路由器工作原理
路由器工作原理
8. 引言
互联网是20世纪通信领域的最伟大发明之一。它的存在使得人们能够在数秒内将电子邮件发送给对方。此外，它还能使人们浏览到很多信息，其中就包括您现在正在浏览的博闻网文章。我们现在已经对互联网的各部分给家庭和办公提供的各种便利感到习以为常，例如网页、电子邮件和下载的文件等等，这些都使互联网成为一个充满生机和活力的媒介和宝库。但是，如果缺少了其中一个重要的部分，上述那些由互联网提供的服务都将无法到达您的计算机终端，而且您很可能从未见过它的这一重要部件。事实上，大多数人都不曾亲眼目睹这一确保互联网正常运作的重要技术组件：路由器。
Ne wst re a https://www.sodocs.net/doc/f9627889.html,供图
Fujitsu GeoStr eam R980工业级路由器
路由器是一种专用的计算机，它会将您和所有其他互联网用户的信息沿着成千上万条路径高速传送到目的地。在这篇文章中，您将领略到这些工作在幕后的机器是如何保证互联网正常运行的。
保持信息的正常传输
当您将一封电子邮件发送给身在外地的朋友时，如何确保这一信息会到达您朋友的计算机，而不是世界上其他数百万计算机中的另外一台？将信息从一台计算机发送到另外一台计算
机的工作就主要是由路由器来承担的，这是因为它们是保证网络间而不是网络内消息正常流动的重要设备。
让我们举个例子来看看一个简单的路由器是如何工作的。设想一家小型的公司，这间公司主要为当地电视台制作3-D动画。公司有10名员工，每人都配备有计算机。其中4名员工是动画制作者，剩下的员工主要从事营销、会计和管理等工作。在完成项目的过程中，动画制作者之间需要来回传送很多非常大的文件。为实现这一需求，他们需要一个计算机网络。当一位动画制作者发送文件给另外一位制作者时，大型文件将会占用绝大部分的网络资源，使得该网络对于其他用户而言速度显得极其缓慢。事实上，一个高负荷用户会影响整个网络的性能，其中的原因之一缘于以太网的工作原理。从一台计算机发送出的每个数据包都将会被本网络中其他计算机检测到，随后，每台计算机检查该数据包并判断其目标地址是否为本机。这一工作原理简化了网络的基本设计，但是当网络规模或是网络负荷程度变大时，就会出现性能问题。为了防止动画制作者的工作影响到前端办公室中的员工，公司建立了两个独立的网络，一个网络供动画制作者使用，另外一个被其他人员所用。而一台路由器就将这两个网络连接起来并将它们一同连接到互联网。
引导网络流量
路由器是唯一能接收到该公司两个网络中所有计算机所发送的全部信息的设备。在我们所举的例子中，当一位动画制作者发送一个很大的文件给另外一位制作者时，路由器先查看信息数据里的目标地址，然后将其保留在制作者专用的网络上。另一种情况下，如果一个制作者向会计员发送邮件询问报销单核对事宜时，路由器查看到信息数据的目标地址，然后会将其转发到另一个网络上。
配置表是路由器用来判定数据包如何传输的依据之一，它是一系列信息的集合，其中包括：
?哪些连接是指向特定地址组的
?使用的连接的优先级
?处理常规网络流量和特殊网络流量的规则
在最小的路由器中，配置表可能简单到只有六行，但是在处理大量的互联网信息的大型路由器中，配置表会变庞大而又复杂。
路由器有两个相互独立而又相互关联的功能：
?路由器需要确保信息不会被传送到不相关的地址，这对于防止大量数据堵塞他人连接是至关重要的，否则其他连接将成为“毫不相干的旁观者”。
?路由器需要确保信息被传送到指定的地址。
正是由于对上述两个功能的执行，路由器非常适用于处理互联的两个独立网络。它将两个网络联结起来，将信息从一个网络传输到另外一个网络。在某些情况下，路由器还会实现两个网络间不同协议的互相转换。它还能保护网络，避免一个网络中的信息意外泄露到另一个网络上。随着互联的网络数量增加，负责处理这些网络间信息传送的配置表也在不断增大，路
由器的处理能力也得相应地变得更强大。然而，无论互联的网络数量有多大，路由器的基本操作和功能都是一样的。由于互联网是一个由数以万计的较小网络组成的庞大网络，所以路由器的使用是必不可少的。
分组发送
当您拨打电话给远在他乡的友人时，电话系统将会为您的电话和被呼电话之间建立起一个固定线路。这一线路可能又由六个或是更多的链路组成，其中包括线缆、交换机、光纤、微波和卫星等。一旦建立起连接之后，该线路在整个通话过程中是不会发生改变的。固定线路连接方法意味着在通话过程中线路的质量是保持一致的。如果整个线路中的任何一个环节出现问题，例如一棵树压倒了其中的部分电线或是线路中的某个一个交换机出现电源问题，那么通话将会被突然中断。而当您发送一封带有附件的电子邮件时，计算机网络所采用的方法却与电话系统截然不同。
无论互联网数据以何种形式存在（如网页、下载的文件或是电子邮件），这些数据都会在一个被称为分组交换网络的系统上传输。在这一系统中，电子邮件或文件的数据被分割为数个大小为1500字节左右的数据包。每个数据包的外层会被加上额外的信息，其中包括发送方地址、接收方地址、该数据包在整个消息中所处的位置，以及接收的计算机如何确定数据包是否完整抵达。每个数据包（又称为分组）将会沿着最佳的可用路径发送到目的地。同一消息中的其他数据包可能均采用这一路径，也可能不会采用。与使用固定线路连接方法的电话系统相比，计算机网络采用的分组交换方法看起来似乎非常复杂，但分组交换方法对于数据网络有两大优势：
?在毫秒级的时间内，网络能在各个设备间平衡负荷。
?在信息传输过程中，如果网络上的一个设备出现故障，数据包将会绕行以确保整个消息的完整传输。
数据包的传输路径
路由器是互联网的重要组成部分，它能对分组进行路径的重新配置，因为路由器会根据数据包附带的额外信息来判断网络条件，例如接收数据和发送数据的延时以及网络上各部分的流量。然而，并不是所有路由器都会实现上述功能。路由器也有不同的规格大小，例如：?如果您在两台装有Windows 98系统的计算机之间开启了互联网连接共享功能，您将其中一台与互联网连接的计算机作为简单的路由器。在这个例子中，路
由器执行很简单的操作，只是根据数据判断其目标地址是哪台计算机。而这
一操作又可以在系统的后台完成，从而避免了严重影响到其他正在运行的程
序。
?稍大型的路由器将会执行较多的操作，例如将一个小型办公室连接到互联网上的路由器。这一类路由器通常会为保护办公室网络安全而实施一定的规则，
防止某些恶意攻击危害网络安全。为了处理足够规模的网络流量，这类路由
器往往是一些独立的硬件设备，而不是运行在服务器上的软件程序。
大型路由器能每秒处理数百万的数据包而且能最有效地配置整个网络，例如在互联网主要节点上处理数据的路由器。这一类路由器是大型的独立系统，更
类似于超型计算机，与办公室的服务器大相径庭。
转发数据包的示例
以博闻网美国总部办公室使用的路由器为例，我们来看一个中型路由器的例子。在这一例子中，路由器只需考虑到两个网络：一个是由50台计算机和设备组建而成的办公室网络，另一个便是互联网。办公室网络通过以太网的方式连接到路由器上——更准确的说是100 base-T的以太网。这里，100 base-T的含义是连接速度为每秒100兆比特，使用的是双绞线，类似于连接电话机与墙上插座缆线，只不过是8芯的。在路由器与公司的互联网服务提供商之间有两条连接，其中一个是支持每秒1.5兆比特的T-1链路，另外一个是支持每秒128千比特的ISDN链路。路由器配置表的操作规则如下，除非T-1链路因某种原因无法使用（例如缆线被锄耕机铲断），那么向外传输的数据包通过T-1链路传输。当T-1链路中断时，向外传输的数据包才会通过ISDN链路传输。在这一规则中ISDN链路被用作速度更快的T-1链路出现故障时的备用链路，而且整个过程无需人为干预，路由器会根据配置表自动实现该功能。
除实现数据包转发外，博闻网路由器还通过一定的规则来限制网络外的计算机与网络内计算机的连接方式，限制博闻网网络对外界的可见性，以及实现其他一些安全功能。虽然绝大多数公司都配备有防火墙（硬件或软件实现）来保证网络安全，但是路由器配置表中的规则对于公司或家庭网络安全而言也是至关重要的。
准确判定信息数据包的目标地址是否位于本地网络内是路由器的关键任务之一。为了实现这一功能，计算机网络使用子网掩码的机制。子网掩码看起来类似于一个IP地址，通常是“255.255.255.0”。这一地址指示路由器当发送方IP地址和目的IP地址的前三个部分相同时，两者之间传输的所有数据都将只在本地网络内传输，而不能传送到其他网络上。例如：当一个IP地址为15.57.31.40 的计算机发送请求给IP为15.57.31.52 的计算机时，负责处理所有数据包的路由器将发送方和接收方的IP地址前三部分(15.57.31)进行匹配，发现两者相同而将数据包保留在本地网络内传输。您将在下一章节中了解更多有关IP地址原理的知识。
在网页信息数据离开https://www.sodocs.net/doc/f9627889.html,服务器到显示到您的显示器的过程之间，信息经过了数个路由器，具体经过的路由器的准确数目是不可能提前预知的。这一过程非常类似于一封信从您的邮筒被邮递到您朋友的邮筒，只不过邮件分类员和邮件递送员所完成的工作是由路由器实现的。
如何转发数据包?
路由器是构成计算机网络“管路”的设备之一。和集线器、交换机一样，都是将计算机或网络的数据传输到其他计算机或网络上的设备。但是其中只有路由器会检测每个传输的数据包
并决定其确切的传输路径。因此，路由器必须掌握三个信息：发送方的地址，接收方的地址以及网络拓扑结构。
当一位朋友将生日贺卡邮寄到您家时，他可能会使用类似于下面的地址：
乔·史密斯
枫叶大街123号
Smalltown佛罗里达 45678
上面的地址由多个部分组成，每一部分都将帮助邮局工作人员将信件准确的邮递到您家。虽然邮政编码能加快这一过程，但是即使没有邮政编码，只要您的朋友写清楚了您的国家/地区、城市和街道地址，生日贺卡也同样能邮递到。我们可以将这一地址比作是逻辑地址，该地址指示了如何能将信件投递给您。这一逻辑地址又与相应的物理地址相关联，而物理地址是只有您在买卖房子的时候才会了解到的。土地和房屋的勘测图包括纬度、经度和方位等信息，这些信息则给出了该资产的法律的描述或是地址。
逻辑地址
无论是办公室网络还是互联网，连接到网络上的每个设备都有一个物理地址。对于直接与网络线缆连接的设备而言，这个地址是独一无二的。例如，如果您的台式计算机有一个网卡，那么此网卡就具有一个物理地址，永久存储在一个特殊的存储位置中。该物理地址又称为媒介访问控制（Media Access Control, MAC）地址，它有两个部分，每部分的长度为3个字节。前3个字节标识制造网卡（NIC）的公司，后3个字节是网卡本身的序列号。
有趣的是您的计算机可以同时拥有多个逻辑地址。当然，您可能对于通过多个“逻辑地址”将消息传送到同一个物理地址的情况习以为常。当您在家的时候，通过邮递地址、电话号码和电子邮件地址都能使得消息传达给您。它们只是对应于不同的消息形式，也可以说不同的网络。
在计算机网络中，逻辑地址的工作原理与之完全相同。您可能同时在使用几种不同类型的网络的地址配置方法或传输协议。既然您已经在阅读此网页了，说明您的计算机一定已经建立了互联网链接，那么您就已经使用了TCP/IP协议中规定的IP地址。如果为了实现几台家庭计算机之间的文件互传，您又组建了一个小型网络，那么您很可能还用到了微软的NetBEUI 协议。如果您从家里连接到公司的网络，那么您的计算机很可能使用了Novell的IPX/SPX 协议中规定的地址。而所有这些不同的地址配置方法或传输协议都能在您的计算机上同时存在。计算机能通过相应的驱动程序软件与各个网络进行通信，但它们会占用内存和CPU时间等资源，因此您并不希望加载不必要的协议，但即使让所有工作所需的协议同时运行也并不会造成问题。
在下一页中，您将了解到如何查看计算机的MAC地址。
MAC地址
您很可能从来没有看到过一台设备的MAC地址，原因是您的计算机在与网络进行通信时，系统会利用软件的方法将MAC地址与逻辑地址进行匹配。而网络正是通过逻辑地址来向计算机传送信息的。
如果想看到您的Windows系统计算机的MAC地址和IP协议使用的逻辑地址，那么您可以运行一个Windows系统自带的小程序。首先点击“开始”菜单，选择“运行”，然后在弹出的对话框中输入“WINIPCFG”（Windows 2000/XP用户输入“IPCONFIG/ALL”）。在弹出灰色窗口后，点击“更多信息”，您会看到以下信息：
Windows 98 IP Configuration:
Host Name:NAMEHOWSTUFFWORKS
DNS Servers:208.153.64.20
208.153.0.5
Node Type:Broadcast
NetBIOS Scope ID:
IP Routing Enabled:Yes
WINS Proxy Enabled:No
NetBIOS Resolution Uses DNS:No
Ethernet adapter:
Description:PPP Adapter
Physical Address:44-45-53-54-12-34
DHCP Enabled:Yes
IP Address:227.78.86.288
Subnet Mask:255.255.255.0
Default Gateway:227.78.86.288
DHCP Server:255.255.255.255
Primary WINS Server:
Secondary WINS Server:Lease Obtained:01 01 80 12:00:00 AM
Lease Expires:01 01 80 12:00:00 AM
这里的很多信息会因您的计算机连接到网络的具体方式不同而不同，通过该小程序查询出来的网卡的MAC地址就是物理地址。IP地址是由互联网服务提供商或是网络管理员为您的连接而设定的逻辑地址。您还可以看到其他服务器的IP地址，包括为您进行域名解析的DNS 服务器和帮助您连接到互联网的网关服务器。DNS服务器的作用是使您在访问我们网站时可直接输入https://www.sodocs.net/doc/f9627889.html,，而不是难以记忆的IP地址：216.27.61.189。当您查阅完这些消息后点击“确定”结束。（注意：出于安全方面的考虑，我们对这个互联网连接中的一些信息进行了修改。事实上，在将这些信息公开给他人时您必须非常谨慎小心。在某些情况下，一些恶意的用户可以通过您的IP地址和使用适当的工具，获得您的个人信息，还能控制您的计算机系统。点击每日一问查看更多信息。）
理解网络协议
路由器首要且最基本的功能就是如何转发以您的计算机为目标地址的信息。正如之前提到的外地邮递员，即使他不知道您家的具体位置，但他仍能掌握足够的信息以确保那张生日贺卡正在寄往您家的途中。在将一封电子邮件转发给您的过程中，它经过的绝大多数路由器并不知道您计算机的MAC地址，但它们也能掌握足够的信息以确保该电子邮件正向您“游”（邮）来。
通过程序设定，路由器能适用于最常用的网络协议。这意味着路由器知道地址的格式，知道向网络发出的各基本分组数据包的字节数，并知道如何确保所有数据包都到达目标地址而且能正确“组装”起来。一些路由器被设置在互联网主要骨干节点上，这意味着它们每秒要检测和转发数百万的数据包。此外，路由器并不只是简单地将数据包往其目标地址方向传送。在如今的计算机时代，将数据包以最佳路径传送显得更为重要。
在一个现代网络中，每个电子邮件数据都被分割为许多小块。这些小块被单独的发送至接收方，当它们到达目标地址时，接收方将其排序进行重组还原。因为各个被称为分组的数据小块可经由不同的路径传输，这个路径就如同一列火车经过的一组道岔，这种网络被称为分组交换网络。如此一来，您就不必在外地的朋友和您之间建立专用的网络链接，而您的电子邮件可能会通过数千个路由器中的任何一个到达目标地址。
根据每天不同时段以及每周不同的日子，大型公共分组交换网络的某些部分可能会较其他部分忙碌。当这种情况发生时，构成这一系统的路由器之间会相互通信，以确保目标地址不是高负载区域的网络流量绕行，而选择走低负载的路径。这样不会额外的给本已经很忙碌的网络区域造成负载，从而尽可能的利用了网络资源。在后面的章节中，您将会了解到拒绝服务攻击。在这一过程中，有人向某一台特定的服务器发送了数以百万的数据包，这将会影响到服务器的性能以及向其转发数据包的路由器的性能。当这些信息数据累积起来，网络的多个部分出现阻塞现象时，更多的路由器会发出信息来通告它们的忙碌状态，结果造成整个网络的所有用户都受到影响。
跟踪数据包
如果您的计算机使用的是微软的Windows系统，那么您可以使用系统自带的一个程序来查看您的数据在互联网上“游历”了多少个路由器。该程序名为Traceroute，这个名字已经表明了它的功能，也就是在互联网上跟踪一条从一台计算机发送到另外一台计算机的数据包所经过的路由器。通过以下方法运行该程序，先点击“开始”菜单中的“MS-DOS命令提示符”。然后，在“C:WINDOWS>”命令提示符下键入“tracert https://www.sodocs.net/doc/f9627889.html,”。在博闻网的一台办公室机器上做上述操作时，结果如下图所示：
第一列数字显示当前路由器和这台计算机之间的路由器个数。在这个例子中，整个过程涉及14个路由器，第15台设备是https://www.sodocs.net/doc/f9627889.html,的Web服务器。紧跟着第一列的三列数字显示分组数据包从该计算机传输到当前路由器的时间以及返回的时间。接着是路由器或是服务器的名字，在这个例子中是从第六行开始的。这些信息对于那些需要查看这一列表的人会有用处，而对于转发这些数据的路由器或计算机而言则是没有用处的。最后一列的信息是每台计算机或路由器的IP地址。这一例子的最后结果显示这台计算机和Web服务器间存在14台路由器，信息从该计算机传输到服务器再返回的时间平均是2.5秒多一点。
只要知道任何一计算机的域名或是IP地址，您就能使用Traceroute程序来追踪该计算机与您的计算机之间的路由器个数。用这一方法来查看美国以外的计算机，结果可能会很有趣。我们用博闻网美国总部的一台电脑作如下测试，首先查看英国广播公司的Web服务器与这台计算机之间的路由器个数。在C:WINDOWS> 命令提示符下，输入tracert https://www.sodocs.net/doc/f9627889.html,。结果如下：
您会发现访问离这台电脑两州之远的某个服务器和访问大西洋另一端的Web服务器的差别仅仅是多了一站。
在下一页中，我们将会更深层次的讨论到拒绝服务攻击。
拒绝服务攻击
在2000年的第一个季度里，几个热门网站都遭受到了攻击。其中绝大多数是拒绝服务攻击，这一攻击导致站点的正常读者和用户不能得到请求响应。那些攻击者是怎么做到这一点的？其实他们就是向服务器和与之相连的路由器以超出其处理能力的速度发送访问请求来实现的。
绝大部分路由器都在配置表中设定了相应的规则，同一发送地址不得发送数百万计的访问请求。如果在短时间里接收到同一地址发送的过多的访问请求，路由器将会直接丢弃数据包，而不会进行转发。攻击者当然知道这些规则，所以他们不法地在很多台机器上植入程序。当这些程序被激活时，他们便开始对一个或多个网页站点每分钟发送数以千计的访问请求。而且这些程序还能伪造发送方的IP地址，为了躲避路由器的安全规则，这些程序会给每个分组数据包加上一个假的IP地址。
当数据包泛滥的情况发生时，数百万的访问请求开始“命中”目标站点。当这些访问请求使服务器不堪重负时，真正受影响的是离站点服务器较近的那些路由器。这些路由器本来性能良好而且能处理一定的网络流量，但是突然之间它们却要承担起近乎互联网骨干路由器所负载的网络流量。这些路由器当然没有能力处理如此大量的分组数据包，因而它们开始丢弃分组并且向其他路由器发送状态信息。这些状态信息告知其他路由器该路由器的链接状态已满。而当接近服务器的路由器逐级发送链接已满的状态信息时，所有能到达站点服务器的路径便被一一阻塞，正常的网络流量将无法到达目标地址，这样，攻击者就达到了他的攻击目的。
如今，网页内容提供商和路由器制造商在配置表中设置了一个新的防止受攻击的规则，那些计算机曾经被用作发起攻击的公司和大学也都开始采取措施以防止它们的系统被恶意使用。这些防范措施是否有效，还是犯罪分子设计的新型攻击更厉害，我们将拭目以待。
互联网的骨干网
即使在一个大型的私有网络中，也要应对有数百万的数据包需要同时发送的情形。一些超大型路由器是由思科系统公司制造的，该公司专门从事网络硬件产品研发。思科的吉比特级路由器12000系列被互联网的骨干网所采用。这些路由器和一些最强大的超级计算机的设计近乎相同，是通过一系列速度非常快的交换器将许多处理器连接起来。12000系列使用200-MHz MIPS R5000处理器，该处理器也应用于那些为电影制作计算机动画和特效的工作站。12000系列中的最高型号是12016，该型号通过使用一系列高速转换器，每秒能处理3200亿比特信息。满负荷运转时，它每秒能转发六千万个分组数据包。这些大型路由器之所以能处理如此之多的信息量，除了处理器强大的处理能力之外，还因为这些路由器都是经过特别设计制
造的。如今的处理器和软件处理能力非常强大，尤其是从显示3-D动画和等待鼠标输入等任务解放出来后，信息吞吐量大大增加。
即使大型路由器拥有如此强大的计算能力，那它如何知道一个特定的分组数据该使用哪条链路路径进行传输呢？这一问题的答案又要回到先前提过的配置表。路由器将会在配置表中以一定的准则搜索目标地址并进行匹配。这一准则规定了特定的地址组发送的数据包应该使用的传输路径，而这些地址组的大小又取决于路由器的位置所在。接着路由器又使用另外一组准则来检测传输路径的主连接的性能。如果这一链接性能良好，当前数据包被成功发送，而下一组分组数据包也被相应处理。如果链接的性能达不到预期的性能指标，则会选择其他的链路路径，并对新的路径进行检测。最后，在一定的时间内性能最好的一个链路路径被寻找到，数据包将通过该路径进行传输。所有这些过程都是在瞬间完成的，而且这一过程每秒要进行数百万次，时时刻刻都在进行着。
路由器的最主要工作是知道如何转发数据包以及转发的路径。一些简单的路由器只单单实现了这一功能，而其他一些路由器则在该功能的基础上增加了额外的功能。例如，可以对路由器设定一些规则，以限制公司向外发送信息的目标地址以及公司可接收的信息来源。有些路由器还能通过设定一定的规则最大限度地降低拒绝服务攻击造成的损失。在如今的网络（包括互联网）中，路由器绝对是不可或缺的枢纽。
路由器的工作原理
路由器的工作原理 路由器的是实现网络互连，在不同网络之间转发数据单元的重要网络设备。路由器主要工作在OSI参考模型的第三层（网络层），路由器的主要任务就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路由表（Routing Table），供路由选择时使用。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。因此，当路由器接收到来自一个网络接口的数据包时，首先根据其中所含的目的地址查询路由表，决定转发路径（转发接口和下一跳地址），然后从ARP缓存中调出下一跳地址的MAC地址，将路由器自己的MAC 地址作为源MAC，下一跳地址的MAC作为目的MAC,封装成帧头，同时IP数据包头的TTL（Time To Live）也开始减数,最后将数据发送至转发端口，按顺序等待，传送到输出链路上去。在这个过程中，路由器被认为了执行两个最重要的基本功能：路由功能与交换功能。 路由功能 路由功能是指路由器通过运行动态路由协议或其他方法来学习和维护网络拓扑结构，建立，查询和维护路由表。 路由表里则保存着路由器进行路由选择时所需的关键信息，包含了目的地址、目的地址的掩码、下一跳地址、转发端口、路由信息来源、路由优先级、度量值（metric）等。 路由信息可通过多种协议的学习而来，其来源方式可分为直连路由、静态路由、缺省路由和动态路由。一个路由器上可以同时运行多个不同的路由协议，每个路由协议都会根据自己的选路算法计算出到达目的网络的最佳路径，但是由于选路算法不同，不同的路由协议对某一个特定的目的网络可能选择的最佳路径不同。此时路由器根据路由优先级（决定了来自不同路由来源的路由信息的优先权）选择将具有最高路由优先级（数值最小）的路由协议计算出的最佳路径放置在路由表中，作为到达这个目的网络的转发路径。（优先级顺序：直连路由>静态路由>动态路由（OSPF>RIP）） 而对于一个特定的路由协议，可以发现到达目的网络的所有路径，根据选路
路由器的工作原理及性能指标
路由器的工作原理及性能 路由器是一种典型的网络层设备。它是两个局域网之间接帧传输数据，在O SI／RM之中被称之为中介系统，完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接帧传输数据，转发帧时需要改变帧中的地址。它在OSI／RM中的位置如图1所示。 一、原理与作用 路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它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，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。 一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。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，在路由器中保存着各种传输路径的相
关数据——路径表（Routing Table），供路由选择；时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。 1．静态路径表 由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。 2．动态路径表 动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。 二、路由器的优缺点 1．优点 适用于大规模的网络； 复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径； 能更好地处理多媒体； 安全性高； 隔离不需要的通信量； 节省局域网的频宽； 减少主机负担。 2．缺点 它不支持非路由协议； 安装复杂； 价格高。 三、路由器的功能 （1）在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。 （2）选择最合理的路由，引导通信。为了实现这一功能，路由器要按照某种路由通信协议，查找路由表，路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点，以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径，则基于预先确定的准则选择最优（最经济）的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变化，因此路由情况的信息需要及时更新，这是由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路由信息。 （3）路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包
二层交换机、三层交换机、路由器的基本工作原理和三者之间的主要.
二层交换机、三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之 间的主要区别 一、二层交换机: 二层交换技术是发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。 具体如下: (1当交换机从某个端口收到一个数据包,它先读取包头中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上; (2再去读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口; (3如表中有与这目的MAC地址对应的端口,把数据包直接复制到这端口上。 二、三层交换机: 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率。 三、路由器: 传统地,路由器工作于OSI七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据其中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地址。因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址,同时IP数据包头的TTL(Time To Live
域也开始减数,并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时,它需要按顺序等待,以便被传送到输出链路上。 路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径,则基本预先确定的路由准则是选择最优(或最经济的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化,因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。 四、主要区别:二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层, 路由器工作在网络层。 具体区别如下: 1二层交换机和三层交换机的区别: 三层交换机使用了三层交换技术 简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。它解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。 2什么是三层交换: 三层交换(也称多层交换技术,或IP交换技术是相对于传统交换概念而提出的。众所周知,传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的,而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。 三层交换技术的出现,解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。 其原理是:假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信,
路由器概念及工作原理的理解
路由器概念及工作原理的理解 2007-08-18 10:17:14| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 要解释路由器的概念，首先得知道什么是路由。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,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。 简单的讲，路由器主要有以下几种功能： 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，路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流 量控制等功能。 为了完成“路由”的工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据－－路由表（Routing Table），供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。在路由器中涉及到两个有关地址的名字概念，那就是：静态路由表和动态路由表。由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态（static）路由表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。动态（Dynamic）路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。 为了简单地说明路由器的工作原理，现在我们假设有这样一个简单的网 络。如图所示，A、B、C、D四个网络通过路由器连接在一起。 现在我们来看一下在如图所示网络环境下路由器又是如何发挥其路由、数据转发作用的。现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一 个请求信号时，信号传递的步骤如下：
详解路由器的工作原
详解路由器的工作原理 详解路由器的工作原理 我们知道路由器是用来连接不同网段或网络的，在一个局域网中，如果不需与外界网络进行通信的话，内部网络的各工作站都能识别其它各节点，完全可以通过交换机就可以实现目的发送，根本用不上路由器来记忆局域网的各节点MAC地址。路由器识别不同网络的方法是通过识别不同网络的网络ID号进行的，所以为了保证路由成功，每个网络都必须有一个唯一的网络编号。路由器要识别另一个网络，首先要识别的就是对方网络的路由器IP地址的网络ID，看是不是与目的节点地址中的网络ID 号相一致。如果是当然就向这个网络的路由器发送了，接收网络的路由器在接收到源网络发来的报文后，根据报文中所包括的目的节点IP地址中的主机ID号来识别是发给哪一个节点的，然后再直接发送。 为了更清楚地说明路由器的工作原理，现在我们假设有这样一个简单的网络。假设其中一个网段网络ID号为A ，在同一网段中有4台终端设备连接在一起，这个网段的每个设备的IP 地址分别假设为：A1、A2、A3和A4。连接在这个网段上的一台路由器是用来连接其它网段的，路由器连接于A网段的那个端口IP地址为A5。同样路由器连接另一网段为B网段，这个网段的网络ID号为B ，那连接在B网段的另几台工作站设备设的IP地址我们设为：B1、B2、B3、B4，同样连接与B网段的路由器端口的IP地址我们设为B5。 在这样一个简单的网络中同时存在着两个不同的网段，现如果A网段中的A1用户想发送一个数据给B网段的B2用户，有了路由器就非常简单了。 首先A1用户把所发送的数据及发送报文准备好，以数据帧的形式通过集线器或交换机广播发给同一网段的所有节点(集线器都是采取广播方式，而交换机因为不能识别这个地址，也采取广播方式)，路由器在侦听到A1发送的数据帧后，分析目的节点的IP地址信息(路由器在得到数据包后总是要先进行分析)。得
路由器及工作原理
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 路由器及工作原理 路由器及其工作原理问题的提出： 不同的网络之间要相互通信，如何实现？ A 公司网络某银行网络清华大学网络B 公司网络我校网络用路由器互联，由路由器控制数据在不同网络间的传递 1 1 、知道路由器的作用 2 2 、理解路由器的工作原理（重点、难点） 3 3 、能够描述路由表的结构 4 4 、知道路由表的建立方法学习目标一、路由器及其作用请问： 现实生活中如何邮寄一个包裹？发件人张三（郑州）将包裹寄往： 北京市朝阳区北辰东路 123 号，李四（收）收件人李四（北京）邮局系统哪条路径? ?邮局1 邮局2 A A B B C C D D E E F F 邮局的作用： 收、发包裹，传递包裹；为包裹的传递选择一条最优的路径；包裹走的路径不同，会影响包裹的打包形式（如纸质包装、木质包装等）路由器： 在传送数据的计算机网络中，路由器就相当于邮局；路由器是一种网络互联设备，能将数据从一个网络转发至另一个网络；数据在从源到达目的地的过程中，需要解决两个问题： 选路转发 A 公司网络某银行网络清华大学网络B 公司网络我校网络PC Web 服务器走哪一条路呢? PC 机访问 web 服务器： RA 二、路由器的工作原理路由器根据其路由表进行选路； 1 / 6
路由表中记录着到达不同网络的数据所对应的转发路径，如下表所示： 到达目的网络201.89.1.0 的数据包，需通过IP 地址为10.123.1.254 的下一跳路由器进行转发： 目的网络下一跳201.89.1.0 10.123.1.254 4 100.1.0.0 202.100.100.1 . . 路由器的工作过程: : 路由器收到数据包时，会检查其目的 IP 地址；接着在路由表中查找通往目的网络的最佳路径，根据查找结果进行不同处理： 如果找到目的网络，就从指示的下一跳 IP 地址或送出接口将数据包转发出去；如果没有目的网络但有默认路由，就从默认路由指示的下一跳 IP 地址或送出接口将数据包转发出去；否则，路由器将数据包丢弃。 操作演示： 路由器的工作过程 IP 路由表中至少包含以下两项内容： 目的网络地址到达目的地路径上的下一个路由器的接口IP 地址或送出接口路由器下一站选路的基本思想： 路由表仅指定到达目的网络的下一步，而不是到达目的网络的完整路径。 思考题 . 1. 路由表中为什么不是目的主机地址，而是目的主机所在的网络地址？ . 2. 路由表中为什么不是到达目的主机的完整路径？路由器是一个网络互联设备，对数据包进行选路并转发；路由器的选路是根据路由器中保存的路由表进行的。
无线路由器工作原理
无线路由器工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
无线路由器工作原理[电脑硬件]收藏转发至天涯微博 悬赏点数 10 3个回答 匿名提问2009-03-22 12:36:19 无线路由器工作原理 回答 验证 换一张 码： 登录并发表取消 最佳答案 PT5892009-03-22 13:03:29 现在的无线产品便宜了，很多家庭都购买了无线产品充分享受无线上网的乐趣。很多用户经常会遇到无线路由器的设置问题，这些问题导致最终无法上网。一般而言，不同的无线路由器设置也不太相同，但设置原理相互之间不会差太多，可能某一个无线路由器多一个功能，那它的设置就不同。下文重点讲解在无线路由器设置中遇到的问题。 PC和无线路由连接 首先当然要正确连接无线路由器。配置无线路由器之前，必须将PC与无线路由器用网线连接起来，网线的另一端要接到无线路由器的LAN口上，然后将Modem出来的线路连接到无线路由器的WAN口,这样就ok了。如下图登陆到无线路由器的管理界面。在与无线路由器相连的PC的IE上输入19 2.168.1.1，多数的无线路由器默认管理IP是192.168.1.1，用户名和密码都是ad min，具体的是哪款无线路由器可以参考相关的说明书，说明书上都有注明登陆无线路由器的管理界面的用户名和密码。 如果输入192.168.1.1之后，打不开地址，那就是PC的网络设置问题，打开连接属性，IP地址设置为192.168.1.x，（x为2到255数）其他的默认，网关可以不理。或者选择自动分配IP。 进入无线路由器的配置界面之后，系统会自动弹出一个“设置向导”。对于新手来说，按照“设置向导”下一步进行下去。其实，“设置向导”跟手动自己设置的项目是一回事。 在无线路由器的网络参数设置中，必须对LAN口、WAN口两个接口的参数设置。在实际应用中，很多用户只对WAN口进行了设置，LAN口的设置保持无线路由器的默认状态。
无线路由器工作原理
无线路由器工作原理[电脑硬件]收藏转发至天涯微博 悬赏点数10 3个回答 匿名提问2009-03-22 12:36:19 无线路由器工作原理 回答 验证码：换一张 登录并发表取消 最佳答案 PT5892009-03-22 13:03:29 现在的无线产品便宜了，很多家庭都购买了无线产品充分享受无线上网的乐趣。很多用户经常会遇到无线路由器的设置问题，这些问题导致最终无法上网。一般而言，不同的无线路由器设置也不太相同，但设置原理相互之间不会差太多，可能某一个无线路由器多一个功能，那它的设置就不同。下文重点讲解在无线路由器设置中遇到的问题。 PC和无线路由连接 首先当然要正确连接无线路由器。配置无线路由器之前，必须将PC与无线路由器用网线连接起来，网线的另一端要接到无线路由器的LAN口上，然后将Modem出来的线路连接到无线路由器的WAN口,这样就ok了。如下图 登陆到无线路由器的管理界面。在与无线路由器相连的PC的IE上输入192.168.1.1，多数的无线路由器默认管理IP是192.168.1.1，用户名和密码都是admin，具体的是哪款无线路由器可以参考相关的说明书，说明书上都有注明登陆无线路由器的管理界面的用户名和密码。 如果输入192.168.1.1之后，打不开地址，那就是PC的网络设置问题，打开连接属性，IP地址设置为192.168.1.x，（x为2到255数）其他的默认，网关可以不理。或者选择自动分配IP。 进入无线路由器的配置界面之后，系统会自动弹出一个“设置向导”。对于新手来说，按照“设置向导”下一步进行下去。其实，“设置向导”跟手动自己设置的项目是一回事。 在无线路由器的网络参数设置中，必须对LAN口、WAN口两个接口的参数设置。在实际应用中，很多用户只对WAN口进行了设置，LAN口的设置保持无线路由器的默认状态。 路由器的WAN口设置：
路由器的工作原理和功能
第二章路由器 模块１路由器的工作原理和功能（ZY3200502001） 【模块描述】本模块包含IP路由的基础概念、路由器的主要功能和工作原理。通过对路由的概念以及路由选择和数据转发等工作过程的介绍，掌握网络互联中有关路由的基础知识，掌握路由器的工作原理。 【正文】 一、路由器及其基本功能 路由器（Router）是网络之间互联的设备。如果说交换机的作用是实现计算机、服务器等设备之间的互连，从而构建局域网络的话，那么路由器的作用则是实现网络与网络之间的互连，从而组成更大规模的网络。 路由器工作在TCP/IP网络模型的网络层，对应于OSI七层网络参考模型的第三层，因此，路由器也常称为网络层互连设备。路由器的主要作用和基本功能如下：1．连接网络 大型企业处在不同地域的局域网之间通过路由器连接在一起可以构建企业广域网。企业局域网内的计算机用户要访问Internet（因特网），可以使用路由器将局域网连接到ISP （Internet Service Provider）网络，实现与全球Internet的连接和共享接入。实际上Internet本身就是由数以万计的路由器互相连接而构成的超大规模的全球性公共信息网。 2．隔离以太广播 交换机会将广播包发送到每一个端口，大量的广播会严重影响网络的传输效率。当由于网卡等设备发生硬件损坏或计算机遭受病毒攻击时，网络内广播包的数量将会剧增，从而导致广播风暴，使网络传输阻塞或陷于瘫痪。 路由器可以隔离广播。路由器的每个端口均可视为一个独立的网络，它会将广播包限定在该端口所连接的网络之内，而不会扩散到其它端口所连接的网络，如图ZY3200502001-1所示。 路由器 广播域 交换机 图ZY3200502001-1 路由器隔离广播 3．路由选择和数据转发 “路由（Routing）”功能是路由器最重要的功能。所谓路由，就是把要传送的数据包从一个网络经过优选的传输路径最终传送到目的网络。传输路径可以是一条链路，也可以是由一系列路由器及其级联链路组成。 路由器是智能很高的一类设备，它能根据管理员的设置和运用路由协议，自动生成一个到各个目的网络的路由表，当网络状态发生变化时，路由器还能动态地修改、更新路由表。当路由器收到数据包时，路由器根据数据包中的目的IP地址查找路由表，从所有路由条目中选出一条最佳路由，作为数据包转发的出口，将该数据包进行第2层封装后再发送出去。 网络中的每个路由器都维护着一张路由表，如果每一个路由表都是正确的话，那么，IP 数据包就会一跳一跳地经过一系列路由器，最终到达目的主机，这就是IP网（也是整个Internet）运作的基础。
路由基本原理及路由协议详情详情
路由基本原理及路由协议 一．OSI/RM参考模型中分组交换网络的（网络层）路由选择1．路由选择 路由选择也较路径选择。 路由选择是指选择和建立一条合适的物理或逻辑的通路，以供进网数据从网络的源节点到达宿节点的控制过程。 2．路由问题概述 分组交换网结构可以抽象成以下网络拓扑图 数据分组从源节点A到达宿节点D的路径（通路）有： l1,l3（A-B-D） l2,l6（A-C-D） l2,l4,l7（A-C-E-D） 问题： 哪条通路是最佳的？ 最佳－即最短路径问题。 假如上图中每条边都有权值，A到D的最短路径应该是所有路径中，构成路径的边的权值之和最小的哪条路径。 权值：在网络中主要是数据传输时延和距离。 3．对路由选择算法的要求 a.能正确、迅速、合理地传输数据分组 b.能适应由于节点或链路故障引起的拓扑变化 c.能适应网络通信量的变化，使网络内的通信负载达到均衡 d.算法应尽量简单 4．路由选择算法的两大策略 a．静态路由选择算法——基于网络拓扑（距离）和时延的要求，以固定的准则来选择路由。因此这类算法也叫做确定型（非自适应）路由算法。这类算法简单，速度快，但不能适应因种种原因而引起的网络拓扑变化和网络内部通信量的变化。这类算法使用于那些网络拓扑结构不经常变化的小型网络。 b.动态路由选择算法——基于网络状态参数的变化，来选择某段时间内有效的路由。这类算法能够适应网络拓扑状态和其它状态参数的变化而调整路由。因此这类算法也叫做自适应路由算法 5．实现路由选择算法的一般方法 a.标头指示法 b.路由表法 在每个交换节点（路由器）中建立路由表。 二、互联网中的路由算法——IP路由技术
移动IP路由器技术的基本原理与工作过程
移动IP路由器技术的基本原理与工作过程 互联网的广泛应用、移动用户的不断增加，使移动IP路由技术的研究显得特别重要。IETF的建议提供了移动IP协议，但却没有提供优化路由，它存在路由的“三角形”问题。因此，只有解决IETF建议的路由“三角形”问题及其复杂性问题，移动IP路由技术才可以有效地同现有的网络兼容，实现真正的移动优化路由。 移动IP路由技术还处于发展阶段，许多技术还有待于深入研究和探讨，这里从目前使用的移动IP路由技术出发，简要介绍移动IP路由技术的基本原理和工作过程，并对路由优化进行分析总结。 移动IP路由技术 技术背景 1996年IETF提出了RF2002移动IP协议。它提出的背景是由于当时盛行的IP协议并不能满足用户以移动方式接入企业网和互联网的要求。因为在IP协议中，假定任何一个端点的设备都是固定的（即IP地址唯一），那么在通信时，只要将目的端的IP地址嵌入目的地址域，与数据包一同打包封装，然后传送到目的端即可。但在移动环境中，若通信端点的一方为移动用户，IP协议就无法准确地将数据包送到移动主机。移动IP协议的出现，使该问题迎刃而解。 移动IP协议的基本思想是：将IP地址标志与寻址功能分开，用两个IP地址分别表示。用于标志移动主机的IP地址为本地代理地址，用于标志主机当前所在位置的IP地址为接管地址CoA（CareofAddress）。那么移动主机如何进行路由寻址，又用到了哪些路由技术？下面作详细分析。
运用协议要经常谈到几个通信实体：移动主机MH（MainHost）、本地网络HN（HomeNetwork）、外地网络FN（For ei gnNetwork）、本地代理HA （HomeA gent）、外地代理FA（ForeignAgent）及接管地址CoA （CareofAddress）。这里我们仅对接管地址CoA进行详细分析。 CoA地址的作用与获取 路由技术最基本的原理是移动主机（MH）登记到本地代理（HA），在本地代理（HA）与外地代理（FA）之间建立数据通道来实现数据包的路由功能。接管地址（CoA）是指移动主机漫游到外地网络（FN）后所获得的临时地址，为移动主机和本地网络（HN）通信提供了一个通道，它是通道的终点。因此正确获取接管地址（CoA）是关键的步骤。要获得接管地址通常有两种渠道：一是直接以外地代理（FA）的IP地址作为接管地址（CoA），移动主机利用它来登记，此时，FA就是通道的终点，负责接收数据包、解除封装、再发给移动主机。这种地址模式可以使多个移动主机共享一个CoA，使用率较高。二是临时分配给移动主机的IP地址。它是通过外部（如DHCP）获得的外地网络中的一个暂时地址。此时移动主机自身是通道终点，自行解除封装，取出数据包。在这种模式下，一个CoA仅能被一个移动主机使用，使用率较低。CoA是数据包路由的核心，但它是一种动态的地址，也就是说当移动主机更换网络时，CoA也就随即改变。 寻找移动代理 当移动主机进入网络时，必须找到一个移动代理以便获得最新的CoA。移动主机有两种寻找代理的方法：一是被动发现，移动主机等待移动代理周期性的广
wifi路由器工作原理
wifi路由器工作原理 WIFI广告路由器本身说是一套WIFI广告系统 分为:硬件端,软件端 硬件:WIFI路由器 软件:后台WEB广告管理系统,前端用户系统 原理图 2.支持远程管理，SYSLOG、SNMP、TELNET、SSHD、HTTPS等功能 3.支持本地和远程在线升级，导入导出配置文件。 4.支持NTP，内置RTC。 5.支持国内外多种DDNS。 6.支持VLAN，MAC地址克隆，PPPoE服务器。 7.WIFI支持802.11b/g/n，支持WIFIAP、APClient，中继器，中继桥接和WDS等多种工作模式(可选) 8.WIFI支持WEP，WPA，WPA2等多种加密方式，，MAC地址过滤等功能。 9.支持APN/VPDN 11.支持TCP/IP、UDP、FTP、HTTP等多种网络协议 12.支持SPI防火墙，穿越，访问控制，URL过滤，等功能。 13.支持定时重启等功能 14.采用高性能工业级GPS模块(可选) HTTP重定向
乘客连接上wifi后，打开浏览器输入任意的网址均被重定向到 AP本地网站或者指定外网网站(可配置)，默认重定向到AP本地网站。 软件升级 支持本地wifi升级、服务器通过3G网络远程升级两种升级方式。 广告内容更新 广告、网站信息等，支持本地wifi、服务器通过3G网络远程 FTP升级两种升级方式。 流量统计 广告统计 广告点击次数统计，以上统计信息均保存在路由器上，定时(时 间可配置)上报到应用服务器;也可进行人工查询上报; 监控管理 提供在线监测功能 1.路由器首先向应用服务器发送登陆注册包，直到应用服务器收到路由器注册包，并回复注册成功应答包;此后路由器定时向应用服 务器进行握手，握手频率可设置。握手时如果失败，则再连发三次，如果三次仍然失败，则认为应用服务器或者网络异常，此时路由器 不提供互联网上网服务，但手机用户仍可以访问路由器上本地广告、网页信息等，同时应用服务器认为路由器已下线。 当WIFI客户端通过登入后，AP需要通知应用服务器用户已上线，同时平台能够看到WIFI客户端登录账号手机号码、登入的时间、MAC地址、获取的IP地址、在线时间 用户下线通知 当WIFI客户端下线后，AP需要通知应用服务器。如果一段时间(可配置)后，不产生数据包时，AP认为此用户已离线。在管理平台 上面可以显示WIFI客户端离线时间
路由器工作原理介绍
XCNA第五讲路由器的工作原理 1 路由器作为网关设备的定位 （1）作为广域网的接口Ethernet Serial （2）VPN （3）地址转换协议NAT/PAT（私有地址-> 公有地址） Internetwork 互联网 Internet 因特网 交换----网络内的数据转发----DMAC地址 路由----网络间的数据转发----DIP地址 路由器不允许泛洪，因为路由器泛洪会影响整个因特网。 广播域和冲突域的划分： Hub:不能隔离冲突域,不能隔离广播域; Switch:可以隔离冲突域(每接口为一冲突域),不能隔离广播域;(网桥功能同交换机)-Router:可以隔离冲突域(每接口为一冲突域),可以隔离广播域(每接口同时为一广播域) 路由器转发数据的过程：确认目的网络----确认路径信息（路由） 路由器收到的数据----数据帧：
2层报头（S/DMAC）| 3层报头 为了让路由器能够解析数据包的DIP，2层报头中的DMAC用网关的MAC地址 路由表的六元组：1.前缀/网络号2.掩码3.出站接口4.下一跳地址5.度量值（选择度量值最小的路径）6.管理距离 单点故障：由于某一段链路或网络设备故障而导致整个网络崩溃（缺乏健壮性） 2 什么是控制层面？什么是数据层面？ 控制层面Control Plane：路由器是如何获得路由条目的 是各种协议工作的层面。它的作用是通过控制和管理各种网络协议的运行，使得路由器/交换机能够对整个网络的设备、链路和运行的协议有一个准确的了解，并在网络发生变化时也能及时感知并调整。 先比较这些路由的管理距离，再比较度量值，还是一样就比较ECMP等价负载均衡数据层面Data Plane：是针对数据发送来说的，接收到一个数据包之后如何查表转发网络号比对路由前缀 当路由器收到一个包时，将其目的IP地址和掩码做与操作，如果得到的结果和网络号一致则表示路由匹配。最长匹配原则：有多条路由匹配时，选择掩码最长的那个。3 直连路由和非直连路由的概念 3 直连路由和非直连路由 直连路由 只要路由的接口状态是UP的，并且配置了IP地址和子网掩码，即可自动获得直连路由 IP地址&&子网掩码--->网络号 度量值和管理距离都为0 Show ip route
三剑客的工作原理(集线器,路由器,交换机)
号称网络硬件三剑客的集线器（Hub）、交换机（Sw itch）与路由器（Router）一直都是网络界的活跃分子，但让很多初入网络之门的菜鸟恼火的是，它们三者不仅外观相似，而且经常呆在一起，要想分清谁是谁，感觉有点难!就让我们一起来看看它们之间有什么区别和联系吧! 三剑客的工作原理 一、集线器 1.什么是集线器 在认识集线器之前，必须先了解一下中继器。在我们接触到的网络中，最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”，两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减，当信号衰减到一定程度时将造成信号失真，因此在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100米。当两台电脑之间的距离超过100米时，为了实现双机互连，人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”，它的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送。 中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”。 2.集线器的工作原理 集线器的工作原理很简单，以图2为例，图中是一个具备8个端口的集线器，共连接了8台电脑。集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互通。具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。由于该信息是计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，会因为信息不是自己的而不接收该信息。 3.集线器的特点 1）共享带宽 集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。目前市面上用于中小型局域网的集线器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应三种。 10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps，即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡，在传输数据时速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自适应集线器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽，当与 10Mbps的网卡相连时，其带宽为10Mb；与100Mbps的网卡相连时，其带宽为100Mb，因此这种集线器也叫做“双速集线器”。
无线路由器的几种工作模式原理
无线路由器的几种工作模式原理解释 模式一：AP模式 有线口接LAN，AP对内服务。LAN可再往外网。DHCP默认关闭。 不进行NAT转换 模式二：Router模式 有线口接W AN，可设置PPPOE等。其他如AP。DHCP默认开启。 此模式特点是对数据包做NA T。 模式三：Repeater模式 有线口接LAN。DHCP关闭，SSID同上级。LAN口一般没数据输出。 成功后，此时有两个相同无线信号，WINDOWS只显示最强。中继可受无线接入，桥接不行。 中继的目的在于增强信号。加密方式和密码以及SSID可以不同，也可以相同，相同的话可以实现无线漫游。以上说的是简化版。 中继是WDS的应用之一。 模式四：Bridge模式 有线口接LAN。DHCP关闭。只允许有线接入，不接受无线接入。 WDS系统中所有基点都必须工作在相同的信道，除根基点之外，其余WDS基点的DHCP 必须关闭。WDS之间MAC相互绑定。 加入WDS的无线路由器要配置相同的网段，不同的IP。 工作在Bridge模式下的设备，用无线网卡搜索不到其发射的无线信号。 评：桥接方式的实现，诸厂商多有不同，要视具体情况而定。 模式五：Client模式 主从模式。主从AP。有线口接LAN。DHCP关闭。 相当于一块无线网卡。一般只与上级通讯，不接受无线接入。 与WDS不同，APClient工作在一种完整的路由器模式，因此它可以具备路由器的所有基本功能。WDS工作在上级路由器的子网中，APClient可以自己构建自己的子网，方便网络的配置和管理。 譬如，ASUS的子网是192.168.220.*，而上级TPLINK的子网是192.168.1.*，再上级的有线路由器是10.0.1.*，然后进入INTERNET。之间的数据传输，不启用NAT，全是路由。 模式六：WDS+AP模式 支持WDS技术的无线AP或无线路由具有混合的无线局域网工作模式，可以支持在点对点、点对多点、中继应用模式下的无线访问点(无线AP或无线路由)，同时工作在两种工作模式状态，即：中继桥接模式+AP模式。 评注：我的ASUSWL-330N的帐号分享模式，相当于是Repeater的不同SSID模式。类似于同一块无线网卡的软AP实现模式。决定不是WDS+AP模式！
路由基本原理及路由协议详情详情
实用标准文案 路由基本原理及路由协议 一．OSI/RM参考模型中分组交换网络的（网络层）路由选择 1．路由选择 路由选择也较路径选择。 路由选择是指选择和建立一条合适的物理或逻辑的通路，以供进网数据从网络的源节点到达宿节点的控制过程。 2．路由问题概述 分组交换网结构可以抽象成以下网络拓扑图 的路径（通路）有：A到达宿节点D数据分组从源节点）（A-B-Dl,l31）（A-C-Dl,l62 A-C-E-D）l,l,l（724问题：哪条通路是最佳的？最佳－即最短路径问题。假如上图中每条边都有权值，A 到D的最短路径应该是所有路径中，构成路径的边的权值之和最小的哪条路径。 权值：在网络中主要是数据传输时延和距离。 3．对路由选择算法的要求 a.能正确、迅速、合理地传输数据分组 b.能适应由于节点或链路故障引起的拓扑变化 c.能适应网络通信量的变化，使网络内的通信负载达到均衡 d.算法应尽量简单
4．路由选择算法的两大策略 a．静态路由选择算法——基于网络拓扑（距离）和时延的要求，以固定的准则来选择路由。因此这类算法也叫做确定型（非自适应）路由算法。这类算法简单，速度快，但不能适应因种种原因而引起的网络拓扑变化和网络内部通信量的变化。这类算法使用于那些网络拓扑结构不经常变化的小型网络。 b.动态路由选择算法——基于网络状态参数的变化，来选择某段时间内有效的路由。这类算法能够适应网络拓扑状态和其它状态参数的变化而调整路由。因此这类算法也叫做自适精彩文档．实用标准文案 应路由算法 5．实现路由选择算法的一般方法 a.标头指示法 b.路由表法在每个交换节点（路由器）中建立路由表。IP路由技术二、互联网中的路由算法——IP路由1．互联网中的路由主要有路由器的路由功能完成。2．路由器中的路由功能 a.实现网间中继IP数据包的功能，包括：数据帧的封装和拆封、IP地址到MAC地址的映射等 b.对IP数据包的控制，例如ttl=0时丢弃数据包 c.依据路由表选择最佳路由。 d.支持有关的路由算法和路由协议 3．路由表 互联网路由器中的路由表只保存部分路由信息。即每个表项只给出目的网络号，和下一（个路由器）站的地址。
无线路由器的工作原理
无线路由器的工作原理 [导读] 无线路由器的工作原理路由器的分类应用离不开对路由器的工作原理的剖析，而路由器的工作原理则决定了其主要分类及其应用的范围。为了简单地说明 无线路由器的工作原理 路由器的分类应用离不开对路由器的工作原理的剖析，而路由器的工作原理则决定了其主要分类及其应用的范围。为了简单地说明路由器的工作原理，现在我们假设有这样一个简单的网络。 如图所示，A、B、C、D四个网络通过路由器连接在一起，现在我们来看一下在如图所示网络环境下路由器又是如何发挥其路由、数据转发作用的。现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一个请求信号时，信号传递的步骤如下: 第1步:用户A1将目的用户C3的地址C3，连同数据信息以数据帧的形式通过集线器或交换机以广播的形式发送给同一网络中的所有节点，当路由器A5端口侦听到这个地址后，分析得知所发目的节点不是本网段的，需要路由转发，就把数据帧接收下来。 第2步:路由器A5端口接收到用户A1的数据帧后，先从报头中取出目的用户C3的IP地址，并根据路由表计算出发往用户C3的最佳路径。因为从分析得知到C3的网络ID号与路由器的C5网络ID号相同，所以由路由器的A5端口直接发向路由器的C5端口应是信号传递的最佳途经。 第3步:路由器的C5端口再次取出目的用户C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主机ID号，如果在网络中有交换机则可先发给交换机，由交换机根据MAC地址表
找出具体的网络节点位置;如果没有交换机设备则根据其IP地址中的主机ID直接把数据帧发送给用户C3，这样一个完整的数据通信转发过程也完成了。 路由器工作原理图 从上面可以看出，不管网络有多么复杂，路由器其实所作的工作就是这么几步， 所以整个路由器的工作原理基本都差不多。当然在实际的网络中还远比上图所示的要 复杂许多，实际的步骤也不会像上述那么简单，但总的过程是这样的。 无线路由器本质上是个路由器，我们平时用宽带路由器是用网线来和电脑进行通讯的，而无线路由器则是使用无线电波传输数据，但是它还要通过网线来进行INTERNET接入。 如果打比方说，无线路由器相当于我们常见的路由器，那么无线接入器（AP）就相当 于我们常见的交换机。
路由器工作原理
1.1路由器工作原理 1.1.1概述 路由器的主要作用是转发数据包，将每一个IP数据包由一个端口转发到另一个端口。转发行为既可以由硬件完成，也可以由软件完成，显然硬件转发的速度要快于软件转发的速度，无论那种转发都根据“转发表”或“路由表”来进行，该表指明了到某一目的地址的数据包将从路由器的某个端口发送出去，并且指定了下一个接收路由器的地址。每一个IP数据包都携带一个目的IP地址，沿途的各个路由器根据该地址到表中寻找对应的路由，如果没有合适的路由，路由器将丢弃该数据包，并向发送改包的主机送一个通知，表明要去的目的地址“不可达”。 路由表如何形成是路由器软件系统的核心内容，动态路由协议就是用来收集路由信息，为路由表的创建提供原始素材。简单来讲，当路由器加电后经过人工适当配置后，如指定端口IP地址等，路由器已经能够识别它的各个接口卡上的所有已经启动并且经过配置的端口所连接的网络，路由器就有了最初的路由表，这时各个端口所连的网络就可以互通了。如何将最初的路由表告知其他路由器，这就是动态路由协议的任务了。路由器将自身的路由信息通过路由协议所规定的数据格式发送出去，接收到该信息的路由器如果也运行了相同的路由协议，就可以将改信息加以保存，根据规则对收到的信息加工处理，这样它的路由表得到扩充与丰富，再将变化后的路由表发送给其他路由器，经过一段时间，所有的路由器都得到了关于整个网络的路由信息，该过程也称为路由收敛。当网络拓扑结构发生变化时，路由信息要重新进行收敛。 动态路由协议有许多种，它们的适用范围与特性各不相同，ZXR10支持常用的几种路由协议：路由信息协议（RIP v2）、开放最短路径优先（OSPF v2）、边界网关协议（BGP v4）。这几种路由协议同时运行时，各自收集到路由信息按照优先权顺序安装到路由表中，只有优先权最高的路由信息起到转发作用，其他的做为备份，当最高优先权的路由信息失效时，次优先权的路由信息得以启用。 为进一步理解路由器的工作原理，需要了解TCP/IP协议栈的背景知识，以下几节对此作简要介绍。 1.1.2网络模型与协议 TCP/IP协议栈是一组不同层次上的多个协议的组合。通常，TCP/IP被认为是一个四层协议的体系结构，它是国际标准化组织（ISO）的开放系统互联（OSI）七层参考模型的简化，两者的结构图2-3所示：
路由器原理 路由器的工作原理详细说明
路由器原理路由器的工作原理详细说明 本文来自：https://www.sodocs.net/doc/f9627889.html,/thread-2-1-1.html 路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它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，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。 它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线;远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。 路由器工作原理如下： (1)工作站A将工作站B的地址12.0.0.5连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。 (2)路由器1收到工作站A的数据帧后，先从报头中取出地址12.0.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1->R2->R5->B;并将数据帧发往路由器2。 (3)路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。 (4)路由器5同样取出目的地址，发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。 (5)工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。 事实上，路由器除了上述的路由选择这一主要功能外，还具有网络流量控制功能。有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会降低路由器的性能。因此，我们以为，支持多协议的路由器性能相对较低。用户购买路由器时，需要根据自己的实际情况，选择自己需要的网络协议的路由器。 近年来出现了交换路由器产品，从本质上来说它不是什么新技术，而是为了提高通信能力，把交换机的原理组合到路由器中，使数据传输能力更快、更好。