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《網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)之十七》路由器原理、分類和選購

云知道

上一篇我們已對路由器的基礎(chǔ)方面有一個全面的了解，本篇要繼續(xù)介紹路由器的其它幾個方面 。首先要介紹的是路由器的工作原理，只有在充分理解了路由器工作原理基礎(chǔ)上，才能正確理解路由器的主要作用 。
一、路由器的工作原理
我們知道路由器是用來連接不同網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)的，在一個局域網(wǎng)中，假如不需與外界網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的話，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的各工作站都能識別其它各節(jié)點(diǎn)，完全可以通過交換機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)目的發(fā)送，根本用不上路由器來記憶局域網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)MAC地址 。路由器識別不同網(wǎng)絡(luò)的方法是通過識別不同網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)ID號進(jìn)行的，所以為了保證路由成功，每個網(wǎng)絡(luò)都必須有一個唯一的網(wǎng)絡(luò)編號 。路由器要識別另一個網(wǎng)絡(luò)，首先要識別的就是對方網(wǎng)絡(luò)的路由器IP地址的網(wǎng)絡(luò)ID，看是不是與目的節(jié)點(diǎn)地址中的網(wǎng)絡(luò)ID號相一致 。假如是當(dāng)然就向這個網(wǎng)絡(luò)的路由器發(fā)送了，接收網(wǎng)絡(luò)的路由器在接收到源網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的報文后，根據(jù)報文中所包括的目的節(jié)點(diǎn)IP地址中的主機(jī)ID號來識別是發(fā)給哪一個節(jié)點(diǎn)的，然后再直接發(fā)送 。
為了更清楚地說明路由器的工作原理，現(xiàn)在我們假設(shè)有這樣一個簡單的網(wǎng)絡(luò) 。假設(shè)其中一個網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)ID號為"A"，在同一網(wǎng)段中有4臺終端設(shè)備連接在一起，這個網(wǎng)段的每個設(shè)備的IP地址分別假設(shè)為：A1、A2、A3和A4 。連接在這個網(wǎng)段上的一臺路由器是用來連接其它網(wǎng)段的，路由器連接于A網(wǎng)段的那個端口IP地址為A5 。同樣路由器連接另一網(wǎng)段為B網(wǎng)段，這個網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)ID號為"B"，那連接在B網(wǎng)段的另幾臺工作站設(shè)備設(shè)的IP地址我們設(shè)為：B1、B2、B3、B4，同樣連接與B網(wǎng)段的路由器端口的IP地址我們設(shè)為B5，結(jié)構(gòu)如圖1所示 。
在這樣一個簡單的網(wǎng)絡(luò)中同時存在著兩個不同的網(wǎng)段，現(xiàn)假如A網(wǎng)段中的A1用戶想發(fā)送一個數(shù)據(jù)給B網(wǎng)段的B2用戶，有了路由器就非常簡單了 。
首先A1用戶把所發(fā)送的數(shù)據(jù)及發(fā)送報文預(yù)備好，以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機(jī)廣播發(fā)給同一網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)（集線器都是采取廣播方式，而交換機(jī)因?yàn)椴荒茏R別這個地址，也采取廣播方式），路由器在偵聽到A1發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，分析目的節(jié)點(diǎn)的IP地址信息（路由器在得到數(shù)據(jù)包后總是要先進(jìn)行分析） 。得知不是本網(wǎng)段的，就把數(shù)據(jù)幀接收下來，進(jìn)一步根據(jù)其路由表分析得知接收節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)ID號與B5端口的網(wǎng)絡(luò)ID號相同，這時路由器的A5端口就直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)給路由器B5端口 。B5端口再根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的目的節(jié)點(diǎn)IP地址信息中的主機(jī)ID號來確定最終目的節(jié)點(diǎn)為B2，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)B2 。這樣一個完整的數(shù)據(jù)幀的路由轉(zhuǎn)發(fā)過程就完成了，數(shù)據(jù)也正確、順利地到達(dá)目的節(jié)點(diǎn) 。
當(dāng)然實(shí)際上像以上這樣的網(wǎng)絡(luò)算是非常簡單的，路由器的功能還不能從根本上體現(xiàn)出來，一般一個網(wǎng)絡(luò)都會同時連接其它多個網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)，就像圖2所示的一樣，A、B、C、D四個網(wǎng)絡(luò)通過路由器連接在一起 。
現(xiàn)在我們來看一下在如圖2所示網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下路由器又是如何發(fā)揮其路由、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用的 。我們同樣需要假設(shè)，各網(wǎng)絡(luò)用戶的IP地址分配就不多講了，圖2已有標(biāo)注 ?，F(xiàn)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)A中一個用戶A1要向C網(wǎng)絡(luò)中的C3用戶發(fā)送一個請求信號時，信號傳遞的步驟如下：
第1步：用戶A1將目的用戶C3的地址C3，連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機(jī)以廣播的形式發(fā)送給同一網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)，當(dāng)路由器A5端口偵聽到這個地址后，分析得知所發(fā)目的節(jié)點(diǎn)不是本網(wǎng)段的，需要路由轉(zhuǎn)發(fā)，就把數(shù)據(jù)幀接收下來 。
第2步：路由器A5端口接收到用戶A1的數(shù)據(jù)幀后，先從報頭中取出目的用戶C3的IP地址，并根據(jù)路由表計算出發(fā)往用戶C3的最佳路徑 。因?yàn)閺姆治龅弥紺3的網(wǎng)絡(luò)ID號與路由器的C5網(wǎng)絡(luò)ID號相同，所以由路由器的A5端口直接發(fā)向路由器的C5端口應(yīng)是信號傳遞的最佳途經(jīng) 。

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