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1 路由器原理及路由協(xié)議( 二 )

云知道


——網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備用它們的網(wǎng)絡(luò)地址（TCP／IP網(wǎng)絡(luò)中為IP地址）互相通信 。IP地址是與硬件地址無(wú)關(guān)的“邏輯”地址 。路由器只根據(jù)IP地址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù) 。IP地址的結(jié)構(gòu)有兩部分，一部分定義網(wǎng)絡(luò)號(hào)，另一部分定義網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)號(hào) 。目前，在Internet網(wǎng)絡(luò)中采用子網(wǎng)掩碼來(lái)確定IP地址中網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址 。子網(wǎng)掩碼與IP地址一樣也是32bit，并且兩者是一一對(duì)應(yīng)的，并規(guī)定，子網(wǎng)掩碼中數(shù)字為“1”所對(duì)應(yīng)的IP地址中的部分為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，為“0”所對(duì)應(yīng)的則為主機(jī)號(hào) 。網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)合起來(lái)，才構(gòu)成一個(gè)完整的IP地址 。同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)IP地址，其網(wǎng)絡(luò)號(hào)必須是相同的，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為IP子網(wǎng) 。
——通信只能在具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的IP地址之間進(jìn)行，要與其它IP子網(wǎng)的主機(jī)進(jìn)行通信，則必須經(jīng)過(guò)同一網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)路由器或網(wǎng)關(guān)（gateway）出去 。不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的IP地址不能直接通信，即使它們接在一起，也不能通信 。
——路由器有多個(gè)端口，用于連接多個(gè)IP子網(wǎng) 。每個(gè)端口的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)要求與所連接的IP子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同 。不同的端口為不同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，對(duì)應(yīng)不同的IP子網(wǎng)，這樣才能使各子網(wǎng)中的主機(jī)通過(guò)自己子網(wǎng)的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上 。【1 路由器原理及路由協(xié)議】本文通過(guò)闡述TCP／IP網(wǎng)絡(luò)中路由器的基本工作原理，介紹了IP路由器的幾大功能，給出了靜態(tài)路由協(xié)議和動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，以及內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的概念，同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了目前最常見(jiàn)的RIP、OSPF、BGP和BGP-4這幾種路由協(xié)議，然后描述了路由算法的設(shè)計(jì)目標(biāo)和種類(lèi)，著重介紹了鏈路狀態(tài)法和距離向量法 。在文章的最后，扼要講述了新一代路由器的特征 。
——近十年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（如Internet）的迅猛發(fā)展，路由技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中已逐漸成為要害部分，路由器也隨之成為最重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 。用戶的需求推動(dòng)著路由技術(shù)的發(fā)展和路由器的普及，人們已經(jīng)不滿足于僅在本地網(wǎng)絡(luò)上共享信息，而希望最大限度地利用全球各個(gè)地區(qū)、各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)資源 。而在目前的情況下，任何一個(gè)有一定規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（如企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)、智能大廈等），無(wú)論采用的是快速以大網(wǎng)技術(shù)、FDDI技術(shù)，還是ATM技術(shù)，都離不開(kāi)路由器，否則就無(wú)法正常運(yùn)作和治理 。
1網(wǎng)絡(luò)互連
——把自己的網(wǎng)絡(luò)同其它的網(wǎng)絡(luò)互連起來(lái)，從網(wǎng)絡(luò)中獲取更多的信息和向網(wǎng)絡(luò)發(fā)布自己的消息，是網(wǎng)絡(luò)互連的最主要的動(dòng)力 。網(wǎng)絡(luò)的互連有多種方式，其中使用最多的是網(wǎng)橋互連和路由器互連 。
1.1網(wǎng)橋互連的網(wǎng)絡(luò)
——網(wǎng)橋工作在OSI模型中的第二層，即鏈路層 。完成數(shù)據(jù)幀（frame）的轉(zhuǎn)發(fā)，主要目的是在連接的網(wǎng)絡(luò)間提供透明的通信 。網(wǎng)橋的轉(zhuǎn)發(fā)是依據(jù)數(shù)據(jù)幀中的源地址和目的地址來(lái)判定一個(gè)幀是否應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)和轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)端口 。幀中的地址稱(chēng)為“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是網(wǎng)卡所帶的地址 。
——網(wǎng)橋的作用是把兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連起來(lái)，提供透明的通信 。網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備看不到網(wǎng)橋的存在，設(shè)備之間的通信就如同在一個(gè)網(wǎng)上一樣方便 。由于網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)幀上進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的，因此只能連接相同或相似的網(wǎng)絡(luò)（相同或相似結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀），如以太網(wǎng)之間、以太網(wǎng)與令牌環(huán)（tokenring）之間的互連，對(duì)于不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)（數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)不同），如以太網(wǎng)與X.25之間，網(wǎng)橋就無(wú)能為力了 。
——網(wǎng)橋擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，提高了網(wǎng)絡(luò)的性能，給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來(lái)了方便，在以前的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)橋的應(yīng)用較為廣泛 。但網(wǎng)橋互連也帶來(lái)了不少問(wèn)題：一個(gè)是廣播風(fēng)暴，網(wǎng)橋不阻擋網(wǎng)絡(luò)中廣播消息，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較大時(shí)（幾個(gè)網(wǎng)橋，多個(gè)以太網(wǎng)段），有可能引起廣播風(fēng)暴（broadcastingstorm），導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)全被廣播信息布滿，直至完全癱瘓 。第二個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)與外部網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，網(wǎng)橋會(huì)把內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)合二為一，成為一個(gè)網(wǎng)，雙方都自動(dòng)向?qū)Ψ酵耆_(kāi)放自己的網(wǎng)絡(luò)資源 。這種互連方式在與外部網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)顯然是難以接受的 。問(wèn)題的主要根源是網(wǎng)橋只是最大限度地把網(wǎng)絡(luò)溝通，而不管傳送的信息是什么 。

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