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計算機網路最佳路由

發布時間: 2022-12-14 23:24:05

計算機網路路由器

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。
路由器分本地路由器和遠程路由器,本地路由器是用來連接網路傳輸介質的,如光纖、同軸電纜、雙絞線;遠程路由器是用來連接遠程傳輸介質,並要求相應的設
模擬器中的路由器
備,如電話線要配數據機,無線要通過無線接收機、發射機。
路由器是互聯網的主要結點設備。路由器通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由選擇(routing),這也是路由器名稱的由來(router,轉發者)。作為不同網路之間互相連接的樞紐,路由器系統構成了基於TCP/IP 的國際互聯網路Internet 的主體脈絡,也可以說,路由器構成了Internet的骨架。它的處理速度是網路通信的主要瓶頸之一,它的可靠性則直接影響著網路互連的質量。因此,在園區網、地區網、乃至整個Internet研究領域中,路由器技術始終處於核心地位,其發展歷程和方向,成為整個Internet研究的一個縮影。在當前我國網路基礎建設和信息建設方興未艾之際,探討路由器在互連網路中的作用、地位及其發展方向,對於國內的網路技術研究、網路建設,以及明確網路市場上對於路由器和網路互連的各種似是而非的概念,都有重要的意義。
出現了交換路由器產品,從本質上來說它不是什麼新技術,而是為了提高通信能力,把交換機的原理組合到路由器中,使數據傳輸能力更快、更好。
電源介面(POWER):介面連接電源。
路由器介面(3張)
usb

復位鍵(RESET):此按鍵可以還原路由器的出廠設置。
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。
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。
需注意的是:WAN口與LAN口一定不能接反。
家用無線路由器和有線路由器的IP地址根據品牌不同,主要有192.168.1.1和192.168.0.1兩種。
IP地址與登錄名稱與密碼一般標注在路由器的底部。
登錄 無線路由器網 有的出廠默認登錄賬戶:admin登錄密碼:admin
有的無線路由器的出廠默認登錄賬戶是:admin 登錄密碼是空的。
(1)工作站A將工作站B的地址12.0.0.5連同數據信息以數據包的形式發送給路由器1。
(2)路由器1收到工作站A的數據包後,先從包頭中取出地址12.0.0.5,並根據路徑表計算出發往工作站B的最佳路徑:R1->R2->R5->B;並將數據包發往路由器2。
(3)路由器2重復路由器1的工作,並將數據包轉發給路由器5。
(4)路由器5同樣取出目的地址,發現12.0.0.5就在該路由器所連接的網段上,於是將該數據包直接交給工作站B。
(5)工作站B收到工作站A的數據包,一次通信過程宣告結束。
希望我能幫助你解疑釋惑。

Ⅱ 家用路由器哪個

推薦您選擇tplink系列的路由器使用 tplink品牌的路由器性價比還是比較高的

無線路由器選購:

1.帶寬多大。理論是越大越好了,比如150M或是450M之類的說法,所以一般來說還是會選擇帶寬更大的,而實際使用中也確實是有差別的。

2無線開關。有的無線路由器的帶無線開關,直接一按這開關即可開啟或關閉無線無線。這里提醒一下,現在很多軟體可以在幾秒鍾內破解你的無線網路,我自己用這類軟體了隨處蹭網的,所以這個無線開關也可以算是防蹭網的實用功能吧,你不需要無線功能時最好關閉無線功能。

3.無線信號強度。這個一般不太好確定,如果你的距離較遠、或障礙物較多,一般選擇那種天線較多的比較好些。

4.WDS功能。現在仍然還有些無線路由器不支持無線橋接功能,若你有此需要,則要注意是否支持你需要的無線橋接也即WDS功能了。同樣需要提醒的是,WDS技術本身有漏洞,知道的人可以利用PIN碼直接破解你開啟了WDS功能的網路的。所以最好還是用有線即網線來連接而不要用WDS無線橋接。

5.流量控制。稍好一點點的都支持根據IP來限制流量的,有的甚至支持根據協議等方法來限制流量的,按需要選擇合適的即可,建議選購的時候多看看宣傳圖和說明書。

6.信號增強。某些路由器有無線信號增強功能,如TP-LINK的某些型號就有「Turbo」按鍵這個特殊的功能,確實十分的強悍的功能,可以考慮有這種調協的無線路由器。

7.家長控制。有的還帶有家長控制功能,作為家長的你這個功能可十分的實用。

Ⅲ 計算機網路(四)網路層

主要任務是把分組從源端傳到目的端,為分組交換網上的不同主機提供通信服務。網路層傳輸單位是數據報。

鏈路層數據幀可封裝數據的上限稱為最大傳送單元MTU

標識:同一數據報的分片使用同一標識。

中間位DF(Don』t Fragment):

最低位MF(More Fragment):

片偏移:指出較長分組分片後,某片在原分組中的相對位置。以8B為單位。除了最後一個分片,每個分片長度一定是8B的整數倍。

IP地址:全世界唯一的32位/4位元組標識符,標識路由器主機的介面。IP地址::={<網路號>,<主機號>}

有一些IP地址是不能用的,有其特殊的作用,如:

網路地址轉換NAT(Network Address Translation):在專用網連接到網際網路的路由器上安裝NAT軟體,安裝了NAT軟體的路由器叫NAT路由器,它至少有一個有效的外部全球IP地址。

此外,為了網路安全,劃分出了部分IP地址和私有IP地址,私有IP地址網段如下:

路由器對目的地址是私有IP地址的數據報一律不進行轉發。

分類的IP地址的弱點:

某單位劃分子網後,對外仍表現為一個網路,即本單位外的網路看不見本單位內子網的劃分。

路由器轉發分組的演算法:

無分類域間路由選擇CIDR:

CIDR記法:IP地址後加上「/」,然後寫上網路前綴(可以任意長度)的位數。e.g. 128.14.32.0/20

CIDR把網路前綴都相同的連續的IP地址組成一個「CIDR地址塊」。

使用CIDR時,查找路由表可能得到幾個匹配結果(跟網路掩碼按位相與),應選擇具有最長網路前綴的路由。前綴越長,地址塊越小,路由越具體。

將多個子網聚合成一個較大的子網,叫做構成超網,或路由聚合。方法:將網路前綴縮短(所有網路地址取交集)。

由於在實際網路的鏈路上傳送數據幀時,最終必須使用MAC地址。

ARP協議:完成主機或路由器IP地址到MAC地址的映射。

ARP協議使用過程:

ARP協議4種典型情況:

動態主機配置協議DHCP是 應用層 協議,使用 客戶/伺服器 方式,客戶端和服務端通過 廣播 方式進行交互,基於 UDP

DHCP提供即插即用聯網的機制,主機可以從伺服器動態獲取IP地址、子網掩碼、默認網關、DNS伺服器名稱與IP地址,允許地址重用,支持移動用戶加入網路,支持在用地址續租。

DHCP工作流程如下:

ICMP協議支持主機或路由器:包括差錯(或異常)報告和網路探詢,分部發送特定ICMP報文

ICMP差錯報告報文(5種):

不應發送ICMP差錯報文的情況:

ICMP詢問報文:

ICMP的應用:

32位IPv4地址空間已分配殆盡,這時,可以採用更大地址空間的新版本的IPv6,從根本上解決地址耗盡問題

IPv6數據報格式如下圖

IPv6的主要特點如下:

IPv6地址表示形式:

零壓縮:一連串連續的0可以被一對冒號取代。雙冒號表示法在一個地址中僅可出現一次。

IPv6基本地址類型:

IPv6向IPv4過渡的策略:

R1的路由表/轉發表如下:

最佳路由:「最佳」只能是相對於某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。

路由演算法可分為

由於網際網路規模很大且許多單位不想讓外界知道自己的路由選擇協議,但還想連入網際網路,可以採用自治系統來解決

自治系統AS:在單一的技術管理下的一組路由器,而這些路由器使用一種AS內部的路由選擇協議和共同的度量以確定分組在該AS內的路由,同時還使用一種AS之間的路由協議以確定在AS之間的路由。

一個AS內的所有網路都屬於一個行政單位來管轄,一個自治系統的所有路由器在本自治系統內都必須連通。

路由選擇協議

RIP是一種分布式的基於距離向量的路由選擇協議,是網際網路的協議標准,最大優點是簡單。

RIP協議要求網路中每一個路由器都維護從它自己到其他每一個目的網路的唯一最佳距離 [1] 記錄(即一組距離)。 RIP協議只適用於小互聯網。

RIP是應用層協議,使用 UDP 傳送數據。一個RIP報文最多可包括25個路由,如超過,必須再用一個RIP報文傳送。

RIP協議的交換

路由器剛開始工作時,只知道直接連接的網路的距離(距離為1),接著每一個路由器也只和數目非常有限的相鄰路由器交換並更新路由信息。

經過若干次更新後,所有路由器最終都會知道到達本自治系統任何一個網路的最短距離和下一跳路由器的地址,即「收斂」。

RIP的特點:當網路出現故障時,要經過比較長的時間(例如數分鍾) 才能將此信息傳送到所有的路由器,「慢收斂」。

對地址為X的相鄰路由器發來的RIP報文,修改此報文中的所有項目:把「下一跳」欄位中的地址改為X,並把所有的「距離」欄位+1。

開放最短路徑優先OSPF協議:「開放」標明OSPF協議不是受某一家廠商控制,而是公開發表的;「最短路徑優先」是因為使用了Dijkstra提出的最短路徑演算法SPF。OSPF最主要的特徵就是使用分布式的鏈路狀態協議。 OSPF直接用IP數據報傳送。

OSPF的特點:

為了使OSPF 能夠用於規模很大的網路,OSPF 將一個自治系統再劃分為若干個更小的范圍,叫做區域。每一個區域都有一個32 位的區域標識符(用點分十進製表示)。區域也不能太大,在一個區域內的路由器最好不超過200 個。

BGP 所交換的網路可達性的信息就是要到達某個網路所要經過的一系列AS。當BGP 發言人互相交換了網路可達性的信息後,各BGP 發言人就根據所採用的策略從收到的路由信息中找出到達各AS 的較好路由。

一個BGP 發言人與其他自治系統中的BGP 發言人要交換路由信息,就要先建立TCP 連接,即通過TCP傳送,然後在此連接上交換BGP 報文以建立BGP 會話(session),利用BGP 會話交換路由信息。 BGP是應用層協議,藉助TCP傳送。

BGP協議特點:

BGP-4的四種報文

組播提高了數據傳送效率。減少了主幹網出現擁塞的可能性。組播組中的主機可以是在同一個物理網路,也可以來自不同的物理網路(如果有組播路由器的支持)。

IP組播地址讓源設備能夠將分組發送給一組設備。屬於多播組的設備將被分配一個組播組IP地址(一群共同需求主機的相同標識)。

組播地址范圍為224.0.0.0~239.255.255.255(D類地址),一個D類地址表示一個組播組。只能用作分組的目標地址。源地址總是為單播地址。

同單播地址一樣,組播IP地址也需要相應的組播MAC地址在本地網路中實際傳送幀。組播MAC地址以十六進制值01-00-5E打頭,餘下的6個十六進制位是根據IP組播組地址的最後23位轉換得到的。

TCP/IP 協議使用的乙太網多播地址的范圍是:從01-00-5E-00-00-00到01-00-5E-7F-FF-FF .

收到多播數據報的主機,還要在IP 層利用軟體進行過濾,把不是本主機要接收的數據報丟棄。

ICMP和IGMP都使用IP數據報傳遞報文。組播路由器知道的成員關系只是所連接的區域網中有無組播組的成員。

IGMP工作的兩個階段:

只要有一個主機對某個組響應,那麼組播路由器就認為這個組是活躍的;如果經過幾次探詢後沒有一個主機響應,組播路由器就認為本網路上的沒有此組播組的主機,因此就不再把這組的成員關系發給其他的組播路由器。

組播路由協議目的是找出以源主機為根節點的組播轉發樹。構造樹可以避免在路由器之間兜圈子。對不同的多播組對應於不同的多播轉發樹;同一個多播組,對不同的源點也會有不同的多播轉發樹。

組播路由選擇協議常使用的三種演算法:

移動IP技術是移動結點(計算機/伺服器等)以 固定的網路IP地址 ,實現跨越不同網段的 漫遊 功能,並保證了基於網路IP的網路許可權在漫遊過程中不發生任何改變。

路由器是一種具有多個輸入埠和多個輸出埠的專用計算機,其任務是轉發分組。

若路由器處理分組的速率趕不上分組進入隊列的速率,則隊列的存儲空間最終必定減少到零,這就使後面再進入隊列的分組由於沒有存儲空間而只能被丟棄。 路由器中的輸入或輸出隊列產生溢出是造成分組丟失的重要原因。

路由器(網路層)可以互聯兩個不同網路層協議的網段。
網橋(鏈路層)可以互聯兩個物理層和鏈路層不同的網段。
集線器(物理層)不能互聯兩個物理層不同的網段。

路由表根據路由選擇演算法得出的,主要用途是路由選擇,總用軟體來實現。

轉發表由路由表得來,可以用軟體實現,也可以用特殊的硬體來實現。轉發表必須包含完成轉發功能所必需的信息,在轉發表的每一行必須包含從要到達的目的網路到輸出埠和某些MAC地址信息的映射。

Ⅳ 計算機網路中選擇最佳路由的網路連接設備是什麼

網路連接設備是:路由器

Ⅳ 計算機網路-4-6-互聯網的路由選擇協議

路由選擇協議的核心是 路由演算法 。即 需要一種演算法來獲取路表中的各項 ,一個比較好的路由選擇演算法應該有以下特點[BELL86]:

一個實際的路由選擇演算法,應該盡可能的接近於理想的演算法,在不同的應用條件下,可以對上面提出的六個方面有不同的側重。

倘若從路由演算法能否隨網路的通信量或拓撲自適應的進行調整變化來劃分,則只有兩大類: 靜態路由選擇策略 動態路由選擇策略 。靜態路由選擇策略也叫做 非自適應路由選擇 ,其特點是簡單和開銷較小,但不能即使適應網路狀態的變化。對於很簡單的小網路,完全可以採用靜態路由選擇,用人工配置每一條路由。動態路由選擇也叫做 自適應路由選擇 ,其特點是能夠較好的適應網路狀態的變化,但實現起來較為復雜,開銷也比較大,因此動態路由選擇適用於較復雜的大網路。

互聯網採用的路由選擇協議主要是自適應的(動態的),分布式路由選擇協議。由於以下兩種原因,互聯網採用分層次的路由選擇協議:

為此,可以把整個互聯網劃分為許多較小的 自治系統AS(autonomous system) ,自治系統AS是在單一技術管理下的一組路由器,而這些路由器使用一種自治系統內部的路由選擇協議和共同的度量,一個AS對其他AS表現的出是 一個單一的和一致的路由選擇策略

在目前的互聯網中,一個大的ISP就是一個自治系統。這樣,互聯網就把路由選擇協議劃分為兩大類:

自治系統之間的路由選擇協議也叫做 域間路由選擇(interdomain routing) ,而在自治系統內部的路由選擇叫做 域內路由選擇(intradomain routing) 。如圖4-31

RIP(routing information protocol)是內部網關協議IGP中最先得到廣泛使用的協議[RFC1058],也叫 路由信息協議 ,RIP是一種分布式的 基於距離向量的路由選擇協議 。最大的優點就是簡單。

RIP協議要求網路中的每一個路由器都要維護從它自己到其他每一個目的網路的距離記錄(因此這是一組距離,叫做距離向量),RIP將距離定義如下:

從一路由器到直接連接的網路的距離為1,從路由器到非之間的網路的距離定義為所經過的路由器數+1。

RIP協議的距離也稱之為 跳數 ,但是一條跳數最多隻能包含15個路由器,因此,當距離=16時,就相當於不可達。因此RIP只能適用於小型互聯網。

注意的是,到直接連接的網路也定義為0(採用這種定義的理由是:路由器在和直接連接在該網路上的主機進行通信並不需要經過另外的路由器,既然經過每一個路由器都要將距離增加1,那麼不經過路由器就不需要+1,就是0)。

RIP不能在兩個網路之間同時使用多條路由。RIP選擇一條具有最少路由器的路由(最短路由),哪怕還存在另一條高速低延時的但是路由器較多的路由。

路由器在剛開始工作的時候,其內部路由表是空的。然後路由器就可以和直接相連的幾個網路的距離(這些距離為1),接著,每個路由器和與自己相連的路由器不斷交換路由表信息,經過若干次更新後,所有的路由器最終就可以知道本自治系統中任何一個網路地址和最短下一跳路由器的地址。

路由器最主要的信息是:到某個網路的距離(最短距離),以及下一跳的地址,路由表更新的原則是找出到每個網路的 最短距離 ,這種演算法又稱之為 距離向量演算法

每一個相鄰的路由器 發送過來的RIP報文,進行以下步驟:

演算法描述:其實就是求一個路由器到另一個路由器的最短距離。

例題:
已知路由器R6有表4-9(a)所表示的路由表,現在收到相鄰路由器路由表R4發過來的路由更新信息,如圖4-9(b)所示。試更新路由器R6的路由表。

解:首先把R4發過來的路由表中的距離都+1:

把這個表和R6的路由表進行比較:

RIP協議讓每一個自治系統中的所有路由都和自己的相鄰路由器定期交換路由表信息,並不斷更新路由表,使得每從 每一個路由器到每一個目的網路的路由都是最短距離(也就是跳數最小)。

現在比較新的RIP協議報文格式是1998年提出的RIP2。

RIP協議使用運輸層的用戶數據報(UDP埠為520)進行傳輸。

RIP報文由首部和路由部分組成。
RIP首部佔4個位元組,其中的命令欄位指出報文的意義。

RIP2報文中的路由部分有若幹路由信息組成,每個路由信息需要用20位元組。 地址標識符(又稱地址列別) 欄位用來標識所用的地址協議。如果採用IP地址就為2。 路由標記填入自治系統號ASN(Autonomous System Number) ,這是考慮使用RIP有可能收到本自治系統以外的路由選擇信息,再後面指出某個 網路地址 下一跳路由器地址 以及 到此網路的距離 ,一個RIP報文最多可以包含25個路由,因而RIP報文的最大長度是4+20x25=504位元組。如果超過,則必然再使用以惡搞RIP報文來傳送。

RIP還具有簡單的鑒別功能,若使用鑒別功能,則將原來寫入第一個路由信息(20位元組)的位置用作鑒別,這時應該將地址標識符置為全1(0xFFFF),而路由標記寫入鑒別類別,剩下的16位元組作為鑒別數據,在鑒別數據之後才能寫入路由信息,但這時只能寫入24個路由信息。

RIP存在的一個問題是 當網路出現故障的時候,要經過比較長的時間才能將信息傳送到所有的路由器 ,RIP協議的這一特點是: 好消息傳播的很快,而壞消息傳播的很慢 ,網路出現故障的傳播時間往往需要經過較長時間,這是RIP協議的一個主要缺點。

為了使壞消息傳播的更快些,可以採用多種措施,例如,讓路由器記錄收到某特定路由信息的介面,而不是讓同一個路由信息再通過此介面反方向傳送。

總之,RIP協議最大的優點是 實現簡單,開銷較小 ,但RIP協議缺點也很明顯,首先 限制了網路規模,因為路由器最大的跳數是15跳,一般中大型網路規模RIP協議就不適用了 。其次就是 路由器之間交換的路由信息是路由器中完整的路由表,因而隨著網路規模變大,開銷也就增加 。最後就是 好消息傳播的很快,壞消息傳播的很慢

Ⅵ 計算機網路路由演算法

關於路由器如何收集網路的結構信息以及對之進行分析來確定最佳路由,有兩種主要的路由演算法:
總體式路由演算法和分散式路由演算法。採用分散式路由演算法時,每個路由器只有與它直接相連的路由器的信息——而沒有網路中的每個路由器的信息。這些演算法也被稱為DV(距離向量)演算法。採用總體式路由演算法時,每個路由器都擁有網路中所有其他路由器的全部信息以及網路的流量狀態。這些演算法也被稱為LS(鏈路狀態)演算法。