路由器的基本協議與技術全解

　　VPN(Virtual Private Network-虛擬專用網)解決方案是路由器具有的重要功能之一。其解決方案大致如下：

　　1.訪問控制

　　一般分為PAP(口令認證協議)和CHAP(高級口令認證協議)兩種協議。PAP要求登錄者向目標路由器提供用戶名和口令，與其訪問列表(Access List)中的信息相符才允許其登錄。它雖然提供了一定的安全保障，但用戶登錄信息在網上無加密傳遞，易被人竊取。CHAP便應運而生，它把一隨機初始值與用戶原始登錄信息(用戶名和口令)經Hash算法翻譯後形成新的登錄信息。這樣在網上傳遞的用戶登錄信息對黑客來說是不透明的，且由於隨機初始值每次不同，用戶每次的最終登錄信息也會不同，即使某一次用戶登錄信息被竊取，黑客也不能重復使用。需要注意的是，由於各廠商采取各自不同的Hash算法，所以CHAP無互操作性可言。要建立VPN需要VPN兩端放置相同品牌路由器。

　　2.數據加密

　　在加密過程中加密位數是一個很重要的參數，它直接關系到解密的難易程度，其中Intel 9000系列路由器表現最為優異，為一百多位加密。

　　3.NAT(Network Address Translation-網絡地址轉換協議)

　　如同用戶登錄信息一樣，IP和MAC地址在網上無加密傳遞也很不安全。NAT可把合法IP地址和MAC地址翻譯成非法IP地址和MAC地址在網上傳遞，到達目標路由器後反翻譯成合法IP與MAC地址，這一過程有點像CHAP，翻譯算法廠商各自有不同標准，不能實現互操作。

　　QoS

　　QoS(Quality of Service-服務質量)本來是ATM(Asynchronous Transmit Mode)中的專用術語，在IP上原來是不談QoS的，但利用IP傳VOD等多媒體信息的應用越來越多，IP作為一個打包的協議顯得有點力不從心：延遲長且不為定值，丟包造成信號不連續且失真大。為解決這些問題，廠商提供了若干解決方案：第一種方案是基於不同對象的優先級，某些設備(多為多媒體應用)發送的數據包可以後到先傳。第二種方案基於協議的優先級，用戶可定義哪種協議優先級高，可後到先傳，Intel和Cisco都支持。第三種方案是做鏈路整合MLPPP(Multi Link Point to Point Protocol)，Cisco支持可通過將連接兩點的多條線路做帶寬匯聚，從而提高帶寬。第四種方案是做資源預留RSVP(Resource Reservation Protocol)，它將一部分帶寬固定的分給多媒體信號，其它協議無論如何擁擠，也不得占用這部分帶寬。這幾種解決方案都能有效的提高傳輸質量。

　　RIP、OSPF和BGP協議

　　互聯網上現在大量運行的路由協議有RIP(Routing Information Protocol-路由信息協議)、OSPF(Open Shortest Path First--開放式最短路優先)和BGP(Border Gateway Protocol—邊界網關協議)。RIP、OSPF是內部網關協議，適用於單個ISP的統一路由協議的運行，由一個ISP運營的網絡稱為一個自治系統。BGP是自治系統間的路由協議，是一種外部網關協議。

　　RIP是推出時間最長的路由協議，也是最簡單的路由協議。它主要傳遞路由信息(路由表)來廣播路由。每隔30秒，廣播一次路由表，維護相鄰路由器的關系，同時根據收到的路由表計算自己的路由表。RIP運行簡單，適用於小型網絡，互聯網上還在部分使用著RIP。

　　OSPF協議是“開放式最短路優先”的縮寫。“開放”是針對當時某些廠家的“私有”路由協議而言，而正是因為協議開放性，才使得OSPF具有強大的生命力和廣泛的用途。它通過傳遞鏈路狀態(連接信息)來得到網絡信息，維護一張網絡有向拓撲圖，利用最小生成樹算法得到路由表。OSPF是一種相對復雜的路由協議。

　　總的來說，OSPF、RIP都是自治系統內部的路由協議，適合於單一的ISP(自治系統)使用。一般說來，整個互聯網並不適合跑單一的路由協議，因為各ISP有自己的利益，不願意提供自身網絡詳細的路由信息。為了保證各ISP利益，標准化組織制定了ISP間的路由協議BGP。

　　BGP處理各ISP之間的路由傳遞。其特點是有豐富的路由策略，這是RIP、OSPF等協議無法做到的，因為它們需要全局的信息計算路由表。BGP通過ISP邊界的路由器加上一定的策略，選擇過濾路由，把RIP、OSPF、BGP等的路由發送到對方。全局范圍的、廣泛的互聯網是BGP處理多個ISP間的路由的實例。BGP的出現，引起了互聯網的重大變革，它把多個ISP有機的連接起來，真正成為全球范圍內的網絡。帶來的副作用是互聯網的路由爆炸，現在互聯網的路由大概是60000條，這還是經過“聚合”後的數字。 配置BGP需要對用戶需求、網絡現狀和BGP協議非常了解，還需要非常小心，BGP運行在相對核心的地位，一旦出錯，其造成的損失可能會很大!　　　　IPv6技術

　　迅速發展中的互聯網將不再是僅僅連接計算機的網絡，它將發展成能同電話網、有線電視網類似的信息通信基礎設施。因此，正在使用的IP(互聯網協議)已經難以勝任，人們迫切希望下一代 IP即IPv6的出現。

　　IPv6是IP的一種版本，在互聯網通信協議TCP/IP中，是OSI模型第3層(網絡層)的傳輸協議。它同目前廣泛使用的、1974年便提出的IPv4相比，地址由32位擴充到128位。從理論上說，地址的數量由原先的4.3×109個增加到4.3×1038個。之所以必須從現行的IPv4改用IPv6，主要有二個原因。

　　1.由於互聯網迅速發展，地址數量已經不夠用，這使得網絡管理花費的精力和費用令人難以承受。地址的枯竭是促使向擁有128位地址空間過渡的首要原因。

　　2.隨著主機數目的增加，決定數據傳輸路由的路由表在不斷加大。路由器的處理性能跟不上這種迅速增長。長此以往，互聯網連接將難以提供穩定的服務。經由IPv6，路由數可以減少一個數量級。

　　為了使互聯網連接許多東西變得簡單，而且使用容易，必須采用IPv6。IPv6所以能做到這一點，是因為它使用了四種技術:地址空間的擴充、可使路由表減小的地址構造、自動設定地址以及提高安全保密性。

　　IPv6在路由技術上繼承了IPv4的有利方面，代表未來路由技術的發展方向，許多路由器廠商目前已經投入很大力量以生產支持IPv6的路由器。當然IPv6也有一些值得注意和效率不高的地方，IPv4/NAT和IPv6將會共存相當長的一段時間。