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7.3网络层及以上层设备 3．路由器转发数据的过程(见图7-12) ①路由器从接口收到数据包，读取数据包里的目的IP地址。 ②根据目的IP地址信息查找路由表进行匹配。 ③匹配成功后，按照路由表中转发信息进行转发。 ④匹配失败，将数据包丢弃，并向源发送方反回错误信息报文。 * 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 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。路由器工作在OSI的第三层（网络层）。 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 1．路由器的功能 ①路径选择 路由器的主要功能是路径选择。其工作就是要保证把一个进行网络寻址的报文传送到正确的目的网络中。路由器为每种网络层协议建立并维护路由表，路由表可以由人工静态配置；也可利用距离向量或其它路由协议来动态生成。在路由表生成之后，路由器要判断每帧的协议类型，取出网络层的目的地址，并按指定协议路由表中的数据决定数据的转发与否有及向哪里转发。 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 ②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。 ③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。 ④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。 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 2．路由器的工作原理 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。在路由器中分别称为：静态路由表和动态路由表。 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 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7-11所示，A、B、C、D四个网络通过路由器连接在一起。 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 2．路由器的工作原理 路由器的工作原理 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 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。 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 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。 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 3．路由器转发数据的过程 路由转发数据的过程 7.3网络层及以上层设备 7.3.1路由器 4．路由器的分类 互联网各种级别的网络中随处都可见到路由器。 ①接入级路由器 接入网络使得家庭和小型企业可以连接到某个互联网服务提供商； ②企业级路由器 企业网中的路由器连接一个校园或企业内成千上万的计算机；企业级路由器不但要求端口数目多、价格低廉，而且要求配置起来简单方便，并提供 QoS。 ③骨干级路由器 骨干网要求路由器能对少数链路进