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  • 網絡互聯和路由原理

  • 發布時間:2020-07-08 22:57
  • 4.09K
  •   網絡互聯通常是指交換機和路由器之間的互聯,因為交換機和交換機互聯存在三方面的不足:1、廣播風暴,2、網絡互聯,3、網絡安全。所以通常需要添加路由器,以有效的放置上述三種問題。路由器根據IP地址來區別不同網絡,實現網絡的互聯和隔離。同時它具有根據隔離廣播的作用,把廣播限制在單個子網的內部。

      IP地址和MAC地址無關,路由器是根據IP地址來轉發數據。IP地址是由主機號和網絡號組成的,使用子網掩碼來確定主機地址和網絡地址。規定同一子網中,數字全是1,對應IP地址的網絡號,數字全是0,對應IP主機號。網絡號和主機號合起來就是完整的IP地址。同一個網絡中的主機IP地址,其網絡號必須相同,這個網絡就稱為IP子網。

      相同網絡號的主機是可以直接通信的,要和其他IP子網中的主機進行通信,就必須通過網絡中的某個路由器或者網關來實現。路由器有多個端口,用于連接多個子網的。每個端口的IP地址的網絡號要與所連接的IP子網的網絡號相同,不同端口對應不同的IP子網,路由器多個端口的網絡號必須不同的。

      路由包括兩個基本動作:尋址和轉發。尋址就是選擇到達目的的最佳路徑,有路由選擇算法來實現的。尋址分為:直接尋址和間接尋址。直接尋址:源主機和目的主機在相同網絡中,發生在二層的。間接尋址:源主機和目的主機在不同網絡中,發生在三層的。

      路由技術就是指IP數據包在通信子網中尋找傳輸路徑,采用間接尋址方式將數據包逐漸傳遞,直到最終設備。因此就要涉及到路由選擇協議和路由算法,為了讓路由器判斷最佳路徑,我們首先要選擇一種路由協議,不同的路由協議使用不同的度量值。度量值就是判斷傳輸路徑好壞的標準。度量值包括:跳數(Hop count經過路由器的數量)、帶寬(Bandwidth)、延時(Delay)、可靠性(Reliability)、負載(Load)、滴答數(Ticks)、花費(Cost)。路由協議分為直連路由協議,靜態路由協議,動態路由協議。

      直連路由:工作在數據鏈路層的,是指去往路由器的接口地址所在網段的路徑,該路徑信息不需要網絡管理員維護,也不需要路由器通過某種計算獲取,只要該接口出去激活狀態,路由器就會把直接連接接口所在的網段路由信息填寫到路由表中去。

      靜態路由:一種路由的方式,路由項(routing entry)由手動配置,而非動態決定。靜態路由是固定的,不會改變,即使網絡狀況已經改變或是重新被組態。一般來說,靜態路由是由網絡管理員逐項加入路由表。

      靜態路由的優點是:1、對CPU、內存等硬件的需求不高;2、不占用帶寬;3、增加網絡安全。靜態路由的缺點是:1、配置工作量大且容易出錯;2、適應拓撲變化的能力較差。

      動態路由:協議通過路由信息的交換生成并維護轉發引擎所需的路由表。當網絡拓撲結構改變時動態路由協議可以自動更新路由表,并負責決定數據傳輸最佳路徑。在動態路由中,管理員不再需要與靜態路由一樣,手工對路由器上的路由表進行維護,而是在每臺路由器上運行一個路由協議。這個路由協議會根據路由器上的接口的配置(如IP地址的配置)及所連接的鏈路的狀態,生成路由表中的路由表項。

      動態路由協議的優點:1、可以自動適應網絡狀態的變化;2、自動維護路由信息而不需要網絡管理員的參與。動態路由協議的缺點:1、由于需要相互交換路由信息,因而占用網絡帶寬與系統資源;2、安全性不如靜態路。

      在有冗余連接的復雜網絡環境中,適合采用動態路由協議。在動態路由協議中,目的網絡是否可達取決于網絡狀態。

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