1、 1 1 1 路由器的基本概念和分类路由器的基本概念和分类 1977 年，国际标准化组织（ISO）制定了开放系统互连基本模型（OSI） ， OSI 参考模型采用分层结构技术，将整个网络的通信功能分为职责分明的七层， 由高到低分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物 理层。计算机网络通信中采用最为普遍的 TCP/IP 协议吸收了 OSI 标准中的概念 及特征。TCP/IP 模型由四个层次组成即：应用层、传输层、网络层、数据链路 层和物理层。只有对等层才能相互通讯。一方在某层上的协议是什么，对方在同 一层次上也必须采用同一协议。 路由器就工作在 TCP/IP 模型的第三层 （
2、网络层） ， 主要作用是为收到的报文寻找正确的路径，并把它们转发出去。 1.1 路由器简介路由器简介 传统路由器工作于 OSI 七层协议的第三层， 其主要任务是接收来自于一个网 络接口的数据包，根据其中亿含的目的地址，决定转发下一个目的地址。因此， 路由器首先得在转发器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（Medium Access Control）地址，同时 IP 数据包头 的 TTL（Time To Live）域也开始减数，并计算新的校验名。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。 路由器在工作时能够按照某种路由通信
3、协议查找设备中的路由表。 如果到某一特 定节点有一条以上的路径， 那么一般预先确定的路由准则是选择最优 （或最经济） 的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化，因此 路由情况的信息也需要及时更新，所幸的是，这些信息一般是由所使用的路由信 息协议规定的定时更新或者按变化发问（事件触发）更新来自动完成的。 网络中， 每个路由器的基本功能都是按照一定的规则来动态地更新它所保持 的路由表，以便保持路由信息有效。为了便于在网络间传送报文，路由器总是先 按照预定的规则把较大的数据分解成适当大小的数据包， 再将这些数据包分别通 过相同或不同路径发送出去。当这些数据包按先后顺序达目的地
4、后，再把分解的 数据包按顺序包装成原有的报文形式。 路由器的分层寻址功能是路由器的重要功 能之一，该功能可以帮助具有很多节点站的网络来存储寻址信息，同时还能在网 络间截获发送到远地网段的报文，起转发作用。选择最合理的路由，引导通信也 是路由器基本功能。多协议路由器还可以连接使用不同通信协议的网络段，成为 2 不同通信协议网络段之间的通信连接平台。 1.2 1.2 路由器的基本路由器的基本构成部分：构成部分： （1）处理器 和其他计算机一样， 运行着 10S 的路由器也包含了一个 “中央处理器” (CPU)。 不同系列和型号的路由器，CPU 也不尽相同。路由器的处理器负责执行处理数据 包所需的工
5、作，比如维护路由和桥接所需的各种表格以及作出路由决定等等。路 由器处理数据包的速度在很大程度上取决于处理器的类型。 （2）内存 所有计算机都安装了某些形式的内存。路由器主要采用了四种类型：只读内 存(ROM)、闪存、随机存取内存(RAM)、非易失性 RAM(NVRAM)。 在所有类型的内 存中，RAM 是会在路由器启动或供电间隙时丢失其内容的唯一一种内存； （3）接口 所有路由器都有“接口”(Interface)。在采用 I0S 的路由器中，每个接口 都有自己的名字和编号。一个接口的全名由它的类型标识以及至少一个数字构 成。编号自零 0 开始。 对那些接口已固定下来的路由器，或采用模块化接口，
6、只有关闭主机才可变 动的路由器，在接口的全名中，就只有一个数字，而且根据它们在路由器中物理 顺序进行编号。例如，Ethernet0 是第一个以太网接口的名称；而 Serial2 是第 三个串口的名称。 若路由器支持“在线插入和删除” ，或具有动态不关闭路由器)更改物理接 口配置的能力(卡的热插拔)，那么一个接口的全名至少应包含两个数字、中间用 一个正斜杠分隔()。其中，第一个数字代表插槽编号，接口处理器卡将安装在 这个插槽上；第二个数字代表接口处理器的端口编号。比如在一个 7507 路由器 中，Ethernet50 代表的便是位于 5 号槽上的第一个以太网接口假定 5 号 槽插接了一张以太网接口处理器卡。 有的路由器还支持“万用接口处理器”(VIP)。VIP 上的某个接口名由三个 数字组成，中间也用一个正斜杠分隔()。接口编号的形式是“插槽端口适配 器端口” 。例如，Ethemet401 是指 4 号槽上第一个端口适配器的第二个以 太网接口。 3 1.3 1.3 路由器的工作原理路由器的工作原理 当路由器收到一个网络层数据报时， 路由器便要
