路由器的網絡連接基礎知識

　　路由器使用很普遍，不少用戶對路由器不太了解，本文為大家帶來路由器相關知識，一起來學習啦，希望能幫助你提升自身知識水平。

　　路由器是一種連接多個網絡或網段的網絡設備，它能將不同網絡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絡。

　　路由器有兩大典型功能，即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等，一般由特定的硬件來完成;控制功能一般用軟件來實現，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。

　　多少年來，路由器的發展有起有伏。90年代中期，傳統路由器成為制約因特網發展的瓶頸。ATM交換機取而代之，成為IP骨干網的核心，路由器變成了配角。進入90年代末期，Internet規模進一步擴大，流量每半年翻一番，ATM網又成為瓶頸，路由器東山再起，Gbps路由交換機在1997年面世後，人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機，架構以路由器為核心的骨干網。

　　路由器原理及路由協議

　　本文通過闡述TCP/IP網絡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征。

　　近十年來，隨著計算機網絡規模的不斷擴大，大型互聯網絡(如Internet)的迅猛發展，路由技術在網絡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絡設備。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絡上共享信息，而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網絡資源。而在目前的情況下，任何一個有一定規模的計算機網絡(如企業網、校園網、智能大廈等)，無論采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。

　　網絡互連

　　把自己的網絡同其它的網絡互連起來，從網絡中獲取更多的信息和向網絡發布自己的消息，是網絡互連的最主要的動力。網絡的互連有多種方式，其中使用最多的是網橋互連和路由器互連。

　　網橋互連的網絡

　　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絡間提供透明的通信。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端口。幀中的地址稱為“MAC”地址或“硬件”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絡互連起來，提供透明的通信。網絡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絡(相同或相似結構的數據幀)，如以太網之間、以太網與令牌環(token ring)之間的互連，對於不同類型的網絡(數據幀結構不同)，如以太網與X.25之間，網橋就無能為力了。

　　網橋擴大了網絡的規模，提高了網絡的性能，給網絡應用帶來了方便，在以前的網絡中，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，網橋不阻擋網絡中廣播消息，當網絡的規模較大時(幾個網橋，多個以太網段)，有可能引起廣播風暴(broadcasting storm)，導致整個網絡全被廣播信息充滿，直至完全癱瘓。第二個問題是，當與外部網絡互連時，網橋會把內部和外部網絡合二為一，成為一個網，雙方都自動向對方完全開放自己的網絡資源。這種互連方式在與外部網絡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絡溝通，而不管傳送的信息是什麼。

　　路由器互連網絡

　　路由器互連與網絡的協議有關，我們討論限於TCP/IP網絡的情況。

　　路由器工作在OSI模型中的第三層，即網絡層。路由器利用網絡層定義的“邏輯”上的網絡地址(即IP地址)來區別不同的網絡，實現網絡的互連和隔離，保持各個網絡的獨立性。路由器不轉發廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網絡內部。發送到其他網絡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，把其余的部分擋在網內(包括廣播)，從而保持各個網絡具有相對的獨立性，這樣可以組成具有許多網絡(子網)互連的大型的網絡。由於是在網絡層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網絡，只要網絡層運行的是IP協議，通過路由器就可互連起來。

　　網絡中的設備用它們的網絡地址(TCP/IP網絡中為IP地址)互相通信。IP地址是與硬件地址無關的“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，一部分定義網絡號，另一部分定義網絡內的主機號。目前，在Internet網絡中采用子網掩碼來確定IP地址中網絡地址和主機地址。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地址中的部分為網絡號，為“0”所對應的則