路由器工作原理与技术
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对于可路由协议来说，它必须有为每一个设备分配网络号、主 机号的能力。例如IPX（网间分组交换），只要求管理员分配 一个网络号，因为此协议把主机的MAC地址作为主机号。
IP是被路由协议
IP是一个在Internet中使用的无连接、 不可靠、尽力传送的系统协议。
无连接的意思是不需要丏用的电路连接。IP协议无论采用哪一 个路由为最佳路由，都是以路由选择协议的决定为基础。 不可靠和尽力是指IP协议尽最大努力传送分组但并不保证传送 结果。 IP定义了IP分组头（包括寻址方法和其他控制信息）的格式。
目的地/ 下一跳
不同的路由选择协议使用 不同的路由选择度量标准
告诉路由器特定的目的地是直接相连 在路由器上还是通过另一个路由器到 达，这个位于到达最终目的地途中的 路由器叫下一跳
路由选择算法
选取最佳路由的能力
网络是可扩展的
最优化 可扩展型 简单性与 低开销 强壮型与 稳定性
占用CPU和存 储器开销小
各种广域网技术
路由器的内部部件
接口类型
三种基本连接类型：局域网接口、广域网 接口和管理接口。
路由器内部
南昌航空大学
休息一会
网络工程系
分组在路由器中的传播和交换
当一个分组为了到达最终目的地而通过互连网络传 播时，帧头和帧尾在每个路由器设备中被剥离和替 换。
开始 CRC检查有效吗？ 转发数据分组至路由选择 表项中指定的接口 在接口上接收帧 从分组移除 帧头和帧尾 是给路由器 的数据吗？ 从分组中提取目的地IP地址 有匹配的吗？ 把目的地IP地址和路由选择 表进行对比 为数据分组封装上一个新 的CRC尾
路由选择协议度量标准
路由器使用一个或多个路由选择度量标 准来决定网络流量发送的最佳路径。
路由选择与交换的区别
在把数据从数据源发送到目的地的过程 中路由选择和交换利用的信息是不同的。
路由选择表
路由选择表
重要信息
协议类型 路由选择 度量标准
数据必须从这个接口被 发送以到达最终目的地
出站接口
创建路由选择表条目 的路由选择协议的类型
路由器为什么被称为网关呢 ？
初期的互联网中，在网络之间通过设置丏用计 算机来传输IP分组信息。 此后随着时间的流失，路由功能逐渐由丏用设 备即路由器而不是计算机来处理。 网关的英语原意是“连接两个区域的出入 口”。路由器则是用于连接不同网络的设备。 网关这种说法并不仅仅指路由器。比如， “VoIP网关”是指通过相互转换声音信号和IP 分组信息来连接电话网和IP网络的设备。
为数据分组封装上相应的 帧头
转发新的数据帧 分组要被路由吗？ 丢弃数据 路由选择表中有缺省 路由吗？
在路由器上处理分组。 发送响应 丢弃数据
发送应答消息 “目的地不可达”
结束
IP分组的剖析
IP包头 高层数据(有效载荷)
0 4 8 16 版 包头 服务类型 本 长度 标识 标志 生存时间 协议 源IP地址 目的IP地址 选项（长度可变）
ITU-T的标准，帧中继的前辈
网关与路由器
顾名思义，网关（Gateway）就是一个网 络连接到另一个网络的“关口”。 网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地 址。 网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地 址，具有路由功能的设备有路由器、启用 了路由协议的服务器（实质上相当于一台 路由器）、代理服务器（也相当于一台路 由器）。
距离矢量
路由选择协议
RIP IGRP EIGRP
OSPF
IS-IS
BGP
子网划分
子网划分
课堂练习
学校某系分配到IP网段192.168.1.0 , 因该系有三个办公室，各办公室分别 有13、14、6台电脑，请你为该系设 计子网划分方案；绘制网络拓扑示意 图；写出路由器中路由表的设置情况。 如果因为新教师招聘的原因需要 增加电脑，请计算可能的扩展空间。
广域网
广域网的物理层协议描述了如何为广域网 服务提供电子的、机械的、操作上的以及 功能上的连接。 EIA/TIA-232和EIA/TIA-449 V.24 V.35 G.703 EIA-530
广域网
广域网的数据链路层协议描述了在系统之 间的单一链路上，数据帧是如何传送的。 为了确保使用恰当的协议，必须在路由器 上配置适当的第二层封装。协议的选择需 要根据所采用的广域网技术和通信设备确 定。
南昌航空大学
路由器原理与技术
路由选择基础与子网
网络工程系
Contents
可路由与被路由协议
IP路由选择协议
子网划分的机制 广域网 路由器
可路由与被路由协议
பைடு நூலகம்可路由/被路由协议与路由选择协议有些相似，经常发生
混淆。
被路由协议
• 以寻址方案为基础，为分组从一个主机发送到另一个 主机提供充分的第3层地址信息的任何网络协议 • 定义了分组所包含的字段格式。使用路由选择表来转 发分组
• IP，IPX，AppleTalk
• 通过在设备乊间提供路由选择信息共享机制，为被路由
路由选择 协议
协议提供支持
•路由选择协议消息在路由器乊间移动 •使路由器乊间可以传达路由更新和维护路由选择表 •RIP,IGRP,EIGRP,OSPF
可路由与被路由协议
在一个被路由网络中，IP地址和网络掩 码都是必须的。网络掩码负责分割32位 IP地址中的网络域和主机域。
链路状态
IGP和EGP描述路由 器之间的物理关系， 而距离矢量和链路 状态则是描述在路 由器更新方面路由 器之间是怎样相互 作用的。
使用链路状态数据库来计算通过 网络的最佳路径 采用Djikstra最短路径优先算法 OSPF，IS-IS 根据传闻进行路由选择 采用贝尔曼-福特路由选择算法 RIP，IGRP，EIGRP
灵活性
应该很快适应各种 各样的网络变化
设计 目标
快速收敛
在面临非正常或不 可预见的情况时还 能够运行
收敛缓慢可能导致数 据不能被传送
内部与外部路由选择协议
基于路由协议运作时与自治域系统的关系而言
内部网关 协议
外部网关 协议
单一实体管理 下的一个或多 个网络的集合
内部与外部路由选择协议
链路状态和距离矢量
31 总长度
片偏移
头校验和
填充
IP路由选择协议
路由选择 协议
使路由器能够创建路由表，以确定到达 Internet上主机的最佳路径
路由选择
路由选择
就像一个分层的组织方案，允许单个的地 址结合成组并被视为一个整体单元，直到 需要用单个的地址做最后的数据传送。
路由器
维护路由选择表并确保其他路由器知道网 络拓扑中的变化。 当分组到达一个端口时，路由器用路由选 择表来决定把分组发送到哪里？
IETF开发，提供同步或异步电路上的路由器到路由 器和主机到网络的连接
IBM设计，大多已被HDLC协议所代替 曾经很流行的传送IP分组的数据链路层协议 X.25使用，具有广泛的错误检查功能 ISDN的D信道上的信令和呼叫建立的协议
幀方式链路访问规程（LAPF）
X.25/平衡型链路访问规程
类似于LAPD，与幀中继技术一起使用
广域网
封装 特征
高级数据链路控制 HDLC
幀中继 Frame Relay
IEEE的标准，点到点丏用链路和电路交换连接的缺 省封装
精简X.25中实现的一些耗时的处理过程，能处理多 个虚电路的业界标准交互型数据链路层协议
点到点协议 PPP
同步数据链路控制(SDLC)协议 串行线路Internet协议（SLIP） 平衡型链路访问规程（LAPB） D信道链路访问规程（LAPD）
IP是被路由协议
IP是一个在Internet中使用的无连接、 不可靠、尽力传送的系统协议。
无连接的意思是不需要丏用的电路连接。IP协议无论采用哪一 个路由为最佳路由，都是以路由选择协议的决定为基础。 不可靠和尽力是指IP协议尽最大努力传送分组但并不保证传送 结果。 IP定义了IP分组头（包括寻址方法和其他控制信息）的格式。
目的地/ 下一跳
不同的路由选择协议使用 不同的路由选择度量标准
告诉路由器特定的目的地是直接相连 在路由器上还是通过另一个路由器到 达，这个位于到达最终目的地途中的 路由器叫下一跳
路由选择算法
选取最佳路由的能力
网络是可扩展的
最优化 可扩展型 简单性与 低开销 强壮型与 稳定性
占用CPU和存 储器开销小
各种广域网技术
路由器的内部部件
接口类型
三种基本连接类型：局域网接口、广域网 接口和管理接口。
路由器内部
南昌航空大学
休息一会
网络工程系
分组在路由器中的传播和交换
当一个分组为了到达最终目的地而通过互连网络传 播时，帧头和帧尾在每个路由器设备中被剥离和替 换。
开始 CRC检查有效吗？ 转发数据分组至路由选择 表项中指定的接口 在接口上接收帧 从分组移除 帧头和帧尾 是给路由器 的数据吗？ 从分组中提取目的地IP地址 有匹配的吗？ 把目的地IP地址和路由选择 表进行对比 为数据分组封装上一个新 的CRC尾
路由选择协议度量标准
路由器使用一个或多个路由选择度量标 准来决定网络流量发送的最佳路径。
路由选择与交换的区别
在把数据从数据源发送到目的地的过程 中路由选择和交换利用的信息是不同的。
路由选择表
路由选择表
重要信息
协议类型 路由选择 度量标准
数据必须从这个接口被 发送以到达最终目的地
出站接口
创建路由选择表条目 的路由选择协议的类型
路由器为什么被称为网关呢 ？
初期的互联网中，在网络之间通过设置丏用计 算机来传输IP分组信息。 此后随着时间的流失，路由功能逐渐由丏用设 备即路由器而不是计算机来处理。 网关的英语原意是“连接两个区域的出入 口”。路由器则是用于连接不同网络的设备。 网关这种说法并不仅仅指路由器。比如， “VoIP网关”是指通过相互转换声音信号和IP 分组信息来连接电话网和IP网络的设备。
为数据分组封装上相应的 帧头
转发新的数据帧 分组要被路由吗？ 丢弃数据 路由选择表中有缺省 路由吗？
在路由器上处理分组。 发送响应 丢弃数据
发送应答消息 “目的地不可达”
结束
IP分组的剖析
IP包头 高层数据(有效载荷)
0 4 8 16 版 包头 服务类型 本 长度 标识 标志 生存时间 协议 源IP地址 目的IP地址 选项（长度可变）
ITU-T的标准，帧中继的前辈
网关与路由器
顾名思义，网关（Gateway）就是一个网 络连接到另一个网络的“关口”。 网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地 址。 网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地 址，具有路由功能的设备有路由器、启用 了路由协议的服务器（实质上相当于一台 路由器）、代理服务器（也相当于一台路 由器）。
距离矢量
路由选择协议
RIP IGRP EIGRP
OSPF
IS-IS
BGP
子网划分
子网划分
课堂练习
学校某系分配到IP网段192.168.1.0 , 因该系有三个办公室，各办公室分别 有13、14、6台电脑，请你为该系设 计子网划分方案；绘制网络拓扑示意 图；写出路由器中路由表的设置情况。 如果因为新教师招聘的原因需要 增加电脑，请计算可能的扩展空间。
广域网
广域网的物理层协议描述了如何为广域网 服务提供电子的、机械的、操作上的以及 功能上的连接。 EIA/TIA-232和EIA/TIA-449 V.24 V.35 G.703 EIA-530
广域网
广域网的数据链路层协议描述了在系统之 间的单一链路上，数据帧是如何传送的。 为了确保使用恰当的协议，必须在路由器 上配置适当的第二层封装。协议的选择需 要根据所采用的广域网技术和通信设备确 定。
南昌航空大学
路由器原理与技术
路由选择基础与子网
网络工程系
Contents
可路由与被路由协议
IP路由选择协议
子网划分的机制 广域网 路由器
可路由与被路由协议
பைடு நூலகம்可路由/被路由协议与路由选择协议有些相似，经常发生
混淆。
被路由协议
• 以寻址方案为基础，为分组从一个主机发送到另一个 主机提供充分的第3层地址信息的任何网络协议 • 定义了分组所包含的字段格式。使用路由选择表来转 发分组
• IP，IPX，AppleTalk
• 通过在设备乊间提供路由选择信息共享机制，为被路由
路由选择 协议
协议提供支持
•路由选择协议消息在路由器乊间移动 •使路由器乊间可以传达路由更新和维护路由选择表 •RIP,IGRP,EIGRP,OSPF
可路由与被路由协议
在一个被路由网络中，IP地址和网络掩 码都是必须的。网络掩码负责分割32位 IP地址中的网络域和主机域。
链路状态
IGP和EGP描述路由 器之间的物理关系， 而距离矢量和链路 状态则是描述在路 由器更新方面路由 器之间是怎样相互 作用的。
使用链路状态数据库来计算通过 网络的最佳路径 采用Djikstra最短路径优先算法 OSPF，IS-IS 根据传闻进行路由选择 采用贝尔曼-福特路由选择算法 RIP，IGRP，EIGRP
灵活性
应该很快适应各种 各样的网络变化
设计 目标
快速收敛
在面临非正常或不 可预见的情况时还 能够运行
收敛缓慢可能导致数 据不能被传送
内部与外部路由选择协议
基于路由协议运作时与自治域系统的关系而言
内部网关 协议
外部网关 协议
单一实体管理 下的一个或多 个网络的集合
内部与外部路由选择协议
链路状态和距离矢量
31 总长度
片偏移
头校验和
填充
IP路由选择协议
路由选择 协议
使路由器能够创建路由表，以确定到达 Internet上主机的最佳路径
路由选择
路由选择
就像一个分层的组织方案，允许单个的地 址结合成组并被视为一个整体单元，直到 需要用单个的地址做最后的数据传送。
路由器
维护路由选择表并确保其他路由器知道网 络拓扑中的变化。 当分组到达一个端口时，路由器用路由选 择表来决定把分组发送到哪里？
IETF开发，提供同步或异步电路上的路由器到路由 器和主机到网络的连接
IBM设计，大多已被HDLC协议所代替 曾经很流行的传送IP分组的数据链路层协议 X.25使用，具有广泛的错误检查功能 ISDN的D信道上的信令和呼叫建立的协议
幀方式链路访问规程（LAPF）
X.25/平衡型链路访问规程
类似于LAPD，与幀中继技术一起使用
广域网
封装 特征
高级数据链路控制 HDLC
幀中继 Frame Relay
IEEE的标准，点到点丏用链路和电路交换连接的缺 省封装
精简X.25中实现的一些耗时的处理过程，能处理多 个虚电路的业界标准交互型数据链路层协议
点到点协议 PPP
同步数据链路控制(SDLC)协议 串行线路Internet协议（SLIP） 平衡型链路访问规程（LAPB） D信道链路访问规程（LAPD）