路由器如何實現路由?

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路由器是連接多個不同網段的中心設備,他負責把一個網段的數據傳送到另一個目標網段。路由器大部分工作在網絡層按照IP地址來選擇最佳的路徑。 簡單來說就是照章辦事。有的就做,沒有的就不做。

路由器會根據他所直接連接的網段來生成直連路由,還可以根據管理員手工配置來生成靜態路由,也可以根據路由協議和他所連接的路由器交互來生成動態路由,並把這些路徑都記錄在一個小本本上,這個小本本上包括目標網段,目標網段對應的子網掩碼和下一站的目的IP地址包括所對應的接口。


當路由器收到一個數據包以後,路由器會根據目標IP地址所在的網段來查找他小本本上的路由表,根據小本本上的記錄來把數據報發送出去,如果小本本上並沒有記錄,則會丟棄該數據包並返回錯誤提示。


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很榮幸能夠看到這個問題,我是頭條號網絡技術達人王山石,十八年的網絡技術領域,在一線互聯網公司和廠商工作過,熱衷於分享網絡技術包括,有線、無線、路由器、交換機、華為認證、思科認證等周邊問題。 高興給大家分享我對這個問題看法與想法,廢話不多說讓我們一起走進這個問題,那現在讓我們一起探討一下關於這個問題。

路由器(Router),是連接因特網中各局域網、廣域網的設備,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號。 路由器是互聯網絡的樞紐,"交通警察"。目前路由器已經廣泛應用於各行各業,各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連接、骨幹網間互聯和骨幹網與互聯網互聯互通業務的主力軍。


路由器是一種具有多個輸入和輸出端口的專用計算機,其任務是轉發分組.路由器的轉發分組是網絡層的主要工作之一. 下面給出典型的路由器構成圖:

輸入端口

  • 輸入端口的線路端接功能與鏈路層處理實現了用於各個輸入鏈路的物理層和鏈路層.
  • 路由器使用轉發表來查找輸出端口,使得到達的分組將能經過交換結構轉發到輸出端口.
  • 轉發表是由路由器處理和更新的,但轉發表的一份影子副本通常會被存放在每個輸入端口, 有了影子副本,轉發決策能在每個輸入端口本地做出,無須調用中央路由選擇處理器, 因此也避免了集中式處理的瓶頸.

交換結構

內存交換結構

  • 在輸入端口和輸出之間交換是在CPU的直接控制下完成的.
  • 一個分組到達一個輸入端口時, 該端口會先通過中斷方式向路由選擇處理器發送信號.於是,該分組從輸入端口處被複制到處理器內存中.路由器選擇處理器從其首部提取目的地址,在轉發表中找出合適的輸出端口,並將該分組複製到輸出端口的緩存中.需要注意的是:不能同時發送兩個分組,即使他們有不同的端口,因為經過共享系統總線一次僅能執行一次內存讀/寫

總線交換

  • 輸入端口經過一根共享總線將分組直接傳送到輸出端口,不需要路由選擇處理器的干預.
  • 當一個分組到達路由器時, 輸入端口為分組預先計劃一個交換機內部標籤, 用於指示本地輸出端口,是分組在總線上傳送和傳輸到輸出端口.該分組能由所有輸出端口收到, 但只有與該標籤匹配的端口才能保存該分組.
  • 如果多個分組同時到達路由器,每個位於不同的輸出端口,除了正在總線上傳輸的分組外,其他分組必須等待,因為一次只有一個分組能夠跨越總線.

縱橫式交換結構

  • 縱橫式交換機是一種由2N條總線組成的互聯網絡.網絡互聯使得它能克服單一,共享式總寬帶限制的缺點.
  • 當某個分組到達A端口時, 需要轉發到端口Y,交換機控制器閉合總線A和Y交叉部位的叉點,然後端口A在其總線上發送該分組, 該分組僅由總線Y安排接收.注意:來自端口B的一個分組在同一時間能夠轉發到端口X,因為A到Y和B到X的分組使用不同的輸入和輸出總線.然而,如果來自不同端口的兩個分組其目的地為相同的輸出端口,那麼其中一個分組必須等待, 因為在某個時刻,總線上僅有一個分組能被傳送.

輸出端口

輸出端口處理取出存放在輸出端口內存中的分組並將其發送到輸出鏈路上.這包括選擇和取出排隊的分組進行傳輸,執行所需的鏈路層和物理層傳輸功能.


關於在以上我的精彩的分享是關於這個問題的解答與看法,都是我個人的想法與觀點,在這裡同時我希望我分享的這個問題的解答於分享能夠幫助到大家。

我也希望大家能夠喜歡我的解答,大家如果有更好的關於這個問題的解答與看法,望分享評論出來,共同走進這話題。

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非著名網絡專家王山石


根據我知道的情況回到一下這個問題哈。

路由器的核心是路由表,如下圖所示。

路由表

路由表有三個最重要的要素,看上圖:

  • 目的地址,說白了就是你的數據包要發送到哪裡,訪問頭條號網站,頭條號網站的ip就是目的地址。


  • 下一跳地址,你的數據從哪裡,哪個接口發出去,可以是接口的標識,也可以是接口的地址。還是拿頭條號的網址打比方,你不可能一步就可以訪問到頭條號,需要經過互聯網的很多路徑,一段一段的,你訪問頭條號網址,下一跳肯定是你家裡的光貓。

  • 度量值,假如有多條路可以去頭條號的網址,走哪條呢,總的有個度量,就是度量值。

說一說最重要的一個路由0.0.0.0

0.0.0.0網段是一個默認路由,說白了就是,解決這樣一個問題,發出的數據包的目的地址不在路由表裡怎麼辦?那就走默認路由。看下面這張圖,這是我現在用的電腦的路由表,其中有個0.0.0.0就是默認路由,網關是192.168.43.1,也就是我的光貓的地址。

192.168.43.0是內網的地址,不需要出網關。



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Geek視界


路由器定義,路由器工作在網絡層,又叫做網關設備;具有判斷IP地址和選擇路由的功能;能夠隔離局域網廣播域,完成不同VLAN間的通信工作;通過源地址和目標地址之間建立通信的橋樑;連接各個網絡的節點樞紐。


路由器功能,首先,就是實現網絡互連,通過NAT轉換技術,實現上網;

其次,IP地址分配與管理,提供DHCP服務器功能;

再次,提供用戶的安全管理,包括賬號、密碼、上網時長、黑名單等;再次,數據流量管理,各個上網用戶的流量統計,限速等;最後,各種特殊功能,訪客上網、定時關機、DMZ主機等。


路由器連接方式,分為有線和無線連接兩種方式;有線連接穩定,延時較小,需要進行綜合佈線;無線連接簡單、便捷,網絡穩定性較差,目前路由器均支持2.4G及5G頻段


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路由器也是我們組網中常見設備之一,根據應用環境、性能不同可大致分為以下幾類:

  • 一類是比較常見的家寬路由器,功能比較單一,設置比較簡單;

  • 一類是企業級路由器,性能更加穩定,功能更加豐富;

  • 一類是運營商使用的核心路由器,路由計算能力更強,轉發速度更快。

那麼,究竟什麼是路由器,路由器是如何實現路由功能的呢?


什麼是路由器

  • 用於連接局域網和互聯網的設備,因此路由器又稱為網關設備;

  • 路由器能夠隔離局域網的廣播域,這是交換機沒有的功能;

  • 路由器可以根據網絡情況,計算出到目標地點的最佳路徑;


  • 路由器工作在OSI協議的第三層,網絡層。


如何實現路由功能

路由器內部維護著一張路由表,路由器的主要工作就是根據不同的路徑代價計算方法,尋找到達目標網路的最佳路徑,從而生成內部的路由表,根據路由表進行數據轉發。

不同的路由器協議具有的優先級不同,路徑代價的計算方式也略有不同:

  • 路由協議可以分為靜態路由和動態路由;

  • 默認靜態路由器的優先級要高於動態路由器。

路由表也是動態變化的,鏈路狀態,路由協議發生變化均會隨著改變。

我們常見的家寬路由器,撥號連接完成後,默認會建立一條到運營商端的默認路由。


路由器如何實現路由,還有那些問題?

歡迎大家留言討論,喜歡的點點關注。



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這個問題問的,真的不知道怎麼回答好。路由器它就是用來轉發數據的。你說他怎麼路由?下面跟你講一下幾種路由的模式。

直連路由。

路由器上有哪些接口設置了IP地址,它就會自動生成關於這些接口ip直連路由。

靜態路由。

人為的生成一條路由。大企業用的比較少(當然有些機構可能全是靜態路由)。現階段主要用來做黑洞路由和bgp生成路由等。之所以用得少是因為用不好會產生很嚴重的後果。比如路由環路。

動態路由。

路由協議自動計算生成的路由。大型網絡中還是主要靠這個東西。簡化了設計者的計算數量。


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路由器是實現不同網段的轉發數據也就是路由尋址,路由器自身有CPU能夠進行運算,除了靜態路由還有動態裡有也就是路由協議,會根據算法算出到達目的地的路徑,數據包過來之後,路由器會解封裝查看裡面的原地址和目標地址,查看之後會查看自己的路由表,如果有就把數據轉發過去。實現路由很複雜,真想學的話推薦你一本書叫TCP/IP協議卷


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