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網路結構示意圖路由器

發布時間: 2023-03-19 14:55:19

1. 根據以下網路拓撲結構圖,配置路由器的靜態IP路由表。(在Cisco Packet Tracer環境下模擬)

如果你的需求是R1/R2能訪問PC 或者PC能訪問R1 R2
R1:ip route 190.1.0.0 255.255.0.0 30.0.0.1
R2:ip route 190.1.0.0 255.255.0.0 20.0.0.2
R3上有 R1和R2 、PC的直連路由,所有可以直接通信,保證PC上配置默認網關為190.1.1.1

2. 無線路由器哪幾種模式

路由模式(Router)

路由模式是無線路由器最常用的模式了,比如家庭常用的PPPOE上網方式(ADSL)就需要無線路由器工作在路由模式下,這種模式的網路拓撲結構示意圖如下:

以PPPOE撥號上網為例,使用網線連接MODEM(貓)的乙太網介面和無線路由器的WAN口,然後登陸無線路由器設置WAN口的聯網方式為PPPOE再填入用戶名和密碼即完成設置,詳細步驟請參閱無線路由器設置大全http://www.today-wx.com/special,路由模式(ROUTER)的特點就是會對發送或者接收的數據包做地址轉換處理。

AP(Access point)模式

AP模式下工作的無線路由器其實是當做無線交換機使用的,和普通乙太網交換機發揮的功能一樣,無線AP主要用於讓無線客戶端(比如帶有無線網卡的筆記本、台式機、平板電腦、手機等)接入網路,AP模式下的網路拓撲指晌如下圖所示:

這種模式和橋接模式很類似,目的都是擴展無線網路,但是中繼模式在擴展無線網路的同時還可以唯掘鋒接入客戶端,這一點是橋接模式所不具備的功能。

橋接模式(Bridge)

橋接模式與中繼模式類似,都是為了擴展無線網路覆蓋范圍,但是工作在橋接模式下的無線路由器只能連接其他無線路由器或者無線AP而不能連接客戶端(比如平板電腦、手機等),橋接模式下的網路拓撲如下圖所示:

客戶端模式(Client)

工作在客戶端模式下的無線路由器相當於一塊無線網卡,如果用戶的主機沒有無線網卡的話,可以使用一根網線連接到一台工作在客戶端模式下的無線路由器,然後就可以連接到其他無線路由器上邊了,客戶端模式下的網路拓撲如下圖所示:

3. 路由器連接示意圖

路由器是片上網路中的關鍵部件,主要負責數據包的存儲轉發,影響著網路的整體性能,故對路由器的容錯設計顯得尤為重要,那麼你知道路由器連接上無法上網怎麼辦嗎下團豎頃面是我整理的一些關於路由器連接示意圖的相關資料纖蔽,供你參考。

路由器連接示意圖

1、電話線上網用戶:准備2根網線,一根網線用來連接ADSL Modem(貓)和TP-Link路由器的WAN口;另外一根網線一頭連接在TP-Link路由器的LAN口(1/2/3/4)中的任意一個介面,另一頭連接Windows XP電腦上的網線介面。

4. 計算機網路-網路層-路由器的構成

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。從路由器某個輸入埠收到的分組,按照分組要去的目的地(即目的網路),把該分組從路由器的某個合適的輸出埠轉發給下一跳路由器。下一跳路由器也按照這種方法處理分組,直到該分組到達終點為止。路由器的轉發分組正是網路層的主要工作。

整個的路由器結構可劃分為兩大部分:路由選擇部分和分組轉發部分。

路由選擇部分也叫做控制部分,其核心構件是路由選擇處理機。 路由選擇處理機的任務是根據所選定的路由選擇協議構造出路由表,同時經常或定期地和相鄰路由器交換路由信息而不斷地更新和維護路由表。 分組轉發部分由三部分組成:交換結構、一組輸入埠和一組輸出埠(請注意:這里的埠就是硬體介面)。

交換結構(switching fabric)又稱為交換組織 ,交換結構是路由器的關鍵構件,它的作用就是根據轉發表(forwarding table)對分組進行處理,將某個輸入埠進入的分組從一個合適的輸出埠轉發出去,交換結構本身就是一種網路,但這種網路完全包含在路由器之中,因此交換結構可看成是「在路由器中的網路」。實現這樣的交換有多種方法,以下這三種方法都是將輸入埠 I1收到的分組轉發到輸出埠O2。

圖4-45(a)的示意圖表示 分組通過存儲器進行交換 。目的地址的查找和分組在存儲器中的緩存都是在輸入埠中進行的。若存儲器的帶寬(讀或寫)為每秒M個分組,那麼路由器的交換速率(即分組從輸入埠傳送到輸出埠的速率)一定小於M2。這是因為存儲器對分組的讀和寫需要花費的時間是同一個數量級。

圖4-45(b)是 通過匯流排進行交換 的示意圖。採用這種方式時,數據報從輸入埠通過共享的匯流排直接傳送到合適的輸出埠,而不需要路由選擇處理機的干預。但是,由於匯流排是共享的,因此在同一時間只能有一個分組在匯流排上傳送。當分組到達輸入埠時若發現匯流排忙(因為匯流排正在傳送另一個分組),則被阻塞而不能通過交換結構,並在輸入埠排隊等待。因為每一個要轉發的分組都要通過這一條匯流排,因此路由器的轉發帶寬就受匯流排速率的限制。現代的技術已經可以將匯流排的帶寬提高到每秒吉比特的速率,因此許多的路由器產品都採用這種通過匯流排的交換方式。

圖4-45(c)是 通過縱橫交換結構(crossbar switch fabric)進行交換 。這種交換機構常稱為互連網路(interconnection network),它有2N條匯流排,可以使N個輸入埠和N個輸出埠相連接,這取決於相應的交叉結點是使水平匯流排和垂直匯流排接通還是斷開。當輸入埠收到一個分組時,就將它發送到與該輸入埠相連的水平匯流排上。若通向所要轉發的輸出埠的垂直匯流排是空閑的,則在這個結點將垂直匯流排與水平匯流排接通,然後將該分組轉發到這個輸出埠。但若該垂直匯流排已被佔用(有另一個分組正在轉發到同一個輸出埠),則後到達的分組就被阻塞,必須在輸入埠排隊。

在圖4-42中,路由器的輸入和輸出埠裡面都各有三個方框,用方框中的1,2和3分別代表物理層、數據鏈路層和網路層的處理模塊。物理層進行比特的接收。數據鏈路層則按照鏈路層協議接收傳送分組的核。在把航的首部和尾部去後,分組就被送入網路層的處理模塊。若接收到的分組是路由器之間交換路由信總的分組(如RIP或OSPF分組等),則把這種分組送交路由器的路由選擇部分中的路由選擇處理機。若接收到的是數據分組,則按照分組首部中的目的地址查找轉發表,根據得出的結果,分組就經過交換結構到達合適的輸出埠。 一個路由器的輸入埠和輸出埠就做在路由器的線路介面卡上。

輸入埠 中的查找和轉發功能在路由器的交換功能中是最重要的。為了使交換功能分散化,往往把復制的轉發表放在每一個輸入埠中(如圖4-42中的虛線箭頭所示)。路由遠擇處理機負責對各轉發表的副本進行更新。這些副本常稱為「影子副本」(shadow ),分散化交換可以避免在路由器中的某一點上出現瓶頸。

「但在具體的實現中還是會遇到不少困難。問題就在於路由器必須以很高的速率轉發分組。最理想的情況是 輸入埠的處理速率能夠跟上線路把分組傳送到路由器的速率。這種速率稱為線速 (line speed  或 wirc  peed)。可以粗略地估算一下。設線路是0C-48鏈路,即2.5 Gbit/s。若分組長度為256位元組,那麼線速就應當達到每秒能夠處理100萬以上的分組。現在常用Mpps(百萬分組每秒)為單位來說明一個路由器對收到的分組的處理速率有多高。」

當一個分組正在查找轉發表時,後面又緊跟著從這個輸入埠收到另一個分組。這個後到的分組就必須在隊列中排隊等待,因而產生了一定的時延。

輸出埠 從交換結構接收分組,然後把它們發送到路由器外面的線路上。在網路層的處理模塊中設有一個緩沖區,實際上它就是一個隊列。當交換結構傳送過來的分組的速率超過輸出鏈路的發送速率時,來不及發送的分組就必須暫時存放在這個隊列中。數據鏈路層處理模塊把分組加上鏈路層的首部和尾部,交給物理層後發送到外部線路。

從以上可以看出,分組在路由器的輸入埠和輸出埠都可能會在隊列中排隊等候處理。若分組處理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。分組丟失就是發生在路由器中的輸入或輸出隊列產生溢出的時候。當然,設備或線路出故障也可能使分組丟失。

「轉發」和「路由選擇」的區別 :在互聯網中, 「轉發」 就是路由器根據轉發表把收到的IP數據報從路由器合適的埠轉發出去。「轉發」僅僅涉及到一個路由器。但 「路由選擇」 則涉及到很多路由器,路由表則是許多路由器協同工作的結果。這些路由器按照復雜的路由演算法,得出整個網銘的拓撲變化情況,因而能夠動態地改變所選擇的路由,並由此構造出整個的路由表,路由表一般僅包含從目的網路到下一跳(用P地址表示)的映射,而轉發表是從路由表得出的。轉發表必須包含完成轉發功能所必需的信息。這就是說,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(如下跳的乙太網地址)的映射。將轉發表和路由表用不同的數據結構實現會帶來一些好處,這是因為在轉發分組時,轉發表的結構應當使查找過程最優化,但路由表則需要對網路拓撲變化的計算最優化。路由表總是用軟體實現的,但轉發表則甚至可用特殊的硬體來實現。請讀者注意,在討論路由選擇的原理時, 往往不去區分轉發表和路由表的區別,而可以籠統地都使用路由表這一名詞。

5. 區域網拓撲結構與分類

★按地理位置分類

按地理位置分類,可以將計算機網路分為區域網、廣域網和城域網。

1、區域網(Local Area Network,簡稱LAN)

區域網一般在幾十米到幾公里范圍內,一個區域網可以容納幾台至幾千台計算機。按區域網現在的特性看,區域網具有如下特性。

(1)區域網分布於比較小的地理范圍內。因為採用了不同傳輸能力的傳輸媒介,因此區域網的傳輸距離也不同。

(2)區域網往往用於某一群體。比如一個公司、一個單位、某一幢樓、某一學校等。

2、廣域網(Wide Area Network,簡稱WAN)

廣域網是將分布在各地的局域網路連接起來的網路,是「網間網」(網路之間的網路)。廣域網的范圍非常大,可以跨越國界、洲界,甚至全球范圍。廣域網是網路的公共部分,在我國廣域網一般為電信部門所有。我們採用ISDN、ADSL接入互聯網,實際上就是接入廣域網。

3、城域網(Metropolis Area Network,簡稱MAN)

城域網是規模局限在一座城市的范圍內的區域性網路。城域網的速度比廣域網快,符合寬頻趨勢,因此現在發展很快。與區域網相比,城域網具有分布地理范圍廣的特點,一般來說,城域網的覆蓋范圍介於10~100公里之間。

★按網路拓撲結構分類

網路的拓撲(Topology)結構是指網路中通信線路和站點(計算機或設備)的相互連接的幾何形式。按照拓撲結構的不同,可以將網路分為星型局察網路、環型網路、匯流排型網路三種基本類型。在這三種類型的網路結構基礎上,可以組合出樹型網、簇星型網、網狀網等其他類型拓撲結構的網路。

1、星型網路結構

在星型網路結構中各個計算機使用各自的線纜連接到網路中,因此如果一個站點出了問題,不會影響整個網路的運行。星型網路結構是現在最常用的網路拓撲結構,如圖1所示。

2、環型網路結構

環型網路結構的各站點通過通信介質連成一個封閉的環形。環形網路容易安裝和監控,但容量有限,網路建成後,難以增加新的站點。因此,現在組建桐御茄區域網已經基本上不使用環型網路結構了。

3、匯流排型網路結構

在匯流排型網路結構中所有的站點共享一條數據通道。匯流排型網路安裝簡單方便,需要鋪設的電纜最短,成本低,某個站點的故障一般不會影響整個網路,但介質的故障會導致網路癱瘓。匯流排網安全性低,監控比較困難,增加新站點也不如星型網容易。所以,匯流排型網路結構現在基本上已經被淘汰了。

★按傳輸介質分類

按照網路的傳輸介質分類,可以將計算機網路分為有線網路和無線網路兩種。區域網通常採用單一的傳輸介質,而城域網和廣域網採用多種傳輸介質。

1、有線網路

有線網指採用同軸電纜、雙絞線、光纖等有線介質連接計算機的網路。採用雙絞線連網是目前最常見的連網方式。它價格便宜,安裝方便,但易受干擾,傳輸率較低,傳輸距離比同軸電纜要短。光纖網採用光導纖維作為傳輸介質,傳輸距離長,傳輸率高,抗干擾性強,現在正在迅速發展。

2、無線網路

無線網路採用微波、紅外線、無線電等電磁波作為傳輸介質,由於無線網路的連網方式靈活方便,因此是一種很有前途的組網方式。目前,不少大學和公司已經在使用無線網路了。

★按服務對象分類

按照網路服務的對象分類,可以將網路分為企業網、校園網等類型。

1、企業網

企業網顧名思義,就是為某個企業服務的計算機網路。圖1就是一個企業網的網路結構示意圖。企業網可以包括區域網,也可以包括一部分廣域網。而對於一個小企業,由於在外地沒有分支機構,組建一個區域網也就可以滿足需要了。

2、校園網

校園網是為大學、中學、小學服務的網路。隨著「校校通」工程的啟動,出現了越來越多的校園網,現在全國已經有5000多所中小學有了校園網。圖2是典型的校園網網路結構示意圖。

現在,你對網路的分類有所了解了吧?至此我們又在網管的道路前進了一步!不過拆老,做一個校園網網管員並不容易,還有許多內容要學習呢!

6. 路由器結構

輸入埠是物理鏈路和輸入包的進口處。埠通常由線卡提供,一塊線卡一般支持4、8或16個埠,一個輸入埠具有許多功能。第一個功能是進行數據鏈路層的封裝和解封裝。第二個功能是在轉發表中查找輸入包目的地址從而決定目的埠(稱為路由查找),路由查找可以使用一般的硬體來實現,或者通過在每塊線卡上嵌入一個微處理器來完成。第三,為了提供QoS(服務質量),埠要對收到的數據包進行業務分類,分成幾個預定義的服務級別。第四,埠可能需要運行諸如SLIP(串列線網際協議)和PPP(點對點協議)這樣的數據鏈路級協議或者諸如PPTP(點對點隧道協議)這樣的網路級協議。一旦路由查找完成,必須用交換開關將包送到其輸出埠。如果路由器是輸入端加隊列的,則有幾個輸入端共享同一個交換開關。這樣輸入埠的最後一項功能是參加對公共資源(如交換開關)的仲裁協議。普通路由器中該部分的功能完全由路由器的中央處理器來執行,制約了數據包的轉發速率(每秒幾千到幾萬個數據包)。高端路由器中普遍實現了分布式硬體處理,介面部分有強大的CPU處理器和大容量的高速緩存,使介面數據速率達到10Gbps,滿足了高速骨幹網路的傳輸要求。

路由器的轉發機制對路由器的性能影響很大,常見的轉發方式有:進程轉發、快速轉發、優化轉發、分布式快速轉發。進程轉發將數據包從介面緩存拷貝到處理器的緩存中進行處理,先查看路由表再查看ARP表,重新封裝數據包後將數據包拷貝到介面緩存中准備傳送出去,兩次查表和拷貝數據極大的佔用CPU的處理時間,所以這是最慢的交換方式,只在低檔路由器中使用。快速交換將兩次查表的結果作了緩存,無需拷貝數據,所以CPU處理數據包的時間縮短了。優化交換在快速交換的基礎上略作改進,將緩存表的數據結構作了改變,用深度為4的256叉樹代替了深度為32的2叉樹或哈希表(hash),CPU的查找時間進一步縮短。這兩種轉發方式在中高檔路由器中普遍加以應用。在骨幹路由器中由於路由表條目的成倍增加,路由表或ARP表的任何變化都會引起大部分路由緩沖失效,以前的交換方式都不再適用,最新的交換方式是分布式快速交換,它在每個介面處理板上構建一個鏡像(mirror)路由表和MAC地址表相結合的轉發表,該表是深度為4的256叉樹,但每個節點的數據部分是指向另一個稱為鄰接表的指針,鄰接表中含有路由器成幀所需要的全部信息。這種結構使得轉發表完全由路由表和ARP表來同步更新,本身不再需要額外的老化進程,克服了其它交換方式需要不斷對緩存表進行老化的缺陷。

交換結構最常見的有匯流排型、共享內存型、Cross-bar空分結構型。匯流排型結構最簡單,所有輸入和輸出介面掛在一個匯流排上,同一時間只有兩個介面通過匯流排交換數據。其缺點是其交換容量受限於匯流排的容量以及為共享匯流排仲裁所帶來的額外開銷。在調度共享數據傳輸通道上必須花費一定的開銷,而且匯流排帶寬的擴展受到限制,制約了交換容量的擴張,一般在中檔路由器中使用這種結構。共享內存型結構中,進來的包被存貯在共享存貯器中,所交換的僅是包的指針,這提高了交換容量,但它受限於內存的訪問速度和存儲器的管理效率,盡管存貯器容量每18個月能夠翻一番,但存貯器的存取時間每年僅降低5%,這是共享存貯器交換開關的一個固有限制。共享內存型結構在早期的中低檔路由器中普遍應用。Cross-bar空分結構相當於多條並行工作的匯流排,具有N×N個交叉點的交叉開關可以被認為具有2N條匯流排。如果一個交叉是閉合,輸入匯流排上的數據在輸出匯流排上可用,否則不可用。對流經它的數據不斷進行開關切換,可見開關速度決定了交換容量,隨著各種高速器件的不斷涌現,這種結構的交換容量普遍達到幾十Gbps以上,成為目前高端路由器和交換機的首選交換結構。

路由計算或處理部分主要是運行動態路由協議。接收和發送路由信息,計算出路由表,為數據包的轉發提供依據。各種檔次的路由器的路由表條目的大小存在很大差異,從幾千條到幾百萬條不等,因此高端路由器的路由表的構造對路由查找速度影響很大,其路由表的數據結構常採用二叉樹的形式,查找與更新的速度都比較快。

輸出埠在包被發送到輸出鏈路之前對包存貯,可以實現復雜的調度演算法以支持優先等級要求。與輸入埠一樣,輸出埠同樣要能支持數據鏈路層的封裝和解封裝,以及許多較高級協議。

一般而言,路由器對一個數據包的交換要經過一系列的復雜處理,主要有以下幾個方面:

1)壓縮和解壓縮

2)加密和解密

3)用輸入/輸出訪問列表進行報文過濾

4)輸入速率限制

5)進行網路地址翻譯(NAT)

6)處理影響本報文的任何策略路由

7)應用防火牆特性對包進行檢查

8)處理Web頁緩沖的重定向

9)物理廣播處理,如幫助性地址(ip help address)

10)利用啟用的QoS機制對數據包排隊

11)TTL值的處理

12)處理IP頭部中的任選項

13)檢查數據包的完整性

7. 請根據下圖所示網路結構回答下列問題.填寫路由器RG的路由表項①至⑤。

路由的表項就是到目的網段的路由表項。看圖理解直接連接的就是30位,然後是RE RF下一櫻衫慎級別的路由,28位的網段。然後最後是聚合的22位網段的。我是這么理解。嘻嘻脊敬塌缺。。。

8. 繪制一個網路結構圖,伺服器一台、PC機3台,交換機一台、路由器一台。

9. 畫出由路由器和四台計算機組成的網路結構圖

  1. 將LAN1 LAN2 LAN3 LAN4分別接線到電腦1234

  2. WAN口進線為ADSL過來的,即可。

10. 路由器由哪幾部分組成,簡要說明一下各部分的作用

路由器主要由四部分組成,分別是電源介面,是用來連接電源的。然後是復位鍵,這個按鍵可以還原路由器的出廠設置。其次是交換機與路由器連介面,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。最後是電腦與路由器連介面,這個介面用一條網線把電腦與路由器進行連接。

(10)網路結構示意圖路由器擴展閱讀:

作用及功能

從過濾網清胡絡流量的角度來看,路由器的作用與交換機和網橋非常相似。但是與工作在網路數據鏈路層,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漏正褲據包返簡,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。

參考資料來源:網路-路由器