路由器基础知识讲座

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网间寻径和数据传送
寻径的依据是经过每个路由器中的路 由表。 路由表指明了从源站点到目的站点的 一条路径。 路由协议是生成路由表的方法，分为 静态路由协议和动态路由协议。
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网间寻径和数据传送
静态路由协议：手工为每台路由器编 写一张固定不变的静态路由表；
动态路由协议：为每台路由器配置一 个动态路由寻径协议，让该路由协议 自动形成和刷新路由表。动态路由协 议有：RIP、RIPⅡ、IGRP 、EIGRP、 OSPF、IS－IS、BGP、EGP等。
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主要功能
连接多个独立的网络或子网 实现网间最佳寻径和数据报传送 流量管理：包过滤、负载分流、负载 均衡、优先 冗余和容错 数据压缩、加密
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网络互联
路由器总是有多个LAN和WAN端口，
每个端口所联的网段是一个独立的
网络或子网号。
192.11.4.0
192.11.1.0
192.11.2.0
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路由器内存体系结构
MAC主要是组织帧、封帧和解帧，并 对网上多个站点实现介质访问控制。
LLC在顶端提供多个服务访问点LSAP ，可为多个用户进程提供多条数据链 路复用同一物理链路。
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网络层
对数据包从源节点，经由中间一些 节点到目的节点的路径进行选择（ 包括建立、维持、拆除等）和分组 交换及流量控制技术，实现点到点 的数据传输，使传输层摆脱路由选 择、交换方式、拥护控制等网络细 节，实现端到端的数据传输。
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路由器的工作原理
逻辑网 IP层
路由器A
路由器B
IP寻径 IP数据报 IP寻径
数据链路层 加帧头
去帧头
物理层
帧传输和直接寻径
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路由器的工作原理
Cisco路由器的IOS（Internetwork Operating System）是路由器的操作 系统,就象计算机的操作系统一样。
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路由器知识讲座
河北省数据通信局技术支援中心 石家庄冀龙计算机网络有限公司
技术一部 李宏杰
主要内容
网络的体系结构 路由器的基本功能 路由器的工作原理 Cisco路由器产品介绍 路由器的基本配置 路由器连网中的故障分析
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一、网络的体系结构
把计算机机网络要实现的整体功能给 予结构化和模块化，把整体功能划分 为几个相对独立的子功能层次，各功 能层次间有机连结在一起，下层支持 上层，上层调用下层，即组成了网络 整体的分层体系结构。
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数据链路层
组织成帧和实现介质访问控制，并用 校验、确认重发等机制把物理链路提 升为无差错的数据链路。
把无特征的二进制位流组织成帧（ Frame），在帧头加源目的物理地址 ，保证以帧为单位可靠地将数据传输 到目的地。
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数据链路层
分为MAC（介质访问控制）子层和LLC （逻辑链路控制）子层。
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数据传输的过程
逻辑网 IP层
路由器A
路由器B
IP寻径 IP数据报 IP寻径
数据链路层 加帧头
去帧头
物理层
帧传输和直接寻径
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路由器正是工作在IP下 三层的通信子网上，从 而屏蔽了底两层物理网 络的差异，实现各种网 络的互联。
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二、路由器的功能
Router
路 由
路由器
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冗余和容错
负载分流（Load Sharing） 负载均衡（Load Balancing） 双路由热备份（Hot-Stand-By）
精选版Baidu Nhomakorabea
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三、路由器工作原理
路由器的工作原理 路由器的结构和启动过程 路由器的基本配置
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路由器的工作原理
路由器工作在OSI模型中下三层，最 高层为网络层，通过统一的第三层来 屏蔽底两层的不同，从而实现多个独 立的异种网互联，并通过路由表实现 寻径；由于是一个存储－转发设备， 可以实现包的过滤、优先、排队等流 量管理。
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流量管理
包过滤：过滤某些用户不需要的信 息流，减少网络流量，缓解网络阻 塞。包括对特定的工作站、某些网 络或子网、某些协议。
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流量管理
优先权：对特定服务的包给予特别 的优先权，使某些对延时敏感的包 快速通过。 排队：对某几类服务进行排队通过
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解决拥塞问题
输出速度跟不上输入速度，路由器 的缓存可能被淹没。 采用源抑制，发现拥塞时，向源主 机发送源抑制的ICMP报文，源主机 收到报文后，降速发送。
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ISO/OSI七层参考模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
通信介质
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应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
资源子网 通信子网
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物理层
建立、维护和拆除物理链路的机械、 电气和功能的特征，把实体连接起来 ，在物理介质上传输无特征的比特流 网卡、RS－232C、V24、X.21、V35 都属于物理层范围
WAN
192.11.5.0
掩码：255.255.255.0
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192.11.3.0 18
网络互联
路由器能对其互联的两个异构形网 络的帧格式进行转换。
TokenRing
主机A
routerA
F.R
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Ethernet routerB 主机B
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网络互联
路由器所联网络的广播包被隔离在本 网段之内，起到了防火墙作用。根据 统计的80/20规律，一个网络应用的 80％信息是在同一个LAN中交换的， 使80％的信息不会经路由器转到其它 网络上，隔离广播风暴，从面提高了 整个网络的带宽。
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TCP/IP分层结构
应用层（进程） 传输层（TCP和UDP） 网际层（IP） 物理层 数据链路层
物理层
逻辑网络
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TCP/IP和 OSI对应
应用层
传输层（TCP和UDP） 网际层（IP） 物理层 数据链路层
物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
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TCP/IP逻辑网络与上下 层关系
A机 应用层
B机 应用层
TCP层
一个统一的逻辑网络
IP层
通
信
子 Ethernet ARCnet ···· TokenRing 网
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TCP/IP数据的封装过程
传输层
TCP/UDP报文
网络层 IP报头
IP数据 IP数据包
链路层 帧头
物理帧数据
物理帧
IP报头：源、目的 IP地址，是逻辑地址 帧头：源、目的物理地址，是真实地址