路由器的作用與功能知識大全
路由器的作用與功能知識大全
路由器的原理與作用路由器是一種典型的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。它是兩個(gè)局域網(wǎng)之間接幀傳輸數(shù)據(jù)，在OSI/RM之中被稱之為中介系統(tǒng)，完成網(wǎng)絡(luò)層中繼或第三層中繼的任務(wù)。路由器負(fù)責(zé)在兩個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層間接幀傳輸數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)需要改變幀中的地址。
本文主要給大家詳細(xì)的介紹了路由器的基礎(chǔ)知識，路由器的作用與功能，那么它的基本工作原理是什么呢?下面的文章將給你詳細(xì)的解答。
路由器的原理與作用路由器是一種典型的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。它是兩個(gè)局域網(wǎng)之間接幀傳輸數(shù)據(jù)，在OSI/RM之中被稱之為中介系統(tǒng)，完成網(wǎng)絡(luò)層中繼或第三層中繼的任務(wù)。路由器負(fù)責(zé)在兩個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層間接幀傳輸數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)需要改變幀中的地址。
一、原理與作用
路由器(Router)是用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個(gè)子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)子網(wǎng)時(shí)，可通過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)，路由器只接受源 站或其他路由器的信息，屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。它不關(guān)心各子網(wǎng)使用的硬件設(shè)備，但要求運(yùn)行與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議相一致的軟件。路由器分本地路由器和遠(yuǎn)程路由器，本地路由器是用來連接網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的，如光纖、同軸電纜、雙絞線;遠(yuǎn)程路由器是用來連接遠(yuǎn)程傳輸介質(zhì)，并要求相應(yīng)的設(shè)備，如電話線要配調(diào)制解調(diào)器，無線要通過無線接收機(jī)、發(fā)射機(jī)。
一般說來，異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多個(gè)子網(wǎng)互聯(lián)都應(yīng)采用路由器來完成。
路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關(guān)鍵所在。為了完成這項(xiàng)工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)——路徑表(Routing Table)，供路由選擇;時(shí)使用。路徑表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改，可以由路由器自動調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。
1.靜態(tài)路徑表 由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路徑表稱之為靜態(tài)(static)路徑表，一般是在系統(tǒng)安裝時(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會隨未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。
2.動態(tài)路徑表 動態(tài)(Dynamic)路徑表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動調(diào)整的路徑表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議(Routing Protocol)提供的功能，自動學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，在需要時(shí)自動計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?/p>
二、路由器的優(yōu)缺點(diǎn)
1.優(yōu)點(diǎn)
適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò);
復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，負(fù)載共享和最優(yōu)路徑;
能更好地處理多媒體;
安全性高;
隔離不需要的通信量;
節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬;
減少主機(jī)負(fù)擔(dān)。
2.缺點(diǎn)
它不支持非路由協(xié)議;
安裝復(fù)雜;
價(jià)格高。
三、路由器的功能
(1)在網(wǎng)絡(luò)間截獲發(fā)送到遠(yuǎn)地網(wǎng)段的報(bào)文，起轉(zhuǎn)發(fā)的作用。
(2)選擇最合理的路由，引導(dǎo)通信。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，路由器要按照某種路由通信協(xié)議，查找路由表，路由表中列出整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中包含的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，以及節(jié)點(diǎn)間的路徑情況和與它們相聯(lián)系的傳輸費(fèi)用。如果到特定的節(jié)點(diǎn)有一條以上路徑，則基于預(yù)先確定的準(zhǔn)則選擇最優(yōu)(最經(jīng)濟(jì))的路徑。由于各種網(wǎng)絡(luò)段和其相互連接情況可能發(fā)生變化，因此路由情況的信息需要及時(shí)更新，這是由所使用的路由信息協(xié)議規(guī)定的定時(shí)更新或者按變化情況更新來完成。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)路由器按照這一規(guī)則動態(tài)地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路由信息。
(3)路由器在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的過程中，為了便于在網(wǎng)絡(luò)間傳送報(bào)文，按照預(yù)定的規(guī)則把大的數(shù)據(jù)包分解成適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包，到達(dá)目的地后再把分解的數(shù)據(jù)包包裝成原有形式。
(4)多協(xié)議的路由器可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)段，作為不同通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)段通信連接的平臺。
(5)路由器的主要任務(wù)是把通信引導(dǎo)到目的地網(wǎng)絡(luò)，然后到達(dá)特定的節(jié)點(diǎn)站地址。后一個(gè)功能是通過網(wǎng)絡(luò)地址分解完成的。例如，把網(wǎng)絡(luò)地址部分的分配指定成網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)和區(qū)域的一組節(jié)點(diǎn)，其余的用來指明子網(wǎng)中的特別站。分層尋址允許路由器對有很多個(gè)節(jié)點(diǎn)站的網(wǎng)絡(luò)存儲尋址信息。
在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)的路由器按其轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的性能可以分為兩種類型，即中間節(jié)點(diǎn)路由器和邊界路由器。盡管在不斷改進(jìn)的各種路由協(xié)議中，對這兩類路由器所使用的名稱可能有很大的差別，但所發(fā)揮的作用卻是一樣的。
中間節(jié)點(diǎn)路由器在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)，提供報(bào)文的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。同時(shí)根據(jù)當(dāng)前的路由表所保持的路由信息情況，選擇最好的路徑傳送報(bào)文。由多個(gè)互連的LAN組成的公司或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)一側(cè)和外界廣域網(wǎng)相連接的路由器，就是這個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的邊界路由器。它從外部廣域網(wǎng)收集向本企業(yè)網(wǎng)絡(luò)尋址的信息，轉(zhuǎn)發(fā)到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)段;另一方面集中企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)LAN段向外部廣域網(wǎng)發(fā)送的報(bào)文，對相關(guān)的報(bào)文確定最好的傳輸路徑。
我們通過一個(gè)例子來說明路由器工作原理。
例：工作站A需要向工作站B傳送信息(并假定工作站B的IP地址為120.0.5)，它們之間需要通過多個(gè)路由器的接力傳遞，路由器的分布。
其工作原理如下：
(1)工作站A將工作站B的地址120.0.5連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送給路由器1。
(2)路由器1收到工作站A的數(shù)據(jù)幀后，先從報(bào)頭中取出地址120.0.5，并根據(jù)路徑表計(jì)算出發(fā)往工作站B的最佳路徑：R1->R2->R5->B;并將數(shù)據(jù)幀發(fā)往路由器2。
(3)路由器2重復(fù)路由器1的工作，并將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給路由器5。
(4)路由器5同樣取出目的地址，發(fā)現(xiàn)120.0.5就在該路由器所連接的網(wǎng)段上，于是將該數(shù)據(jù)幀直接交給工作站B。
(5)工作站B收到工作站A的數(shù)據(jù)幀，一次通信過程宣告結(jié)束。
事實(shí)上，路由器除了上述的路由選擇這一主要功能外，還具有網(wǎng)絡(luò)流量控制功能。有的路由器僅支持單一協(xié)議，但大部分路由器可以支持多種協(xié)議的傳輸，即多協(xié)議路由器。由于每一種協(xié)議都有自己的規(guī)則，要在一個(gè)路由器中完成多種協(xié)議的算法，勢必會 降低路由器的性能。因此，我們以為，支持多協(xié)議的路由器性能相對較低。用戶購買路由器時(shí)，需要根據(jù)自己的實(shí)際情況，選擇自己需要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的路由器。
近年來出現(xiàn)了交換路由器產(chǎn)品，從本質(zhì)上來說它不是什么新技術(shù)，而是為了提高通信能力，把交換機(jī)的原理組合到路由器中，使數(shù)據(jù)傳輸能力更快、更好。