網路層 路由器的構成

2021-08-27 06:42:08 字數 3564 閱讀 1316

一,概念

路由就是指通過相互連線的網路

把資訊從源地點移動到目標地點的活動

區別:路由和交換之間的主要區別?

交換發生在osi參考模型的第二層(

資料鏈路層

),而路由發生在第三層,即

網路層。這一區別決定了路由和交換在移動資訊的過程中需要使用不同的控制資訊,所以兩者實現各自功能的方式是不同的。

二,路由器作用

1)連通不同的網路

2)選擇資訊傳送的線路

3)流量控制

三,路由表

1)靜態路徑表

由系統管理員事先設定好固定的路徑表稱之為靜態(static)路徑表,一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的,它不會隨未來網路結構的改變而改變。

2)動態路徑表

動態(dynamic)路徑表是路由器根據網路系統的運**況而自動調整的路徑表。路由器根據路由選擇協議(routing protocol)提供的功能,自動學習和記憶網路運**況,在需要時自動計算資料傳輸的最佳路徑。

四,路由器的型別

1)接入路由器

連線家庭或isp內的小型企業客戶。接入路由器已經開始不只是提供slip或ppp連線,還支援諸如pptp和ipsec等虛擬私有網路協議。這些協議要能在每個埠上執行。諸如adsl等技術將很快提高各家庭的可用寬頻,這將進一步增加接入路由器的負擔。由於這些趨勢,接入路由器將來會支援許多異構和高速埠,並在各個埠能夠執行多種協議,同時還要避開**交換網。

2)企業級路由

主要目標是以盡量便宜的方法實現盡可能多的端點互連,並且進一步要求支援不同的服務質量。許多現有的企業網路都是由hub或網橋連線起來的乙太網段。儘管這些裝置**便宜、易於安裝、無需配置,但是它們不支援服務等級。相反,有路由器參與的網路能夠將機器分成多個碰撞域,並因此能夠控制乙個網路的大小。

3)骨幹級路由器

實現企業級網路的互聯。對它的要求是速度和可靠性,而代價則處於次要地位。硬體可靠性可以採用**交換網中使用的技術,如熱備份、雙電源、雙資料通路等來獲得。

骨幹ip路由器的主要效能瓶頸是在**表中查詢某個路由所耗的時間。當收到乙個包時,輸入埠在**表中查詢該包的目的位址以確定其目的埠,當包越短或者當包要發往許多目的埠時,勢必增加路由查詢的代價。因此,將一些常訪問的目的埠放到快取中能夠提高路由查詢的效率。不管是輸入緩衝還是輸出緩衝路由器,都存在路由查詢的瓶頸問題。除了效能瓶頸問題,路由器的穩定性也是乙個常被忽視的問題。

4)太位元路由器

未來核心網際網路使用的三種主要技術中,光纖和dwdm都已經是很成熟的並且是現成的。如果沒有與現有的光纖技術和dwdm技術提供的原始頻寬對應的路由器,新的網路基礎設施將無法從根本上得到效能的改善,因此開發高效能的骨幹交換/路由器(太位元路由器)已經成為一項迫切的要求。太位元路由器技術現在還主要處於開發實驗階段。

5)多wan路由器

五,路由器的體系結構和構成

1)體系結構劃分

第一代單匯流排單cpu結構路由器、

第二代單匯流排主從cpu結構路由器、

第三代單匯流排對稱式多cpu結構路由器;

***多匯流排多cpu結構路由器、

第五代共享記憶體式結構路由器、

第六代交叉開關體系結構路由器

基於機群系統的路由器等多類。

2)路由器的構成

路由器具有四個要素:輸入埠、輸出埠、交換開關和路由處理器。

整個路由器結構劃分為兩大部分:路由選擇部分(核心為路由選擇處理機)、分組**部分(輸入、輸出和交換)

輸入結構:物理層-> 鏈路層 -> 快取在網路層

,讓來不解**的ip資料報暫存在快取區。

輸出結構:快取在網路層 -> 鏈路層 -> 物理層。

六,低端和高階路由的區別

比如思科和tp - link的路由器。

1)處理器的工作頻率和記憶體容量很大程度上決定著一款路由器的效能。

2)處理器主頻只是處理器的乙個效能指標,其匯流排寬度(16位還是32位)、cache容量和結構、內部匯流排結構、是單cpu還是多cpu分布式處理、運算模式等指標,都會影響處理器效能。幾乎所有路由器採用的都是通訊專業risc cpu,所以「採用通訊專業risc cpu」相當於什麼都沒說,關鍵要看這顆cpu到底用的是什麼核心,內部結構如何。記憶體也是一樣,記憶體容量大小並不決定一切,如果負載不大,那麼4m的記憶體和8m的內存在使用時也許效果並不會有多大區別,所以根據記憶體的大小來絕對評判路由器效能並不科學(當然記憶體容量大還是有好處)。

3)決定路由檔次的指標:負載能力,通俗一點也叫帶機數量。例如網咖裡所有人都在埋頭上網聊天、遊戲,而且幾乎所有資料都通過路由器wan口,所以負載很重;但如果是乙個企業網,大部分人都在忙著搞設計、寫報告、做計畫,同一時間只有小部分人在用網路,而且大部分資料都是在企業網內部流動,所以路由器負載很輕,那就可以同時負載比較多的客戶端。

4)吐量是指路由器每秒能處理的資料量,這個引數是指lan-to-wan的吞吐量,其測量結果應是在nat開啟,防火牆關閉的情況下,分別用 smartbits和chariot兩種測試方式分別進行。

總結如下:

1.效能不同,效能強勁的路由器內建強悍的處理器和大容量記憶體,因此成本比較高。

2.應用不同,效能強勁的路由器可以用於更多負載的網路,而低端路由器吃不消。

3.功能不同,雖然基本功能一樣,但是一些路由器還內建了其他比較實用的功能,像專業防火牆功能、vpn這些,因此技術要求較高,**自然也會跟著提高。

七,路由器和交換機的區別

。一旦存在迴路,必須啟動生成樹演算法,阻塞掉產生迴路的埠。而路由器的路由協議沒有這個問題,路由器之間可以有多條通路來平衡負載,提高可靠性

2.負載集中:交換機之間只能有一條通路,使得資訊集中在一條通訊鏈路上,不能進行動態分配,以平衡負載。而路由器的路由協議演算法可以避免這一點,ospf路由協議演算法不但能產生多條路由,而且能為不同的網路應用選擇各自不同的最佳路由。

3.廣播控制:交換機只能縮小衝突域,而不能縮小廣播域。整個交換式網路就是乙個大的廣播域,廣播報文散到整個交換式網路。而路由器可以隔離廣播域,廣播報文不能通過路由器繼續進行廣播。

4.子網劃分:交換機只能識別mac位址。mac位址是實體地址,而且採用平坦的位址結構,因此不能根據mac位址來劃分子網。而路由器識別ip位址,ip位址由網路管理員分配,是邏輯位址且ip位址具有層次結構,被劃分成網路號和主機號,可以非常方便地用於劃分子網,路由器的主要功能就是用於連線不同的網路。

5.保密問題:雖說交換機也可以根據幀的源mac位址、目的mac位址和其他幀中內容對幀實施過濾,但路由器根據報文的源ip位址、目的ip位址、tcp埠位址等內容對報文實施過濾,更加直觀方便。

6.介質相關:交換機作為橋接裝置也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉換,但這種轉換過程比較複雜,不適合asic實現,勢必降低交換機的**速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質和鏈路協議的網路互連,而不會用來在物理介質和鏈路層協議相差甚元的網路之間進行互連。而路由器則不同,它主要用於不同網路之間互連,因此能連線不同物理介質、鏈路層協議和網路層協議的網路。路由器在功能上雖然佔據了優勢,但**昂貴,報文**速度低。

網路層 路由器的構成

1 路由器的結構 從上圖可以看出,路由器大致分為了兩個部分,路由選擇部分和分組 部分。1 路由部分也稱為控制部分,其核心構件是路由選擇處理機。路由選擇處理機有幾個任務,例如構造路由表,經常或者定期地和相鄰路由器交換資訊來更新路由表。2 分組 部分,又稱為交換組織,它由三部分組成 交換結構 switc...

路由器的構成

紫色代表一級目錄 粉紅代表二級目錄 藍色代表 目錄 紅色代表關鍵字 橙色代表說明 路由器的構成 路由器是一種典型的網路層裝置。路由器是網際網路中的關鍵裝置。路由器的主要作用是 連通不同的網路。網路互連 選擇資訊傳送的線路。路由選擇 路由器的結構 路由器是一種具有多個輸入埠和多個輸出埠的專用計算機,其...

路由器(網路層傳輸介質)

路由器的主要工作就是為經過路由器的每個資料幀尋找一條最佳傳輸路徑,並將該資料有效地傳送到站點。每個路由器中都有一張路由表。1 收到ip報文,檢視路由表 2 根據掩碼的長度,來選擇最精確的路由,掩碼越長就越準確 3 沒有匹配到路由,如果沒有預設路由,就把資料傳送給預設路由,否則就丟棄ip包 注 預設路...