关共同承担流量负载。另一种情况,如果有两个不同的局域网作为更大的公司网络的一部146使用第四部分IP 互联下载分,管理员可能要为每个局域网设置一个网关。如果局域网和广域网中有两个网关且它们之间能彼此通信,就认为它们是内部相邻网关。如果网关之间不能直接通信,它们属于不同的自治系统,就称它们为外部网关。当使用缺省路由时,外部网关在自治系统之间路由信息。在一个局域网或广域网内部,路由信息通常是通过路由信息协议( R I P )在内部网关之间传输。一些系统使用不太常见的H E L L O协议。H E L L O和R I P都是内部网关协议( I G P ),专门设计用于内部邻居之间彼此通信。两个外部网关之间的消息通常通过外部网关协议( E G P )来处理。R I P、H E L L O和E G P协议都依赖于网关之间经常传送的状态报文来更新路由表。三个网关协议不是独立的而是有一个关系。E G P用在自治系统的网关之间,而R I P和H E L L O (都是I G P )用在网络内部。G G P用在I n t e r n e t的核心网关之间。为什么使用如此多的网关协议?主要是因为每种网关类型需要不同的信息。14.3 内部网关协议和外部网关协议网关之间通信的协议细节对用户和开发人员而言是不重要的,因为几乎没有应用程序使用网关协议。所以,协议的许多技术细节不在本节的讨论范围之内。我们只是想考查一下网关使用的每种协议,使读者能理解协议能完成什么及它们如何来完成这些功能。14.3.1 网关-网关协议(GGP)核心网关为了正确和高效地路由报文需要知道I n t e r n e t其他部分发生的情况,包括路由信息和子网特性。当一个网关处理重负载而使速度特别慢,并且这个网关是访问子网的惟一途径时,通常使用这种类型的信息,网络中的其他网关能剪裁交通流量以减轻网关的负载。G G P主要用于交换路由信息,不要混淆路由信息(包括地址、拓扑和路由延迟细节)和作出路由决定的算法。路由算法在网关内通常是固定的且不被G G P改变。核心网关之间通过发送G G P信息,并等待应答来通信,之后如果收到含特定信息的应答就更新路由表。注意GGP的最新改进SPREAD已经用于Internet,但它还不如GGP普及。G G P被称为向量-距离协议。要想有效工作,网关必须含有互联网络上有关所有网关的完整信息。否则,计算到一个目的地的有效路由将是不可能的。因为这个原因,所有的核心网关维护一张I n t e r n e t上所有核心网关的列表。这是一个相当小的表,网关能容易地对其进行处理。14.3.2 外部网关协议(EGP)外部网关协议用于在非核心的相邻网关之间传输信息。非核心网关包含互联网络上所有与其直接相邻的网关的路由信息及其所连机器信息,但是它们不包含I n t e r n e t上其他网关的信息。对绝大多数E G P而言,只限制维护其服务的局域网或广域网信息。这样可以防止过多的路由信息在局域网或广域网之间传输。E G P强制在非核心网关之间交流路由信息。由于核心网关使用G G P,非核心网关使用E G P,而二者都应用在I n t e r n e t上,所以必须有某些方法使二者彼此之间能够通信。I n t e r n e t使任何自治(非核心)网关给其他系统发送“可达”信息,这些信息至少要送到一个核心网关。如果有一个更大的自治网络,常常认为有一个网关来处理这些可达信息。第1 4章网关协议使用147下载和G G P一样, E G P使用一个查询过程来让网关清楚它的相邻网关并不断地与其相邻者交换路由和状态信息。E G P是状态驱动的协议,意思是说它依赖于一个反映网关情况的状态表和一组当状态表项变化时必须执行的一组操作。14.3.3 内部网关协议(IGP)有几种内部网关协议可用,最流行的是R I P和H E L L O (本章前面提及),另一个协议称为开放式最短路径优先协议( O S P F ),这些协议没有一个是占主导地位的,但是R I P可能是最常见的I G P协议。选择特定的I G P以网络体系结构为基础。R I P和H E L L O协议都是计算到目的地的距离,它们的消息包括机器标识和到机器的距离。一般来讲,由于它们的路由表包含很多项,因此消息比较长。R I P和H E L L O一直维护相邻网关之间的连接性以确保机器是活跃的。路由信息协议使用广播技术。意思是说网关每隔一定时间要把路由表广播给其他网关。这也是R I P的一个问题,因为这会增加网络流量,降低网络性能。H E L L O协议与R I P的不同之处在于H E L L O使用时间而不是距离作为路由因素。这要求网关对每条路由有合理的准确时间信息。由于这个原因,所以H E L L O协议依赖于时钟同步消息。开放式最短路径优先协议是由I n t e r n e t工程任务组开发的协议,希望它能成为居于主导地位的I G P。用“最短路径”来描述协议的路由过程不准确。更好一些的名字是“最优路径”,这其中要考虑许多因素来决定到达目的地的最佳路由。14.4 小结这一章粗略地考查了网关协议。网关是把信息从一个网络转发至另一个网络的关键组件。有几种重要的网关协议,本章都已述及。协议实际工作的细节超出本章讨论范围,对绝大多 数T C P / I P用户而言,这并不重要。这一章也讨论了网桥和路由器的使用,及它们所起的作用。

路由协议是什么?
路由协议又叫RIP协议。最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的,是Internet中常用的路由协议。
近十年来,随着计算机网络规模的不断扩大,大型互联网络(如Internet)的迅猛发展,路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分,路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及,人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息,而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下,任何一个有一定规模的计算机网络(如企业网、校园网、智能大厦等),无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术,还是ATM技术,都离不开路由器,否则就无法正常运作和管理。 1 网络互连把自己的网络同其它的网络互连起来,从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息,是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式,其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。1.1 网桥互连的网络网桥工作在OSI模型中的第二层,即链路层。完成数据帧(frame)的转发,主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址,一般就是网卡所带的地址。网桥的作用是把两个或多个网络互连起来,提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在,设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的,因此只能连接相同或相似的网络(相同或相似结构的数据帧),如以太网之间、以太网与令牌环(token ring)之间的互连,对于不同类型的网络(数据帧结构不同),如以太网与X.25之间,网桥就无能为力了。网桥扩大了网络的规模,提高了网络的性能,给网络应用带来了方便,在以前的网络中,网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题:一个是广播风暴,网桥不阻挡网络中广播消息,当网络的规模较大时(几个网桥,多个以太网段),有可能引起广播风暴(broadcasting storm),导致整个网络全被广播信息充满,直至完全瘫痪。第二个问题是,当与外部网络互连时,网桥会把内部和外部网络合二为一,成为一个网,双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通,而不管传送的信息是什么。1.2 路由器互连网络路由器互连与网络的协议有关,我们讨论限于TCP/IP网络的情况。路由器工作在OSI模型中的第三层,即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址(即IP地址)来区别不同的网络,实现网络的互连和隔离,保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息,而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器,再由路由器转发出去。IP路由器只转发IP分组,把其余的部分挡在网内(包括广播),从而保持各个网络具有相对的独立性,这样可以组成具有许多网络(子网)互连的大型的网络。由于是在网络层的互连,路由器可方便地连接不同类型的网络,只要网络层运行的是IP协议,通过路由器就可互连起来。网络中的设备用它们的网络地址(TCP/IP网络中为IP地址)互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分,一部分定义网络号,另一部分定义网络内的主机号。目前,在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit,并且两者是一一对应的,并规定,子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号,为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来,才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址,其网络号必须是相同的,这个网络称为IP子网。通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行,要与其它IP子网的主机进行通信,则必须经过同一网络上的某个路由器或网关(gateway)出去。不同网络号的IP地址不能直接通信,即使它们接在一起,也不能通信。路由器有多个端口,用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号,对应不同的IP子网,这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。2 路由原理当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时,它将直接把IP分组送到网络上,对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时,它要选择一个能到达目的子网上的路由器,把IP分组送给该路由器,由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器,主机就把IP分组送给一个称为“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IP分组时,只根据IP分组目的IP地址的网络号部分,选择合适的端口,把IP分组送出去。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。路由器也有它的缺省网关,用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样,通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去,不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器,这样一级级地传送,IP分组最终将送到目的地,送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。目前TCP/IP网络,全部是通过路由器互连起来的,Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络(router based network),形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中,路由器不仅负责对IP分组的转发,还要负责与别的路由器进行联络,共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。路由动作包括两项基本内容:寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径,由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法,要相对复杂一些。为了判定最佳路径,路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表,其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中,根据路由表可将目的网络与下一站(nexthop)的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新,更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化,并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议(routing protocol),例如路由信息协议(RIP)、开放式最短路径优先协议(OSPF)和边界网关协议(BGP)等。转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找,判明是否知道如何将分组发送到下一个站点(路由器或主机),如果路由器不知道如何发送分组,通常将该分组丢弃;否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点,如果目的网络直接与路由器相连,路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议(routed protocol)。路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念,前者使用后者维护的路由表,同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由协议,除非特别说明,都是指路由选择协议,这也是普遍的习惯。3 路由协议典型的路由选择方式有两种:静态路由和动态路由。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映,一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中,静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时,以静态路由为准。动态路由是网络中的路由器之间相互通信,传递路由信息,利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化,路由选择软件就会重新计算路由,并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络,引起各路由器重新启动其路由算法,并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然,各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围,因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时,路由器首先查找静态路由,如果查到则根据相应的静态路由转发分组;否则再查找动态路由。根据是否在一个自治域内部使用,动态路由协议分为内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议,常用的有RIP、OSPF;外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择,常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。3.1 RIP路由协议RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的,是Internet中常用的路由协议。RIP采用距离向量算法,即路由器根据距离选择路由,所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径,并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息,除到达目的地的最佳路径外,任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样,正确的路由信息逐渐扩散到了全网。RIP使用非常广泛,它简单、可靠,便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络,因为它允许的最大站点数为15,任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。3.2 OSPF路由协议80年代中期,RIP已不能适应大规模异构网络的互连,0SPF随之产生。它是网间工程任务组织(1ETF)的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。0SPF是一种基于链路状态的路由协议,需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息,并根据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。与RIP不同,OSPF将一个自治域再划分为区,相应地即有两种类型的路由选择方式:当源和目的地在同一区时,采用区内路由选择;当源和目的地在不同区时,则采用区间路由选择。这就大大减少了网络开销,并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作,这也给网络的管理、维护带来方便。3.3 BGP和BGP-4路由协议BGP是为TCP/IP互联网设计的外部网关协议,用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法,也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号/自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串,这些更新信息通过TCP传送出去,以保证传输的可靠性。为了满足Internet日益扩大的需要,BGP还在不断地发展。在最新的BGp4中,还可以将相似路由合并为一条路由。3.4 路由表项的优先问题 在一个路由器中,可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序,但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级,当其它路由表表项与它矛盾时,均按静态路由转发。

OSPF路由协议,OSPF路由协议是什么意思
OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由

路由协议有哪些
一般路由器支持多种等。这些路由选择协议可分为有路由选择协议,例如静态路由、RIP类路由选择协议和无类路由选择协议、IGRP、RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等。----1.有类路由选择协议----一般把路由信息协议由选择协议中,只在路由器之间各路由器通过下面2种方法判定(RIP)和内部网关路由选择协议(I传送路由和它的度量值,对每个转发目的地网络掩码。GRP)等称为有类路由协议。在有类路报文,路由器从报文中取出目的地址,----(1)如果有一个接口连到目的地网络,须相同。则使用此接口的网络掩码。隶属网络的所有子网的大小必----(2)否则,使用对应目的地址类的网络网络使用24位掩码。掩码。A类网络使用8位掩码,B类网络使用16位掩码,C类----根据设置掩码的规则,转发报文。因为路由选择基于端网络使用的掩码,从而决定目,除去目的地址中的“局部操纵”位IP地址类(有A类、B类、C类和D类等的地的网络地址,故此类路由选择协,在路由选择表中查寻产生的网络地址4类)或与之相连的网络接口来决定远议被称为有类路由选择协议。----2.无类路由选择协议----RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等是一些比较与路径一起广播出去,这时网络掩码也称为前缀屏为255.255.255.0,可标识为192.168.1.0/24。由址类型和缺省掩码,这就是无类地址及无类路由选新的路由选择协议,它们在路由更新过程中,将网络掩码蔽或前缀。例如,如果C类IP地址192.168.1.0的网络掩码于在路由器之间传送掩码(前缀),因而没有必要判断地择,也是目前Internet上所基于的路由选择协议。----在无类路由中,IP地都由前缀来决定用于网络标识的码对。通过使用无类路由,用户外,新的IP编址标准IPv6也使用的是,通过使用无类路由协议,网化。址之间不再有类型差别,如A类地址位数,IP地址不再归属于某一个类,可以更充分地利用已有的IP地址空间无类路由协议,通过使用无类路由,用户在子网化时非常方便,尤其是可、B类地址或C类地址等之分,所有地址取而代之的是将它们看作一个地址和掩,从而避免浪费宝贵的IP地址资源。

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