路由技术,交换路由技术

('路由器基础一、网络层基础介绍在OSI参考模型中，网络层位于第三层。网络层为其上一层（传输层）提供端到端的数据包传递服务。为了实现从源网络到目的网络的数据包传递，需要使用到路由选择功能。路由功能就是指选择一条从源网络到目的网络的路径，并进行数据包的转发。路由选择是实现高效通信的基础。在运行TCP/IP协议的网络中，每个数据包都记录了该数据包的源IP地址和目的IP地址。路由器通过检查数据包的目的IP地址，判断如何转发该数据包，以便对传输中的下一跳路由作出判断。如图1所示：数据包在经过路由器1、2、3的转发过程中，其所包含的目的IP地址不会发生变化，而沿途的每台路由器会将数据包内的目的物理地址改为下一跳（传输中的下一台路由器或是目的站点）的物理地址，并将该数据包发送到这个物理地址所在的物理链路上。整个路由寻址过程如图1所示。图1数据包通过网络时，其物理地址改变，而目的IP地址保持不变二、被路由的协议和路由选择协议在介绍路由技术时，很多学生经常把被路由的协议和路由选择协议搞混淆：1：被路由的协议（RoutedProtocols）：是指提供了网络层地址的协议。该协议由终端节点使用，以将数据和网络层地址信息一起封装在数据包中。由于数据包含有第三层的地址，所以路由器可以根据该地址，对数据包的转发进行判断。例如IP、IPX和AppleTalk等都属于被路由的协议。当一个协议不支持第三层的地址时，那么它就属于不可以被路由的协议，常见的有NETBEUI协议。2：路由选择协议（RoutingProtocols）：路由选择协议，它通过在路由器之间不断的转发路由更新，用来建立和维护路由表，路由器则根据该路由表转发数据包。路由选择协议可以使路由器全面的了解整个网络的运行。例如RIP、IGRP、EIGRP、OSPF和BGP等都是路由选择协议。总之，计算机之间使用被路由的协议进行相互通信，而路由器使用路由选择协议进行路由信息的更新，用来维护和生成路由表。三、内部网关路由选择协议和外部网关路由选择协议大型网络如因特网，会被分解成为多个自治系统（AutonomousSystem）。每个自治系统被看做是一个进行自我管理的网络，一个自治系统只负责管理自己内部的路由。对于因特网来说，两个自治系统内部的路由选择信息是互不共享的。大多数的路由选择协议是指运行在一个自治系统内部的，所以叫做内部网关路由协议(IGP)。常见的例子有RIP，OSPF等。Cisco公司还专门开发了IGRP和EIGRP路由选择协议。而在自治系统之间的路由选择协议被称为外部网关路由协议(EGP)。例如BGP等。这些协议工作在自治系统之间，认为它们处在系统的边缘上，而且仅仅交换所必须的最少的信息，用以确保自治域系统之间的通信。内部和外部路由选择协议的使用例子如图2所示。图2内部路由选择协议和外部路由选择协议在图2中，路由器A和路由器B都使用内部网关路由选择协议，进行路由更新，生成路由表，以确保自治系统A内部主机之间的通信。而路由器1、路由器2和路由器3之间则需要运行外部网关路由协议，以保证如果有数据包需要跨越自治系统，在自治系统A,B,C之间传送。四、静态路由和动态路由静态路由是依靠手工输入的信息来配置路由表的方法。静态路由具有以下几个优点：\uf0b7减小了路由器的日常开销。\uf0b7在小型互联网上很容易配置。\uf0b7可以控制路由选择的更新。但是，静态路由在网络变化频繁出现的环境中并不会很好的工作。在大型的和经常变动的互联网，配置静态路由是不现实。动态路由是指路由协议可以自动根据实际情况生成的路由表的方法。动态路由的主要优点是，如果存在到目的站点的多条路径，运行了路由选择协议（如RIP或IGRP）之后，而正在进行数据传输的一条路径发生了中断的情况下，路由器可以自动的选择另外一条路径传输数据。这对于建立一个大型的网络是一个优点。五、大多数路由选择协议可分成两种基本路由选择协议：1距离矢量路由选择协议（也称Bellman-Ford协议）计算网络中链路的距离矢量，然后根据计算结果进行路由选择。典型的距离向量路由选择协议有IGRP、RIP等。路由器定期向邻居路由器发送消息，消息的内容就是自己的整个路由表，如：1)到达目的网络所经过的距离2)到达目的网络的下一跳地址运行距离矢量的路由器会根据相邻路由器发送过来的信息，更改自己的路由表。2链路状态路由选择协议：典型的链路状态路由选择协议有OSPF等。链路状态路由选择协议的目的是得到整个网络的拓扑结构。运行链路状态路由协议的每个路由器都要提供链路状态的拓扑结构信息，信息的内容包括：1)路由器所连接的网段链路。2)以及该链路的物理状态。根据返回的信息，路由器根据网络拓扑结构的变化及时修改路由配置，以适应新的路由选择。六、结束语全球因特网的迅猛增长不仅推动了因特网产品及商业工具的不断更新和网络技术的发展，而且还对原有的数据传输路由技术提出了更高的要求。新开发的路由技术不再仅仅是为数据传输找到一条通道就行，还需要考虑所选路径的传输容量和服务质量，即具有QoS能力的路由算法，并且还得要分析全网负荷，以平衡网络中各条通道的数据流量，此外，不论是对单播还是组播、域内还是域间路由，都要求路由算法具有快速收敛性和高效的路由表查询技术。具有QoS和流量均衡能力的路由算法探索及相应规范的制定将是未来的研究热点之一。总之，网络技术的发展日新月异，路由器技术特别是核心路由器技术正经历着巨大的变化。Win2000IP路由应用解析Windows2000Server路由提供多协议LAN到LAN、LAN到WAN、虚拟专用网络（VPN）和网络地址转换（NAT）路由服务。Windows2000Server路由供已经熟悉路由协议和服务以及路由协议（例如：TCP/IP、IPX和AppleTalk）的系统管理员使用。解释IP路由在通常的术语中，路由就是在网络之间转发数据包的过程。对基于TCP/IP的网络，路由是部分网际协议（IP）与其他网络协议服务结合使用，提供在基于TCP/IP的大型网络中单独网段上的主机之间互相转发的能力。IP是TCP/IP协议的“邮局”，负责对IP数据进行分检和传递。每个传入或传出数据包叫做一个IP数据报。IP数据报包含两个IP地址：发送主机的源地址和接收主机的目标地址。与硬件地址不同，数据报内部的IP地址在TCP/IP网络间传递时保持不变。路由是IP的主要功能。通过使用Internet层的IP，IP数据报在每个主机上进行交换和处理。在IP层的上面，源主机上的传输服务用TCP段或UDP消息的形式向IP层传送源数据。IP层使用在网络上传递数据的源和目标的地址信息装配IP数据报。然后IP层将数据报向下传送到网络接口层。在这一层，数据链路服务将IP数据报转换成在物理网络的网络特定媒体上传输的帧。这个过程在目标主机上按相反的顺序进行。每个IP数据报都包含源和目标的IP地址。每个主机上的IP层服务检查每个数据报的目标地址，将这个地址与本地维护的路由表相比较，然后确定下一步的转发操作。IP路由器连接到能够互相转发数据包的两个或更多IP网段上。IP路由器TCP/IP网段由IP路由器互相连接，IP路由器是从一个网段向其他网段传送IP数据报的设备，这个过程叫做IP路由。IP路由器将两个或更多物理上相互分离的IP网段连接起来。所有的IP路由器都有两个基本特征：1）IP路由器是多宿主主机。多宿主主机就是用两个或更多网络连接接口连接每个物理分隔的网段的网络主机。2）IP路由器可以对其他TCP/IP主机转发数据包。IP路由器与其他多宿主主机有一个重要的差别：IP路由器必须能够对其他IP网络主机转发基于IP的网间通讯。可以使用各种可能的硬件和软件产品来实现IP路由器。基于硬盒的路由器，即指定运行专门软件的硬件设备，是很普遍的。另外，您可以使用基于路由和远程访问服务之类的软件（在运行Windows2000Server的计算机上运行）的路由方案。不管使用哪种类型的IP路由器，所有的IP路由都依靠路由表在网段之间通讯。路由表TCP/IP主机使用路由表维护有关其他IP网络及IP主机的信息。网络和主机用IP地址和子网掩码来标识。另外，由于路由表对每个本地主机提供关于如何与远程网络和主机通讯的所需信息，因此路由表是很重要的。对于IP网络上的每台计算机，可以使用与本地计算机通讯的其他每个计算机或网络的项目来维护路由表。通常这是不实际的，因此可改用默认网关（IP路由器）。当计算机准备发送IP数据报时，它将自己的IP地址和接收者的目标IP地址插入到IP报头。然后计算机检查目标IP地址，将它与本地维护的IP路由表相比较，根据比较结果执行相应操作。该计算机执行以下三种操作之一：·将数据报向上传到本地主机IP之上的协议层。·经过其中一个连接的网络接口转发数据报。·丢弃数据报。IP在路由表中搜索与目标IP地址最匹配的路由。从最精确的路由到最不精确的路由，按以下顺序排列：·与目标IP地址匹配的路由（主机路由）。·与目标IP地址的网络ID匹配的路由（网络路由）。·默认路由。如果没有找到匹配的路由，则IP丢弃该数据报。Win2000IP路由表运行TCP/IP的每台计算机都要决定路由。这些决定由IP路由表控制。要显示运行Windows2000的计算机上的IP路由表，请在命令提示行键入routeprint。下表就是IP路由表的一个典型范例。此范例中的计算机运行Windows2000，带有一个网卡和以下配置：IP地址：10.0.0.169子网掩码：255.0.0.0默认网关：10.0.0.1注意：上表第一列中的说明实际上不显示在routeprint命令的输出中。路由表根据计算机的当前TCP/IP配置自动建立。每个路由在显示的表中占一行。计算机在路由表中搜索与目标IP地址最匹配的项目。描述网络目标网络掩码网关接口跃点数默认路由0.0.0.00.0.0.010.0.0.110.0.0.1691环回网络127.0.0.0255.0.0.0127.0.0.1127.0.0.11本地网络10.0.0.0255.0.0.010.0.0.16910.0.0.1691本地ip地址10.0.0.169255.255.255.255127.0.0.1127.0.0.11多播地址224.0.0.0240.0.0.010.0.0.16910.0.0.1691受限的广播地址255.255.255.255255.255.255.25510.0.0.16910.0.0.1691如果没有其他主机或网络路由符合IP数据报中的目标地址，您的计算机将使用默认路由。默认路由通常将IP数据报（没有匹配或明确的本地路由）转发到本地子网上的路由器的默认网关地址上。在前面的范例中，默认路由将数据报转发到网关地址为10.0.0.1的路由器。由于默认网关对应的路由器包含大型TCP/IP网际内部其他IP子网的网络ID的信息，因此它将数据报转发到其他路由器，直到数据报最终传递到连接指定目标主机或子网的IP路由器为止。',)