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路由器

路由器(Router)作为连接不同网络的主要设备,在整个互联网中具有举足轻重的作用,任何一个内部网络想要连接到外部网络,不想成为网络信息孤岛,都必须要使用到路由器这一关键性网络设备。 其主要是连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用,是读...

     路由器(Router)作为连接不同网络的主要设备,在整个互联网中具有举足轻重的作用,任何一个内部网络想要连接到外部网络,不想成为网络信息孤岛,都必须要使用到路由器这一关键性网络设备。

     路由器从字面意思来理解,其主要是连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用。是指IP分组从源到目的地时,决定端到端路径的网络范围的进程,是读取每一个数据包中的IP地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。

     路由器最主要的功能:可以理解为实现信息的转送。因此,我们把这个过程称之为寻址过程。因为在路由器处在不同网络之间,但并不一定是信息的最终接收地址。所以在路由器中, 通常存在着一张路由表。根据传送网站传送的信息的最终地址,寻找下一转发地址,应该是哪个网络。其实深入简出的说,就如同快递公司来发送邮件。邮件并不是瞬间到达最终目的地,而是通过不同分站的分拣,不断的接近最终地址,从而实现邮件的投递过程的。路由器寻址过程也是类似原理。通过最终地址,在路由表中进行匹配,通过算法确定下一转发地址。这个地址可能是中间地址,也可能是最终的到达地址。

     路由器的功能就是将不同的子网之间的数据进行传递。

     具体功能有以下几点:

(1)实现IP、TCP、UDP、ICMP等网络的互连。

(2)对数据进行处理。收发数据包,具有对数据的分组过滤、复用、加密、压缩及防护墙等各项功能。

(3)依据路由表的信息,对数据包下一传输目的地进行选择。

(4) 进行外部网关协议和其他自治域之间拓扑信息的交换。

(5) 实现网络管理和系统支持功能。 

    路由器的分类:

(1)功能上可以划分为:骨干级、企业级和接入级路由器。骨干级路由器数据吐量较大且重要,是企业级网络实现互连的关键。骨干级路由器要求性能的高速度及高可靠性。 网络通常采用热备份、双电源和双数据通路等技术来确保其可靠性。企业级路由器连接对象为许多终端系统,简单且数据流量较小。
(2)结构上可以划分为:模块化和非模块化路由器。 模块化路由器可以实现路由器的灵活配置,适应企业的业务需求;非模块化路由器只能提供固定单一的端口。通常情况下,高端路由器是模块化结构,低端路由器是非模块化结构的。

(3)按所处网络位置划分为“边界路由器”和“中间节点路由器”。在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型,即边界路由器和中间节点路由器。

  路由器作为一种高端的智能网络设备,每个生产厂商都会基于互联网协议自主研发用于路由器本身的一些操作系统,以便使用单位或个人基于自身的需求去做一些功能性的设置,其主要技术有如下:

      背板结构

路由器的核心是背板,高效率的背板有助于提高路由器的性能。由于传统的共享总线式背板无法满足路由器的需要,所以采用结构可以用不同技术实现的交换式背板。 Banyan结构、Crossbar结构以及并行共享存储结构是交换式背板常用结构。Banyan结构采用自路由技术和多级缓冲结构;Crossba结构是单级、单通路、非阻塞的结构,采用的是全互联网交换结构;并行共享储存结构是研究的一个热点。 

      移动IP技术

LETF建立了一个工作组来解决人们想要在任何地点都能够将计算机、笔记本连接到Internet的方案,工作组整理出了实现任何一个方案所要满足的条件,有以下几点:
(1)每一台主机必须确保在任何一个地方都能够使用其IP地址;
(2)固定的主机,不能改动软件设备;路由器软件和路由表也不能随意的改动; 

      IPv6技术

现有互联网是在IPv4协议基础上运行操作的。随着互联网的迅速发展,Web的出现导致互联网形成爆炸性的发展IPv4所定义的有限地址空间不足, IP地址空前紧张,影响互联网的进一步发展,于是便提出下一版的互联网协议——IPv6。IPv6采用128位地址长度,提供地址几乎不受限制,不仅解决了IPv4不能解决的难题,还在IP层增加了认证、加密的安全措施,保证了安全性。IPv6具有扩大地址空间、将网络的整体吞吐量提高、有效地改善服务质量、保证安全性、移动性,并支持即插即用,实现多播功能等优势。  

     VPN技术

VPN(虚拟专用网)是路由器技术中最重要的一种。VPN 指在建筑在上能够进行自我管理的专用网络。在上,VPN用户可以控制自己与其他使用者之间的联系,可以同时支持拨号的用户使用。成功的VPN具备这些特点:安全保障、服务质量保障、具备可扩充性、灵活性和可管理性。 

      VPRN技术

VPRN是日常网络中的虚拟专用路由网。VPRN可以将位于不同物理局域网段的设备相互之间如同在同一网段中一样, 进行直接的通信。包括的业务有:使用传统的VPN协议和MPLS方式的VPN。解决路由器VPN技术的方案有:对访问控制进行设定;对通信数据进行加密;NAT(网络地址转换协议)技术。

      QoS技术

QoS即为服务质量。早先,QoS只是在ATM中专用,但由 于IP作为一个打包的协议不能满足多媒体信息越来越多的应用,造成延迟长且不是定值的问题,丢包造成信号失真大、不连续等。

厂商提供了若干的解决方案:①优先级的某些设备数据包发送可以后到先传;②如果用户的哪种协议优先级较高,Intel和Cisco都支持其后到先传;③做链路整合MLPPP,Cisco支持采用把连接两点的多条线路汇聚在一起的 方式来提高宽带;④做资源预留PSVP,将一部分的宽带以固 定的形式分给多媒体信号,不论其他的协议如何的拥挤,这部分宽带都不会被占用。   

无线路由器

无线路由是一种应用于用户上网、带有无线覆盖功能的路由器,可将其看作一个转发器,将宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备。 市场上流行的无线路由器一般都支持专线xdsl/ cable、动态xdsl、pptp四种接入方式,它还具有其它一些网络管理的功能,如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤、动态域名等功能。 常见的无线路由器一般都有一个RJ45口为WAN口,也就是UPLink到外部网络的接口,其余2-4个口为LAN口,用来连接普通局域网,内部有一个网络交换机芯片,专门处理LAN接口之间的信息交换。通常无线路由的WAN口和LAN之间的路由工作模式一般都采用NAT方式。所以,其实无线路由器也可以作为有线路由器使用。

 目前主流的路由器厂商:国外的品牌主要品牌有Cisco,3com,Juniper等等,国内的品牌主要有华为,华三,锐捷,中信等等,其中还包含一些低端的厂商如Tp-link,D-link等等,因为其价格低廉,在日常生活工作中也经常见到或使用到。




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