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浅谈路由器 姓 名 班 级： 学 号： 摘要 本文主要阐述OSI参考模型中的网络层设备路由器的基本工作原理和路由器的管理及简单配置。介绍了路由器的基本概念和工作原理。给出了静态路由协议和动态路由协议的概念，同时简要介绍了目前最常见的静态路由、RIP、OSPF这几种路由协议。 内容简介 是什么把网络相互连接起来？是路由器。路由器英文名Router，路由器是互联网络的枢纽、交通警察。早在40多年前间就已经出现了对路由技术的讨论，但是直到80年代路由技术才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因为80年代之前的网络结构都非常简单，路由技术没有用武之地。直到最近十几年，大规模的互联网络才逐渐流行起来，为路由技术的发展提供了良好的基础和平台。 一、 路由器基础 1.1路由器的概念 是什么把网络相互连接起来？是路由器。 路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。通常，人们会把路由和交换进行对比，这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层,即数据链路层，而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。 1.2路由器的发展历程 异构网络路由器是TCP/IP网络中最主要的互联设备。TCP/IP是从上世纪70年代中期美国国防部ARPANET技术发展起来的，美国军方希望用它来连接不同的局域网和广域网，是交换机所不能替代的网络互联设备，以便在遭受战争打击后可以保持网络连通。TCP/IP体系结构和技术的开放性使用逐步被众多的高校、科研机构所采纳，并逐步成为一个事实上的标准。 路由器技术体系的发展，大致可以划分为五代： 第一代路由器：集中转发，总线交换。 第二代路由器：集中+分布转发，接口模块化，总线交换。 第三代路由器：分布转发，总线交换。 第四代路由器：ASIC分布转发，网络交换。 第五代路由器技术：网络处理器分布转发，网络交换。 1.3 路由器的主要功能 路由器的主要功能就是“路由”的作用，通俗地讲就是“向导”作用，主要用来为数据包转发指明一个方向的作用。但如要细分的话，路由器的“路由”功能可以细分为如以下几个方面： 路由选择，路由选择就是路由器依据目的IP地址的网络地址部分，通过路由选择算法确定一条从源结点到达目的结点的最佳路由。 分组转发，分组转发通常也称为分组交换，它主要完成按照路由选择所指出的路由器将数据分组从源结点转发到目的结点。 防火墙功能（可配置独立IP地址的网管型路由器），它能够起到基本的防火墙功能，也就是它能够屏蔽内部网络的IP地址，自由设定IP地址、通信端口过滤，使网络更加安全。 二、路由器的基本工作原理 2.1路由表的概念 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。路由表中保存着目的网络地址、子网掩码、下一跳地址、发送接口等内容。 2.2路由表的形成 路由表的生存通常有两种方式：手工静态配置和动态协议生存两类。 2.2.1静态路由表 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。 2.2.2 动态路由表 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。 2.3 路由器的工作过程 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。  ※一般来说，路由器的主要工作是对数据包进行存储转发，具体过程如下： 第一步：当数据包到达路由器，根据网络物理接口的类型，路由器调用相应的链路层功能模块，以解释处理此数据包的链路层协议报头。这一步处理比较简单，主要是对数据的完整性进行验证，如CRC校验、帧长度检查等。