1. 路由器原理和常用的路由協議及演算法的介紹
近十年來，隨著計算機網路規模的不斷擴大，大型互聯網路（如Internet）的迅猛發展，路由技術在網路技術中已逐漸成為關鍵部分，路由器也隨之成為最重要的網路設備。用戶的需求推動著路由技術的發展和路由器的普及，人們已經不滿足於僅在本地網路上共享信息，而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網路資源。而在目前的情況下，任何一個有一定規模的計算機網路（如企業網、校園網、智能大廈等），無論採用的是快速以大網技術、FDDI技術，還是ATM技術，都離不開路由器，否則就無法正常運作和管理。
1、網路互連
把自己的網路同其它的網路互連起來，從網路中獲取更多的信息和向網路發布自己的消息，是網路互連的最主要的動力。網路的互連有多種方式，其中使用最多的是網橋互連和路由器互連。
1.1 網橋互連的網路
網橋工作在OSI模型中的第二層，即鏈路層。完成數據幀（frame）的轉發，主要目的是在連接的網路間提供透明的通信。網橋的轉發是依據數據幀中的源地址和目的地址來判斷一個幀是否應轉發和轉發到哪個埠。幀中的地址稱為「MAC」地址或「硬體」地址，一般就是網卡所帶的地址。
網橋的作用是把兩個或多個網路互連起來，提供透明的通信。網路上的設備看不到網橋的存在，設備之間的通信就如同在一個網上一樣方便。由於網橋是在數據幀上進行轉發的，因此只能連接相同或相似的網路（相同或相似結構的數據幀），如乙太網之間、乙太網與令牌環（tokenring）之間的互連，對於不同類型的網路（數據幀結構不同），如乙太網與X.25之間，網橋就無能為力了。
網橋擴大了網路的規模，提高了網路的性能，給網路應用帶來了方便，在以前的網路中，網橋的應用較為廣泛。但網橋互連也帶來了不少問題：一個是廣播風暴，網橋不阻擋網路中廣播消息，當網路的規模較大時（幾個網橋，多個乙太網段），有可能引起廣播風暴（broadcastingstorm），導致整個網路全被廣播信息充滿，直至完全癱瘓。第二個問題是，當與外部網路互連時，網橋會把內部和外部網路合二為一，成為一個網，雙方都自動向對方完全開放自己的網路資源。這種互連方式在與外部網路互連時顯然是難以接受的。問題的主要根源是網橋只是最大限度地把網路溝通，而不管傳送的信息是什麼。
1.2 路由器互連網路
路由器互連與網路的協議有關，我們討論限於TCP／IP網路的情況。
路由器工作在OSI模型中的第三層，即網路層。路由器利用網路層定義的「邏輯」上的網路地址（即IP地址）來區別不同的網路，實現網路的互連和隔離，保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的數據茵先被送到路由器，再由路由器轉發出去。
IP路由器只轉發IP分組，把其餘的部分擋在網內（包括廣播），從而保持各個網路具有相對的獨立性，這樣可以組成具有許多網路（子網）互連的大型的網路。由於是在網路層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網路，只要網路層運行的是IP協議，通過路由器就可互連起來。
網路中的設備用它們的網路地址（TCP／IP網路中為IP地址）互相通信。IP地址是與硬體地址無關的「邏輯」地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩部分，一部分定義網路號，另一部分定義網路內的主機號。目前，在Internet網路中採用子網掩碼來確定IP地址中網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit，並且兩者是一一對應的，並規定，子網掩碼中數字為「1」所對應的IP地址中的部分為網路號，為「0」所對應的則為主機號。網路號和主機號合起來，才構成一個完整的IP地址。同一個網路中的主機IP地址，其網路號必須是相同的，這個網路稱為IP子網。
通信只能在具有相同網路號的IP地址之間進行，要與其它IP子網的主機進行通信，則必須經過同一網路上的某個路由器或網關（gateway）出去。不同網路號的IP地址不能直接通信，即使它們接在一起，也不能通信。
路由器有多個埠，用於連接多個IP子網。每個埠的IP地址的網路號要求與所連接的IP子網的網路號相同。不同的埠為不同的網路號，對應不同的IP子網，這樣才能使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。
2、路由原理
當IP子網中的一台主機發送IP分組給同一IP子網的另一台主機時，它將直接把IP分組送到網路上，對方就能收到。而要送給不同IP於網上的主機時，它要選擇一個能到達目的子網上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負責把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器，主機就把IP分組送給一個稱為「預設網關（defaultgateway）」的路由器上。「預設網關」是每台主機上的一個配置參數，它是接在同一個網路上的某個路由器埠的IP地址。
路由器轉發IP分組時，只根據IP分組目的IP地址的網路號部分，選擇合適的埠，把IP分組送出去。同主機一樣，路由器也要判定埠所接的是否是目的子網，如果是，就直接把分組通過埠送到網路上，否則，也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器也有它的預設網關，用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣，通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發出去，不知道的IP分組送給「預設網關」路由器，這樣一級級地傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網路丟棄了。
目前TCP／IP網路，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網通過路由器互連起來的國際性網路。這種網路稱為以路由器為基礎的網路（routerbasednetwork），形成了以路由器為節點的「網間網」。在「網間網」中，路由器不僅負責對IP分組的轉發，還要負責與別的路由器進行聯絡，共同確定「網間網」的路由選擇和維護路由表。
路由動作包括兩項基本內容：尋徑和轉發。尋徑即判定到達目的地的最佳路徑，由路由選擇演算法來實現。由於涉及到不同的路由選擇協議和路由選擇演算法，要相對復雜一些。為了判定最佳路徑，路由選擇演算法必須啟動並維護包含路由信息的路由表，其中路由信息依賴於所用的路由選擇演算法而不盡相同。路由選擇演算法將收集到的不同信息填入路由表中，根據路由表可將目的網路與下一站（nexthop）的關系告訴路由器。路由器間互通信息進行路由更新，更新維護路由表使之正確反映網路的拓撲變化，並由路由器根據量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協議（routingprotocol），例如路由信息協議（RIP）、開放式最短路徑優先協議（OSPF）和邊界網關協議（BGP）等。
轉發即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何將分組發送到下一個站點（路由器或主機），如果路由器不知道如何發送分組，通常將該分組丟棄；否則就根據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點，如果目的網路直接與路由器相連，路由器就把分組直接送到相應的埠上。這就是路由轉發協議（routedprotocol）。
路由轉發協議和路由選擇協議是相互配合又相互獨立的概念，前者使用後者維護的路由表，同時後者要利用前者提供的功能來發布路由協議數據分組。下文中提到的路由協議，除非特別說明，都是指路由選擇協議，這也是普遍的習慣。
3、路由協議
典型的路由選擇方式有兩種：靜態路由和動態路由。
靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網路管理員干預，否則靜態路由不會發生變化。由於靜態路由不能對網路的改變作出反映，一般用於網路規模不大、拓撲結構固定的網路中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態路由優先順序最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時，以靜態路由為准。
動態路由是網路中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網路結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網路變化，路由選擇軟體就會重新計算路由，並發出新的路由更新信息。這些信息通過各個網路，引起各路由器重新啟動其路由演算法，並更新各自的路由表以動態地反映網路拓撲變化。動態路由適用於網路規模大、網路拓撲復雜的網路。當然，各種動態路由協議會不同程度地佔用網路帶寬和CPU資源。
靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍，因此在網路中動態路由通常作為靜態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時，路由器首先查找靜態路由，如果查到則根據相應的靜態路由轉發分組；否則再查找動態路由。
根據是否在一個自治域內部使用，動態路由協議分為內部網關協議（IGP）和外部網關協議（EGP）。這里的自治域指一個具有統一管理機構、統一路由策略的網路。自治域內部採用的路由選擇協議稱為內部網關協議，常用的'有RIP、OSPF；外部網關協議主要用於多個自治域之間的路由選擇，常用的是BGP和BGP-4。下面分別進行簡要介紹。
3.1 RIP路由協議
RIP協議最初是為Xerox網路系統的Xeroxparc通用協議而設計的，是Internet中常用的路由協議。RIP採用距離向量演算法，即路由器根據距離選擇路由，所以也稱為距離向量協議。路由器收集所有可到達目的地的不同路徑，並且保存有關到達每個目的地的最少站點數的路徑信息，除到達目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄。同時路由器也把所收集的路由信息用RIP協議通知相鄰的其它路由器。這樣，正確的路由信息逐漸擴散到了全網。
RIP使用非常廣泛，它簡單、可靠，便於配置。但是RIP只適用於小型的同構網路，因為它允許的最大站點數為15，任何超過15個站點的目的地均被標記為不可達。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網路的廣播風暴的重要原因之一。
3.2 OSPF路由協議
80年代中期，RIP已不能適應大規模異構網路的互連，0SPF隨之產生。它是網間工程任務組織（1ETF）的內部網關協議工作組為IP網路而開發的一種路由協議。
0SPF是一種基於鏈路狀態的路由協議，需要每個路由器向其同一管理域的所有其它路由器發送鏈路狀態廣播信息。在OSPF的鏈路狀態廣播中包括所有介面信息、所有的量度和其它一些變數。利用0SPF的路由器首先必須收集有關的鏈路狀態信息，並根據一定的演算法計算出到每個節點的最短路徑。而基於距離向量的路由協議僅向其鄰接路由器發送有關路由更新信息。
與RIP不同，OSPF將一個自治域再劃分為區，相應地即有兩種類型的路由選擇方式：當源和目的地在同一區時，採用區內路由選擇；當源和目的地在不同區時，則採用區間路由選擇。這就大大減少了網路開銷，並增加了網路的穩定性。當一個區內的路由器出了故障時並不影響自治域內其它區路由器的正常工作，這也給網路的管理、維護帶來方便。
3.3 BGP和BGP-4路由協議
BGP是為TCP／IP互聯網設計的外部網關協議，用於多個自治域之間。它既不是基於純粹的鏈路狀態演算法，也不是基於純粹的距離向量演算法。它的主要功能是與其它自治域的BGP交換網路可達信息。各個自治域可以運行不同的內部網關協議。BGP更新信息包括網路號／自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達某個特定網路須經過的自治域串，這些更新信息通過TCP傳送出去，以保證傳輸的可靠性。
為了滿足Internet日益擴大的需要，BGP還在不斷地發展。在最新的BGp4中，還可以將相似路由合並為一條路由。
3.4 路由表項的優先問題
在一個路由器中，可同時配置靜態路由和一種或多種動態路由。它們各自維護的路由表都提供給轉發程序，但這些路由表的表項間可能會發生沖突。這種沖突可通過配置各路由表的優先順序來解決。通常靜態路由具有默認的最高優先順序，當其它路由表表項與它矛盾時，均按靜態路由轉發。
4、路由演算法
路由演算法在路由協議中起著至關重要的作用，採用何種演算法往往決定了最終的尋徑結果，因此選擇路由演算法一定要仔細。通常需要綜合考慮以下幾個設計目標：
——（1）最優化：指路由演算法選擇最佳路徑的能力。
——（2）簡潔性：演算法設計簡潔，利用最少的軟體和開銷，提供最有效的功能。
——（3）堅固性：路由演算法處於非正常或不可預料的環境時，如硬體故障、負載過高或操作失誤時，都能正確運行。由於路由器分布在網路聯接點上，所以在它們出故障時會產生嚴重後果。最好的路由器演算法通常能經受時間的考驗，並在各種網路環境下被證實是可靠的。
——（4）快速收斂：收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程。當某個網路事件引起路由可用或不可用時，路由器就發出更新信息。路由更新信息遍及整個網路，引發重新計算最佳路徑，最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑。收斂慢的路由演算法會造成路徑循環或網路中斷。
——（5）靈活性：路由演算法可以快速、准確地適應各種網路環境。例如，某個網段發生故障，路由演算法要能很快發現故障，並為使用該網段的所有路由選擇另一條最佳路徑。
路由演算法按照種類可分為以下幾種：靜態和動態、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內和域間、鏈路狀態和距離向量。前面幾種的特點與字面意思基本一致，下面著重介紹鏈路狀態和距離向量演算法。
鏈路狀態演算法（也稱最短路徑演算法）發送路由信息到互聯網上所有的結點，然而對於每個路由器，僅發送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態的那一部分。距離向量演算法（也稱為Bellman-Ford演算法）則要求每個路由器發送其路由表全部或部分信息，但僅發送到鄰近結點上。從本質上來說，鏈路狀態演算法將少量更新信息發送至網路各處，而距離向量演算法發送大量更新信息至鄰接路由器。
由於鏈路狀態演算法收斂更快，因此它在一定程度上比距離向量演算法更不易產生路由循環。但另一方面，鏈路狀態演算法要求比距離向量演算法有更強的CPU能力和更多的內存空間，因此鏈路狀態演算法將會在實現時顯得更昂貴一些。除了這些區別，兩種演算法在大多數環境下都能很好地運行。
最後需要指出的是，路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由，通過一定的加權運算，將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中，作為尋徑的標准。通常所使用的度量有：路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等。
5、新一代路由器
由於多媒體等應用在網路中的發展，以及ATM、快速乙太網等新技術的不斷採用，網路的帶寬與速率飛速提高，傳統的路由器已不能滿足人們對路由器的性能要求。因為傳統路由器的分組轉發的設計與實現均基於軟體，在轉發過程中對分組的處理要經過許多環節，轉發過程復雜，使得分組轉發的速率較慢。另外，由於路由器是網路互連的關鍵設備，是網路與其它網路進行通信的一個「關口」，對其安全性有很高的要求，因此路由器中各種附加的安全措施增加了CPU的負擔，這樣就使得路由器成為整個互聯網上的「瓶頸」。
傳統的路由器在轉發每一個分組時，都要進行一系列的復雜操作，包括路由查找、訪問控製表匹配、地址解析、優先順序管理以及其它的附加操作。這一系列的操作大大影響了路由器的性能與效率，降低了分組轉發速率和轉發的吞吐量，增加了CPU的負擔。而經過路由器的前後分組間的相關性很大，具有相同目的地址和源地址的分組往往連續到達，這為分組的快速轉發提供了實現的可能與依據。新一代路由器，如IPSwitch、TagSwitch等，就是採用這一設計思想用硬體來實現快速轉發，大大提高了路由器的性能與效率。
新一代路由器使用轉發緩存來簡化分組的轉發操作。在快速轉發過程中，只需對一組具有相同目的地址和源地址的分組的前幾個分組進行傳統的路由轉發處理，並把成功轉發的分組的目的地址、源地址和下一網關地址（下一路由器地址）放人轉發緩存中。當其後的分組要進行轉發時，茵先查看轉發緩存，如果該分組的目的地址和源地址與轉發緩存中的匹配，則直接根據轉發緩存中的下一網關地址進行轉發，而無須經過傳統的復雜操作，大大減輕了路由器的負擔，達到了提高路由器吞吐量的目標。
2. 路由器如何判斷網路地址及如何實現路徑選擇
路由器（Router）是一種典型的網路層設備，對經過的分組進行處理，同時它還要運行路由協議，生成路由表，對每一個分組進行尋路，並轉發到相應的輸出埠。 路由器用於連接多個邏輯上分開的網路，所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網路地址和選擇路徑的功能，它能在多網路互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網路層的一種互聯設備。它不關心各子網使用的硬體設備，但要求運行與網路層協議相一致的軟體。 一般說來，異種網路互聯與多個子網互聯都應採用路由器來完成。 路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑，並將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由演算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據――路徑表（Routing Table），供路由選擇時使用。路徑表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。 1、靜態路徑表 由系統管理員事先設置好固定的路徑表稱之為靜態（Static）路徑表，一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的，當網路結構的改變時需管理員手工改動相應的表項。 2、動態路徑表 動態（Dynamic）路徑表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路徑表。路由器根據路由選擇協議（Routing Protocol）提供的功能，自動學習和記憶網路運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。 二、路由器的功能 1、協議轉換：能對網路層及其以下各層的協議進行轉換。 2、路由選擇：當分組從互聯的網路到達路由器時，路由器能根據分組的目的地址按某種路由策略，選擇最佳路由，將分組轉發出去，並能隨網路拓撲的變化，自動調整路由表。 3、能支持多種協議的路由選擇：路由器與協議有關，不同的路由器有不同的路由器協議，支持不同的網路層協議。如果互聯的區域網採用了兩種不同的協議，例如，一種是TCP/IP協議，另一種是SPX/IPX協議（即Netware的傳輸層/網路層協議），由於這兩種協議有許多不同之處，分布在互聯網中的TCP/IP（或SPX/IPX）主機上，只能通過TCP/IP（或SPX/IPX）路由器與其他互聯網中的TCP/IP（或SPX/IPX）主機通信，但不能與同一區域網中的SPX/IPX（或TCP/IP）主機通信。多協議路由器能支持多種協議，如IP，IPX及X.25協議，能為不同類型的協議建立和維護不同的路由表。這樣不僅能連接同一類型的網路，還能用它連接不同類型的網路。 4、流量控制：路由器不僅具有緩沖區，而且還能控制收發雙方數據流量，使兩者更加匹配。 5、分段和組裝：當多個網路通過路由器互聯時，各網路傳輸的數據分組的大小可能不相同，這就需要路由器對分組進行分段或組裝。即路由器能將接收的大分組分段並封裝成小分組後轉發，或將接收的小分組組裝成大分組後轉發。如果路由器沒有分段組裝功能，那麼整個互聯網就只能按照所允許的某個最短分組進行傳輸，大大降低了其他網路的效能。 6、網路管理：路由器是連接多種網路的匯集點，網間分組都要通過它，在這里對網路中的分組、設備進行監視和管理是比較方便的。因此，高檔路由器都配置了網路管理功能，以便提高網路的運行效率、可靠性和可維護行。 三、路由器的工作流程 傳統上路由器工作於網路7層協議的第三層，其主要任務是接收來自一個網路介面的分組，根據其中所含的目的地址，決定轉發到哪一個下一個目的地址（可能是路由器也可能就是目的主機），並決定從哪個網路介面轉發出去。這是路由器的最基本功能――分組轉發功能。為了維護和使用路由器，路由器還需要有配置或者說控制功能。 根據TCP/IP協議，路由器的分組轉發具體過程是： 1、網路介面接收分組。這一步負責網路物理層處理，即把經編碼調制後的數據信號還原為數據。不同的物理網路介質決定了不同的網路介面，如對應於10Base-T乙太網，路由器有10Base-T乙太網介面，對應於SDH，
3. 路由器通常安裝在網路的哪個部分
路由器安裝在網路的核心層，即通往外網的位置。
簡單點說，交換機連接終端計算機，還可再往上匯聚在新的交換機，但若要連接外網如internet，必須連上路由器再出去。
4. 路由的全方面講解
路由是把信息從源穿過網路傳遞到目的的行為，在路上，至少遇到一個中間節點。路由通常與橋接來對比，在粗心的人看來，它們似乎完成的是同樣的事。它們的主要區別在於橋接發生在OSI參考協議的第二層（鏈接層），而路由發生在第三層（網路層）。這一區別使二者在傳遞信息的過程中使用不同的信息，從而以不同的方式來完成其任務。
路由的話題早已在計算機界出現，但直到八十年代中期才獲得商業成功，這一時間延遲的主要原因是七十年代的網路很簡單，後來大型的網路才較為普遍。
二、路由的組成
路由包含兩個基本的動作：確定最佳路徑和通過網路傳輸信息。在路由的過程中，後者也稱為（數據）交換。交換相對來說比較簡單，而選擇路徑很復雜。
1、路徑選擇
metric是路由演算法用以確定到達目的地的最佳路徑的計量標准，如路徑長度。為了幫助選路，路由演算法初始化並維護包含路徑信息的路由表，路徑信息根據使用的路由演算法不同而不同。
路由演算法根據許多信息來填充路由表。目的/下一跳地址對告知路由器到達該目的最佳方式是把分組發送給代表「下一跳」的路由器，當路由器收到一個分組，它就檢查其目標地址，嘗試將此地址與其「下一跳」相聯系。下表為一個目的/下一跳路由表的例子。
表5-1 目的/下一跳對應表決定數據的最佳路徑
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路由表還可以包括其它信息。路由表比較metric以確定最佳路徑，這些metric根據所用的路由演算法而不同，下面將介紹常見的metric。路由器彼此通信，通過交換路由信息維護其路由表，路由更新信息通常包含全部或部分路由表，通過分析來自其它路由器的路由更新信息，該路由器可以建立網路拓撲細圖。路由器間發送的另一個信息例子是鏈接狀態廣播信息，它通知其它路由器發送者的鏈接狀態，鏈接信息用於建立完整的拓撲圖，使路由器可以確定最佳路徑。
2、交換
交換演算法相對而言較簡單，對大多數路由協議而言是相同的，多數情況下，某主機決定向另一個主機發送數據，通過某些方法獲得路由器的地址後，源主機發送指向該路由器的物理（MAC）地址的數據包，其協議地址是指向目的主機的。
路由器查看了數據包的目的協議地址後，確定是否知道如何轉發該包，如果路由器不知道如何轉發，通常就將之丟棄。如果路由器知道如何轉發，就把目的物理地址變成下一跳的物理地址並向之發送。下一跳可能就是最終的目的主機，如果不是，通常為另一個路由器，它將執行同樣的步驟。當分組在網路中流動時，它的物理地址在改變，但其協議地址始終不變，如下圖所示。
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上面描述了源系統與目的系統間的交換，ISO定義了用於描述此過程的分層的術語。在該術語中，沒有轉發分組能力的網路設備稱為端系統（ES--end system），有此能力的稱為中介系統（IS--intermediate system）。IS又進一步分成可在路由域內通信的域內IS（intradomain IS）和既可在路由域內有可在域間通信的域間IS（interdomain IS）。路由域通常被認為是統一管理下的一部分網路，遵守特定的一組管理規則，也稱為自治系統（autonomous system）。在某些協議中，路由域可以分為路由區間，但是域內路由協議仍可用於在區間內和區間之間交換數據。
三、路由演算法
路由演算法可以根據多個特性來加以區分。首先，演算法設計者的特定目標影響了該路由協議的操作；其次，存在著多種路由演算法，每種演算法對網路和路由器資源的影響都不同；最後，路由演算法使用多種metric，影響到最佳路徑的計算。下面的章節分析了這些路由演算法的特性。
1、設計目標
路由演算法通常具有下列設計目標的一個或多個：
優化
簡單、低耗
健壯、穩定
快速聚合
靈活性
優化指路由演算法選擇最佳路徑的能力，根據metric的值和權值來計算。例如有一種路由演算法可能使用跳數和延遲，但可能延遲的權值要大些。當然，路由協議必須嚴格定義計算metric的演算法。
路由演算法也可以設計得盡量簡單。換句話說，路由協議必須高效地提供其功能，盡量減少軟體和應用的開銷。當實現路由演算法的軟體必須運行在物理資源有限的計算機上時高效尤其重要。
路由演算法必須健壯，即在出現不正常或不可預見事件的情況下必須仍能正常處理，例如硬體故障、高負載和不正確的實現。因為路由器位於網路的連接點，當它們失效時會產生重大的問題。最好的路由演算法通常是那些經過了時間考驗，證實在各種網路條件下都很穩定的演算法。
此外，路由演算法必須能快速聚合，聚合是所有路由器對最佳路徑達成一致的過程。當某網路事件使路徑斷掉或不可用時，路由器通過網路分發路由更新信息，促使最佳路徑的重新計算，最終使所有路由器達成一致。聚合很慢的路由演算法可能會產生路由環或網路中斷。
在下圖中的路由環中，某分組在時間t1到達路由器1，路由器1已經更新並知道到達目的的最佳路徑是以路由器2為下一跳，於是就把該分組轉發給路由器2。但是路由器2還沒有更新，它認為最佳的下一跳是路由器1，於是把該分組發回給路由器1，結果分組在兩個路由器間來回傳遞直到路由器2收到路由更新信息或分組超過了生存期。
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路由演算法還應該是靈活的，即它們應該迅速、准確地適應各種網路環境。例如，假定某網段斷掉了，當知道問題後，很多路由演算法對通常使用該網段的路徑將迅速選擇次佳的路徑。路由演算法可以設計得可適應網路帶寬、路由器隊列大小和網路延遲。
2、演算法類型
各路由演算法的區別點包括：
靜態與動態
單路徑與多路徑
平坦與分層
主機智能與路由器智能
域內與域間
鏈接狀態與距離向量
(1)靜態與動態
靜態路由演算法很難算得上是演算法，只不過是開始路由前由網管建立的表映射。這些映射自身並不改變，除非網管去改動。使用靜態路由的演算法較容易設計，在網路通信可預測及簡單的網路中工作得很好。
由於靜態路由系統不能對網路改變做出反映，通常被認為不適用於現在的大型、易變的網路。九十年代主要的路由演算法都是動態路由演算法，通過分析收到的路由更新信息來適應網路環境的改變。如果信息表示網路發生了變化，路由軟體就重新計算路由並發出新的路由更新信息。這些信息滲入網路，促使路由器重新計算並對路由表做相應的改變。
動態路由演算法可以在適當的地方以靜態路由作為補充。例如，最後可選路由（router of last resort），作為所有不可路由分組的去路，保證了所有的數據至少有方法處理。
(2)單路徑與多路徑
一些復雜的路由協議支持到同一目的的多條路徑。與單路徑演算法不同，這些多路徑演算法允許數據在多條線路上復用。多路徑演算法的優點很明顯：它們可以提供更好的吞吐量和可靠性。
(3)平坦與分層
一些路由協議在平坦的空間里運作，其它的則有路由的層次。在平坦的路由系統中，每個路由器與其它所有路由器是對等的；在分層次的路由系統中，一些路由器構成了路由主幹，數據從非主幹路由器流向主幹路由器，然後在主幹上傳輸直到它們到達目標所在區域，在這里，它們從最後的主幹路由器通過一個或多個非主幹路由器到達終點。
路由系統通常設計有邏輯節點組，稱為域、自治系統或區間。在分層的系統中，一些路由器可以與其它域中的路由器通信，其它的則只能與域內的路由器通信。在很大的網路中，可能還存在其它級別，最高級的路由器構成了路由主幹。
分層路由的主要優點是它模擬了多數公司的結構，從而能很好地支持其通信。多數的網路通信發生在小組中（域）。因為域內路由器只需要知道本域內的其它路由器，它們的路由演算法可以簡化，根據所使用的路由演算法，路由更新的通信量可以相應地減少。
(4)主機智能與路由器智能
一些路由演算法假定源結點來決定整個路徑，這通常稱為源路由。在源路由系統中，路由器只作為存貯轉發設備，無意識地把分組發向下一跳。其它路由演算法假定主機對路徑一無所知，在這些演算法中，路由器基於自己的計算決定通過網路的路徑。前一種系統中，主機具有決定路由的智能，後者則為路由器具有此能力。
主機智能和路由器智能的折衷實際是最佳路由與額外開銷的平衡。主機智能系統通常能選擇更佳的路徑，因為它們在發送數據前探索了所有可能的路徑，然後基於特定系統對「優化」的定義來選擇最佳路徑。然而確定所有路徑的行為通常需要很多的探索通信量和很長的時間。
(5)域內與域間
一些路由演算法只在域內工作，其它的則既在域內也在域間工作。這兩種演算法的本質是不同的。其遵循的理由是優化的域內路由演算法沒有必要也成為優化的域間路由演算法。
(6)鏈接狀態與距離向量
鏈接狀態演算法（也叫做短路徑優先演算法）把路由信息散布到網路的每個節點，不過每個路由器只發送路由表中描述其自己鏈接狀態的部分。距離向量演算法（也叫做Bellman-Ford演算法）中每個路由器發送路由表的全部或部分，但只發給其鄰居。也就是說，鏈接狀態演算法到處發送較少的更新信息，而距離向量演算法只向相鄰的路由器發送較多的更新信息。
由於鏈接狀態演算法聚合得較快，它們相對於距離演算法產生路由環的傾向較小。在另一方面，鏈接狀態演算法需要更多的CPU和內存資源，因此鏈接狀態演算法的實現和支持較昂貴。雖然有差異，這兩種演算法類型在多數環境中都可以工作得很好。
3、路由的metric
路由表中含有由交換軟體用以選擇最佳路徑的信息。但是路由表是怎樣建立的呢？它們包含信息的本質是什麼？路由演算法怎樣根據這些信息決定哪條路徑更好呢？
路由演算法使用了許多不同的metric以確定最佳路徑。復雜的路由演算法可以基於多個metric選擇路由，並把它們結合成一個復合的metric。常用的metric如下：
路徑長度
可靠性
延遲
帶寬
負載
通信代價
路徑長度是最常用的路由metric。一些路由協議允許網管給每個網路鏈接人工賦以代價值，這種情況下，路由長度是所經過各個鏈接的代價總和。其它路由協議定義了跳數，即分組在從源到目的的路途中必須經過的網路產品，如路由器的個數。
可靠性，在路由演算法中指網路鏈接的可依賴性（通常以位誤率描述），有些網路鏈接可能比其它的失效更多，網路失效後，一些網路鏈接可能比其它的更易或更快修復。任何可靠性因素都可以在給可靠率賦值時計算在內，通常是由網管給網路鏈接賦以metric值。
路由延遲指分組從源通過網路到達目的所花時間。很多因素影響到延遲，包括中間的網路鏈接的帶寬、經過的每個路由器的埠隊列、所有中間網路鏈接的擁塞程度以及物理距離。因為延遲是多個重要變數的混合體，它是個比較常用且有效的metric。
帶寬指鏈接可用的流通容量。在其它所有條件都相等時，10Mbps的乙太網鏈接比64kbps的專線更可取。雖然帶寬是鏈接可獲得的最大吞吐量，但是通過具有較大帶寬的鏈接做路由不一定比經過較慢鏈接路由更好。例如，如果一條快速鏈路很忙，分組到達目的所花時間可能要更長。
負載指網路資源，如路由器的繁忙程度。負載可以用很多方面計算，包括CPU使用情況和每秒處理分組數。持續地監視這些參數本身也是很耗費資源的。
通信代價是另一種重要的metric，尤其是有一些公司可能關系運作費用甚於性能。即使線路延遲可能較長，他們也寧願通過自己的線路發送數據而不採用昂貴的公用線路。
路由器的工作原理是什麼？
路由器利用網路定址功能使路由器能夠在網路中確定一條最佳的路徑 IP 地址的網路部
分確定分組的目標網路，並通過 IP地址的主機部分和設備的 MAC 地址確定到目標節點的連接
路由器的某一個介面接收到一個數據包時，會查看包中的目標網路地址以判斷該包的目的地址在當前
的路由表中是否存在（即路由器是否知道到達目標網路的路徑），如果發現包的目標地址與本路由器的某
個介面所連接的網路地址相同，那麼馬上數據轉發到相應介面；如果發現包的目標地址不是自己的直連
網段，路由器會查看自己的路由表，查找包的目的網路所對應的介面，並從相應的介面轉發出去如果路
由表中記錄的網路地址與包的目標地址不匹配，則根據路由器配置轉發到默認介面，在沒有配置默認介面
的情況下會給用戶返回目標地址不可達的 ICMP 信息
路由器包含了什麼功能？
路由器包含了路由選擇和交換的功能
路由器介面通常一個數據分組從一條數據鏈路傳送到另一條數據鏈路
路由選擇功能：為傳送分組，路由器會使用地址的網路部分進行路由選擇以確定一條最佳路徑
路由交換功能：使路由器有能力接收分組並進行轉發
所以路由是跨越
路由器在工作中要經歷哪幾個過程？
路由發現：學習路由的過程，動態路由通常由路由器自己完成，靜態路由需要手工配置
路由轉發：路由學習之後會照學習更新的路由表進行數據轉發
路由維護：路由器通過定期與網路中其他路由器進行通信來了解網路拓撲變化以便更新路由表
路由器記錄了介面所直連的網路 ID，稱為直連路由，路由器可以自動學習到直連路由而不需要配置
路由器所識別的邏輯地址的協議必須被路由器所支持
路由有哪幾種類型？各種路由的特點是什麼？
路由分為靜態路由
靜態路由是由管理員在路由器進行手工配置的固定的路由
靜態路由允許對路由的行為進行精確的控制減少了網路流量單向以及配置簡單靜態路由通常情
況下優先順序最高，因為其管理距離最短
靜態路由的配置方法：
Router（config）#ip route network [mask] {address | interface} [distance] [permantet]
目標網路 掩碼 到達目標網路的下一個路由器地址或本地介面
默認路由是靜態路由的一種，是指當路由表中與包的目標地址之間沒有匹配的表項時路由器能夠作出
的選擇
Router（config）#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一個路由器的介面地址
Router（config）#ip classless
其中 0.0.0.0 0.0.0.0 代表將發往任何網路的包都轉發到下一個路由器介面地址
Ip classless 指路由器接收到不能轉發的包的時候會將其匹配給默認路由
並且返回目標地址不可達的 ICMP的消息
動態路由是網路中的路由器之間根據實時網路拓撲變化，相互通信傳遞路由信息，利用收到的路由信
息通過路由選擇協議計算，更新路由表的過程
動態路由減少了管理任務
常見的動態路由包括距離矢量路由選擇協議和鏈路狀態路由選擇協議
5. 路由器的組成有哪幾部分各部分的作用是什麼
路由器的組成有：
1、電源介面（POWER）：介面連接電源。
2、復位鍵（RESET）：此按鍵可以還原路由器的出廠設置。
3、貓(MODEM)或者是交換機與路由器連介面（WAN）：此介面用一條網線與家用寬頻數據機（或者與交換機）進行連接。
4、電腦與路由器連介面（LAN1~4）：此介面用一條網線把電腦與路由器進行連接。
作用功能：
路由器最主要的功能可以理解為實現信息的轉送。因此，我們把這個過程稱之為定址過程。因為在路由器處在不同網路之間，但並不一定是信息的最終接收地址。
在路由器中, 通常存在著一張路由表。根據傳送網站傳送的信息的最終地址，尋找下一轉發地址，應該是哪個網路。其實深入簡出的說，就如同快遞公司來發送郵件。
郵件並不是瞬間到達最終目的地，而是通過不同分站的分揀，不斷的接近最終地址，從而實現郵件的投遞過程的。路由器定址過程也是類似原理。通過最終地址，在路由表中進行匹配。
6. 路由器工作原理是怎樣的
本文通過闡述TCP/IP網路中路由器的基本工作原理，介紹了IP路由器的幾大功能，給出了靜態路由協議和動態路由協議，以及內部網關協議和外部網關協議的概念，同時簡要介紹了目前最常見的RIP、OSPF、BGP和BGP-4這幾種路由協議，然後描述了路由演算法的設計目標和種類，著重介紹了鏈路狀態法和距離向量法。在文章的最後，扼要講述了新一代路由器的特徵。
近十年來，隨著計算機網路規模的不斷擴大，大型互聯網路(如Internet)的迅猛發展，路由技術在網路技術中已逐漸成為關鍵部分，路由器也隨之成為最重要的網路設備。用戶的需求推動著路由技術的發展和路由器的普及，人們已經不滿足於僅在本地網路上共享信息，而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網路資源。而在目前的情況下，任何一個有一定規模的計算機網路(如企業網、校園網、智能大廈等)，無論採用的是快速以大網技術、FDDI技術，還是ATM技術，都離不開路由器，否則就無法正常運作和管理。
1 網路互連
把自己的網路同其它的網路互連起來，從網路中獲取更多的信息和向網路發布自己的消息，是網路互連的最主要的動力。網路的互連有多種方式，其中使用最多的是網橋互連和路由器互連。
1.1 網橋互連的網路
網橋工作在OSI模型中的第二層，即鏈路層。完成數據幀(frame)的轉發，主要目的是在連接的網路間提供透明的通信。網橋的轉發是依據數據幀中的源地址和目的地址來判斷一個幀是否應轉發和轉發到哪個埠。幀中的地址稱為“MAC”地址或“硬體”地址，一般就是網卡所帶的地址。
網橋的作用是把兩個或多個網路互連起來，提供透明的通信。網路上的設備看不到網橋的存在，設備之間的通信就如同在一個網上一樣方便。由於網橋是在數據幀上進行轉發的，因此只能連接相同或相似的網路(相同或相似結構的數據幀)，如乙太網之間、乙太網與令牌環(token ring)之間的互連，對於不同類型的網路(數據幀結構不同)，如乙太網與X.25之間，網橋就無能為力了。
網橋擴大了網路的規模，提高了網路的性能，給網路應用帶來了方便，在以前的網路中，網橋的應用較為廣泛。但網橋互連也帶來了不少問題：一個是廣播風暴，網橋不阻擋網路中廣播消息，當網路的規模較大時(幾個網橋，多個乙太網段)，有可能引起廣播風暴(broadcasting storm)，導致整個網路全被廣播信息充滿，直至完全癱瘓。第二個問題是，當與外部網路互連時，網橋會把內部和外部網路合二為一，成為一個網，雙方都自動向對方完全開放自己的網路資源。這種互連方式在與外部網路互連時顯然是難以接受的。問題的主要根源是網橋只是最大限度地把網路溝通，而不管傳送的信息是什麼。
1.2 路由器互連網路
路由器互連與網路的協議有關，我們討論限於TCP/IP網路的情況。
路由器工作在OSI模型中的第三層，即網路層。路由器利用網路層定義的“邏輯”上的網路地址(即IP地址)來區別不同的網路，實現網路的互連和隔離，保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的數據茵先被送到路由器，再由路由器轉發出去。
IP路由器只轉發IP分組，把其餘的部分擋在網內(包括廣播)，從而保持各個網路具有相對的獨立性，這樣可以組成具有許多網路(子網)互連的大型的網路。由於是在網路層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網路，只要網路層運行的是IP協議，通過路由器就可互連起來。
網路中的設備用它們的網路地址(TCP/IP網路中為IP地址)互相通信。IP地址是與硬體地址無關的“邏輯”地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩部分，一部分定義網路號，另一部分定義網路內的主機號。目前，在Internet網路中採用子網掩碼來確定IP地址中網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit，並且兩者是一一對應的，並規定，子網掩碼中數字為“1”所對應的IP地址中的部分為網路號，為“0”所對應的則為主機號。網路號和主機號合起來，才構成一個完整的IP地址。同一個網路中的主機IP地址，其網路號必須是相同的，這個網路稱為IP子網。
通信只能在具有相同網路號的IP地址之間進行，要與其它IP子網的主機進行通信，則必須經過同一網路上的某個路由器或網關(gateway)出去。不同網路號的IP地址不能直接通信，即使它們接在一起，也不能通信。
路由器有多個埠，用於連接多個IP子網。每個埠的IP地址的網路號要求與所連接的IP子網的網路號相同。不同的埠為不同的網路號，對應不同的IP子網，這樣才能使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。
2 路由原理
當IP子網中的一台主機發送IP分組給同一IP子網的另一台主機時，它將直接把IP分組送到網路上，對方就能收到。而要送給不同IP於網上的主機時，它要選擇一個能到達目的子網上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負責把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器，主機就把IP分組送給一個稱為“預設網關(default gateway)”的路由器上。“預設網關”是每台主機上的一個配置參數，它是接在同一個網路上的某個路由器埠的IP地址。
路由器轉發IP分組時，只根據IP分組目的IP地址的網路號部分，選擇合適的埠，把IP分組送出去。同主機一樣，路由器也要判定埠所接的是否是目的子網，如果是，就直接把分組通過埠送到網路上，否則，也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器也有它的預設網關，用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣，通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發出去，不知道的IP分組送給“預設網關”路由器，這樣一級級地傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網路丟棄了。
目前TCP/IP網路，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網通過路由器互連起來的國際性網路。這種網路稱為以路由器為基礎的網路(router based network)，形成了以路由器為節點的“網間網”。在“網間網”中，路由器不僅負責對IP分組的轉發，還要負責與別的路由器進行聯絡，共同確定“網間網”的路由選擇和維護路由表。
路由動作包括兩項基本內容：尋徑和轉發。尋徑即判定到達目的地的最佳路徑，由路由選擇演算法來實現。由於涉及到不同的路由選擇協議和路由選擇演算法，要相對復雜一些。為了判定最佳路徑，路由選擇演算法必須啟動並維護包含路由信息的路由表，其中路由信息依賴於所用的路由選擇演算法而不盡相同。路由選擇演算法將收集到的不同信息填入路由表中，根據路由表可將目的網路與下一站(nexthop)的關系告訴路由器。路由器間互通信息進行路由更新，更新維護路由表使之正確反映網路的拓撲變化，並由路由器根據量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協議(routing Protocol)，例如路由信息協議(RIP)、開放式最短路徑優先協議(OSPF)和邊界網關協議(BGP)等。
轉發即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何將分組發送到下一個站點(路由器或主機)，如果路由器不知道如何發送分組，通常將該分組丟棄;否則就根據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點，如果目的網路直接與路由器相連，路由器就把分組直接送到相應的埠上。這就是路由轉發協議(routed protocol)。
路由轉發協議和路由選擇協議是相互配合又相互獨立的概念，前者使用後者維護的路由表，同時後者要利用前者提供的功能來發布路由協議數據分組。下文中提到的路由協議，除非特別說明，都是指路由選擇協議，這也是普遍的習慣。
3 路由協議
典型的路由選擇方式有兩種：靜態路由和動態路由。
靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網路管理員干預，否則靜態路由不會發生變化。由於靜態路由不能對網路的改變作出反映，一般用於網路規模不大、拓撲結構固定的網路中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態路由優先順序最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時，以靜態路由為准。
動態路由是網路中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網路結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網路變化，路由選擇軟體就會重新計算路由，並發出新的路由更新信息。這些信息通過各個網路，引起各路由器重新啟動其路由演算法，並更新各自的路由表以動態地反映網路拓撲變化。動態路由適用於網路規模大、網路拓撲復雜的網路。當然，各種動態路由協議會不同程度地佔用網路帶寬和CPU資源。
靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍，因此在網路中動態路由通常作為靜態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時，路由器首先查找靜態路由，如果查到則根據相應的靜態路由轉發分組;否則再查找動
7. 路由器怎麼設置網路
01:46
路由器接無線路由器怎麼設置
1.
第一個路由器的網線連接保持原來的狀態不動，通過另一個網線將第一個路由器和第二個路由器連接起來。
2.
網線一頭接第一個路由器剩餘的三個埠之一，另一頭接第二個路由器的藍色埠。
3.
路由器安裝完畢後，用剛才與無線路由器連接的電腦在瀏覽器中登錄路由器的管理網址（一般在路由器背面或者包裝盒上就能看到）。這里以迅捷路由器「http://192.168.1.1」為例，進入後輸入賬號與密碼。在高級設置下選擇「DHCP伺服器」。
4.
然後關閉「DHCP伺服器」，選擇保存即可。
如果是設置過程中遇到問題，請點擊咨詢在線客服：
沒有使用路由器時，電腦直接連接寬頻上網，現在使用路由器共用寬頻上網，則需要用路由器來直接連接寬頻。根據入戶寬頻線路的不同，可以分為網線、電話線、光纖三種接入方式。連接方法請參考下圖：
路由器網線連接圖（動態連接圖）
注意：寬頻線一定要連接到WAN口，WAN口顏色與LAN口一般不同，電腦連接1\2\3\4任意一個埠。
連接好線路之後，請檢查對應的介面指示燈常亮或閃爍，如果指示燈不亮，請點擊：
1、輸入路由器管理地址
打開電腦桌面上的IE瀏覽器，清空地址欄並輸入路由器管理IP地址192.168.1.1，回車後彈出登錄框。
注意：部分路由器使用tplogin.cn登錄，路由器的具體管理地址建議在殼體背面的標貼上查看。
2、登錄管理界面
初次進入路由器管理界面，為了保障您的設備安全，需要設置管理路由器的密碼，請根據界面提示進行設置。如下圖：
注意：部分路由器需要輸入管理用戶名、密碼，均輸入admin即可。
如果輸入管理地址後，無法登錄管理界面，請點擊：
1、開始設置向導
進入路由器的管理界面後，點擊 設置向導，點擊 下一步。
2、選擇上網方式
我司大部分路由器支持自動檢測上網方式，按照頁面提示的上網方式設置即可。如果是其他形式的上網方式，請點擊參考（動態IP上網 靜態IP上網）：
如果您不了解上網方式，請點擊：
上網方式選擇 PPPoE（ADSL虛擬撥號） ，點擊 下一步。
3、輸入上網寬頻賬號和密碼
在對應設置框填入運營商提供的寬頻賬號和密碼，並確定該賬號密碼輸入正確。
注意：76%的用戶因為輸錯寬頻賬號密碼導致無法上網，請仔細檢查入戶的寬頻賬號密碼是否正確，注意中英文輸入、字母大小寫、後綴等是否輸入完整。
4、設置無線參數
SSID即無線網路名稱（可根據實際需求設置），選中 WPA-PSK/WPA2-PSK 並設置PSK無線密碼，點擊 下一步。
注意：無線密碼是用來保證無線網路安全，確保不被別人蹭網。
5、設置完成
點擊 完成，設置向導完成。
注意：部分路由器設置完成後需要重啟，點擊重啟即可。
8. 路由器如何判斷網路地址及如何實現路徑選擇
路由器（Router）是一種典型的網路層設備，對經過的分組進行處理，同時它還要運行路由協議，生成路由表，對每一個分組進行尋路，並轉發到相應的輸出埠。 路由器用於連接多個邏輯上分開的網路，所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網路地址和選擇路徑的功能，它能在多網路互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網路層的一種互聯設備。它不關心各子網使用的硬體設備，但要求運行與網路層協議相一致的軟體。 一般說來，異種網路互聯與多個子網互聯都應採用路由器來完成。 路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑，並將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由演算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據――路徑表（Routing Table），供路由選擇時使用。路徑表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。 1、靜態路徑表 由系統管理員事先設置好固定的路徑表稱之為靜態（Static）路徑表，一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的，當網路結構的改變時需管理員手工改動相應的表項。 2、動態路徑表 動態（Dynamic）路徑表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路徑表。路由器根據路由選擇協議（Routing Protocol）提供的功能，自動學習和記憶網路運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。 二、路由器的功能 1、協議轉換：能對網路層及其以下各層的協議進行轉換。 2、路由選擇：當分組從互聯的網路到達路由器時，路由器能根據分組的目的地址按某種路由策略，選擇最佳路由，將分組轉發出去，並能隨網路拓撲的變化，自動調整路由表。 3、能支持多種協議的路由選擇：路由器與協議有關，不同的路由器有不同的路由器協議，支持不同的網路層協議。如果互聯的區域網採用了兩種不同的協議，例如，一種是TCP/IP協議，另一種是SPX/IPX協議（即Netware的傳輸層/網路層協議），由於這兩種協議有許多不同之處，分布在互聯網中的TCP/IP（或SPX/IPX）主機上，只能通過TCP/IP（或SPX/IPX）路由器與其他互聯網中的TCP/IP（或SPX/IPX）主機通信，但不能與同一區域網中的SPX/IPX（或TCP/IP）主機通信。多協議路由器能支持多種協議，如IP，IPX及X.25協議，能為不同類型的協議建立和維護不同的路由表。這樣不僅能連接同一類型的網路，還能用它連接不同類型的網路。 4、流量控制：路由器不僅具有緩沖區，而且還能控制收發雙方數據流量，使兩者更加匹配。 5、分段和組裝：當多個網路通過路由器互聯時，各網路傳輸的數據分組的大小可能不相同，這就需要路由器對分組進行分段或組裝。即路由器能將接收的大分組分段並封裝成小分組後轉發，或將接收的小分組組裝成大分組後轉發。如果路由器沒有分段組裝功能，那麼整個互聯網就只能按照所允許的某個最短分組進行傳輸，大大降低了其他網路的效能。 6、網路管理：路由器是連接多種網路的匯集點，網間分組都要通過它，在這里對網路中的分組、設備進行監視和管理是比較方便的。因此，高檔路由器都配置了網路管理功能，以便提高網路的運行效率、可靠性和可維護行。 三、路由器的工作流程 傳統上路由器工作於網路7層協議的第三層，其主要任務是接收來自一個網路介面的分組，根據其中所含的目的地址，決定轉發到哪一個下一個目的地址（可能是路由器也可能就是目的主機），並決定從哪個網路介面轉發出去。這是路由器的最基本功能――分組轉發功能。為了維護和使用路由器，路由器還需要有配置或者說控制功能。 根據TCP/IP協議，路由器的分組轉發具體過程是： 1、網路介面接收分組。這一步負責網路物理層處理，即把經編碼調制後的數據信號還原為數據。
9. 關於路由器互連網路
路由器互連與網路的協議有關，我們討論限於TCP/IP網路的情況。下面是我整理的一些關於路由器互連網路的相關資料，供你參考。
路由器互連網路
——路由器工作在OSI模型中的第三層，即網路層。路由器利用網路層定義的「邏輯」上的網路地(即IP地址)來區別不同的網路，實現網路的互連和隔離，保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的數據茵先被送到路由器，再由路由器轉發出去。
——IP路由器只轉發IP分組，把其餘的部分擋在網內(包括廣播)，從而保持各個網路具有相對的獨立性，這樣可以組成具有許多網路(子網)互連的大型的網路。由於是在網路層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網路，只要網路層運行的是IP協議，通過路由器就可互連起來。
——網路中的設備用它們的網路地址(TCP/IP網路中為IP地址)互相通信。IP地址是與硬體地址無關的「邏輯」地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩部分，一部分定義網路號，另一部分定義網路內的主機號。目前，在Internet網路中採用子網掩碼來確定IP地址中網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit，並且兩者是一一對應的，並規定，子網掩碼中數字為「1」所對應的IP地址中的部分為網路號，為「0」所對應的則為主機號。網路號和主機號合起來，才構成一個完整的IP地址。同一個網路中的主機IP地址，其網路號必須是相同的，這個網路稱為IP子網。
——通信只能在具有相同網路號的IP地址之間進行，要與 其它 IP子網的主機進行通信，則必須經過同一網路上的某個路由器或網關(gateway)出去。不同網路號的IP地址不能直接通信，即使它們接在一起，也不能通信。
——路由器有多個埠，用於連接多個IP子網。每個埠的IP地址的網路號要求與所連接的IP子網的網路號相同。不同的埠為不同的網路號，對應不同的IP子網，這樣才能使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。
路由器介紹路由器(Router)，是連接網際網路中各區域網、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。 路由器是互聯網路的樞紐，"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。路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層)，而路由發生在第三層，即網路層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息，所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。
路由器(Router)又稱網關設備(Gateway)是用於連接多個邏輯上分開的網路，所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器的路由功能來完成。因此，路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網路互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問 方法 連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網路層的一種互聯設備。
連通不同的網路
從過濾網路流量的角度來看，路由器的作用與交換機和網橋非常相似。但是與工作在網路物理層，從物理上劃分網段的交換機不同，路由器使用專門的軟體協議從邏輯上對整個網路進行劃分。例如，一台支持IP協議的路由器可以把網路劃分成多個子網段，只有指向特殊IP地址的網路流量才可以通過路由器。對於每一個接收到的數據包，路由器都會重新計算其校驗值，並寫入新的物理地址。因此，使用路由器轉發和過濾數據的速度往往要比只查看數據包物理地址的交換機慢。但是，對於那些結構復雜的網路，使用路由器可以提高網路的整體效率。路由器的另外一個明顯優勢就是可以自動過濾網路廣播。總體上說，在網路中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機復雜很多。
信息傳輸
有的路由器僅支持單一協議，但大部分路由器可以支持多種協議的傳輸，即多協議路由器。由於每一種協議都有自己的規則，要在一個路由器中完成多種協議的演算法，勢必會降低路由器的性能。路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑，並將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由演算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據--路徑表(Routing Table)，供路由選擇時使用。路徑表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的。
靜態路由表：由系統管理員事先設置好固定的路徑表稱之為靜態(static)路徑表。
動態路由表：動態(Dynamic)路徑表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路徑表。
路由器是一種多埠設備，它可以連接不同傳輸速率並運行於各種環境的區域網和廣域網，也可以採用不同的協議。路由器屬於O S I 模型的第三層--網路層。指導從一個網段到另一個網段的數據傳輸，也能指導從一種網路向另一種網路的數據傳輸。
第一，網路互連：路由器支持各種區域網和廣域網介面，主要用於互連區域網和廣域網，實現不同網路互相通信;
第二，數據處理：提供包括分組過濾、分組轉發、優先順序、復用、加密、壓縮和防火牆等功能;
第三，網路管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。
所謂「路由」，是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作，而路由器，正是執行這種行為動作的機器，它的英文名稱為Router,是一種連接多個網路或網段的網路設備，它能將不同網路或網段之間的數據信息進行「翻譯」，以使它們能夠相互「讀懂」對方的數據，從而構成一個更大的網路。
為了完成「路由」的工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據--路由表(Routing Table)，供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念，那就是：靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態(static)路由表，一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的，它不會隨未來網路結構的改變而改變。動態(Dynamic)路由表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議(Routing Protocol)提供的功能，自動學習和記憶網路運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。
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