弱电工程路由器工作原理和技术讲义
《路由器原理与技术》课件
03
路由器关键技术
防火墙技术
防火墙技术概述
防火墙是网络安全的重要组件， 用于隔离内部网络和外部网络， 防止未经授权的访问和数据泄漏
。
防火墙工作原理
防火墙通过检测和过滤数据包，对 网络流量进行控制，只允许符合安 全策略的数据包通过。
防火墙部署方式
常见的防火墙部署方式包括路由模 式、桥接模式和透明模式，根据不 同的网络环境和安全需求选择合适 的部署方式。
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《路由器原理与技术》PPT课 件
目录
• 路由器概述 • 路由器工作原理 • 路由器关键技术 • 路由器配置与管理 • 路由器应用与发展趋势
01
路由器概述
路由器定义
路由器定义
路由器是一种网络设备，用于在不同 的网络之间转发数据包，实现网络互 联。
路由器工作原理
路由器通过路由协议（如RIP、OSPF 、BGP等）来维护路由表，根据目的 地址选择最佳路径，将数据包转发到 下一个路由器或目的地。
下一跳地址、接口等信息。
路由器通过定期更新路由表，确保路由信息的实时性和准确性
03 。
路由协议
1
路由协议是路由器之间进行路由信息交换的协议 ，常见的路由协议包括OSPF、BGP、RIP等。
2
路由协议通过不同的机制和算法，自动发现和维 护路由信息，确保路由器能够正确地进行路由选 择。
3
不同的路由协议适用于不同的网络规模和拓扑结 构，需要根据实际情况选择合适的路由协议。
网络互连，提高网络使用效率。
VPN部署方式
VPN部署方式包括远程访问VPN和站点到站点VPN，根据 实际需求选择合适的部署方式。
NAT技术
NAT技术概述
路由器原理 路由器的工作原理详细说明
路由器原理路由器的工作原理详细说明路由器原理路由器是一种网络设备，用于在计算机网络中转发数据包。
它在不同的网络之间传递数据，使得数据能够从源地址传输到目的地址。
下面将详细说明路由器的工作原理。
1. 路由表路由器通过路由表来确定数据包的下一跳路径。
路由表中包含了网络地址和相应的下一跳地址。
当路由器接收到一个数据包时，它会查找路由表，找到与目的地址匹配的网络地址，并将数据包发送到相应的下一跳地址。
2. IP地址路由器使用IP地址来识别网络和主机。
IP地址由32位二进制数表示，分为网络部分和主机部分。
路由器通过比较目的地址的网络部分来确定数据包的下一跳路径。
3. 数据包转发当路由器接收到一个数据包时，它会检查数据包的目的地址，并根据路由表确定下一跳路径。
路由器将数据包从一个接口发送到另一个接口，并使用数据链路层协议（如以太网）将数据包发送到下一跳。
4. 路由选择协议路由器使用路由选择协议来交换路由信息，并更新路由表。
常见的路由选择协议包括RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和BGP（Border Gateway Protocol）等。
这些协议通过交换路由更新消息来确定最佳的路径，并更新路由表中的信息。
5. NAT（网络地址转换）路由器还可以使用NAT来转换私有IP地址和公共IP地址之间的映射关系。
这样可以使得多个设备共享一个公共IP地址，提高网络的安全性和灵活性。
6. 防火墙功能许多路由器还具有防火墙功能，用于保护网络免受未经授权的访问和网络攻击。
防火墙可以过滤和阻止不安全的数据包，确保网络的安全性。
7. QoS（服务质量）路由器还可以使用QoS来管理网络流量，提供不同的服务质量。
QoS可以根据数据包的优先级和流量类型来分配带宽，确保关键应用程序的性能和可靠性。
总结：路由器是一种关键的网络设备，用于在计算机网络中转发数据包。
路由器原理 路由器的工作原理详细说明
路由器原理路由器的工作原理详细说明路由器原理：路由器的工作原理详细说明一、引言在网络通信中，路由器是一种用于转发数据包的设备，它能够将数据包从源地址转发到目标地址。
本文将详细介绍路由器的工作原理，包括数据包转发、路由选择算法、路由表管理等方面。
二、路由器的基本功能1. 数据包转发：路由器通过接收数据包的源和目标IP地址，根据路由表中的信息，将数据包转发到下一跳的目标地址。
2. 路由选择：路由器根据网络拓扑和路由协议，选择最佳的路径将数据包转发到目标地址。
3. 路由表管理：路由器维护一张路由表，其中包含了网络地址和对应的下一跳地址，用于决定数据包的转发路径。
4. 数据包过滤：路由器可以根据预设的规则，对数据包进行过滤和阻止，提高网络的安全性。
三、路由器的工作原理1. 数据包转发过程：当路由器接收到一个数据包时，会首先检查数据包的目标IP地址。
然后，路由器会根据自己的路由表，查找与目标IP地址匹配的路由项。
如果找到匹配的路由项，路由器会将数据包发送到路由表中指定的下一跳地址。
如果找不到匹配的路由项，路由器会将数据包丢弃或发送到默认路由。
2. 路由选择算法：路由选择算法决定了路由器选择哪条路径来转发数据包。
常见的路由选择算法有以下几种：- 静态路由：管理员手动配置路由表，指定数据包的转发路径。
- 动态路由：路由器通过路由协议与相邻路由器交换网络信息，根据收到的信息更新路由表，选择最佳的路径转发数据包。
- 距离矢量路由算法：路由器根据到达目标网络的距离选择最佳路径。
- 链路状态路由算法：路由器根据网络链路的状态信息选择最佳路径。
3. 路由表管理：路由器的路由表包含了网络地址和对应的下一跳地址。
路由表的更新可以通过手动配置或者动态路由协议来实现。
当路由器接收到路由更新信息时，会根据一定的策略更新路由表，例如使用跳数、带宽等作为选择路径的依据。
4. 数据包过滤：路由器可以根据预设的规则对数据包进行过滤和阻止。
关于路由器工作原理以及作用功能的知识介绍
关于路由器工作原理以及作用功能的知识介绍今天店铺就要跟大家讲解下路由器工作原理以及作用功能~那么对此感兴趣的网友可以多来了解了解下。
下面就是具体内容路由器工作原理以及作用功能路由器工作原理1、工作站A将工作站B的地址12.0.0.5连同数据信息以数据包的形式发送给路由器1。
2、路由器1收到工作站A的数据包后，先从包头中取出地址12.0.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1->R2->R5->B;并将数据包发往路由器2。
3、路由器2重复路由器1的工作，并将数据包转发给路由器5。
4、路由器5同样取出目的地址，发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据包直接交给工作站B。
5、工作站B收到工作站A的数据包，一次通信过程宣告结束。
路由器的作用功能1、连通不同的网络从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。
但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。
例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段，只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。
对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。
因此，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。
但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。
路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。
总体上说，在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。
2、信息传输有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。
由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会降低路由器的性能。
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。
由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。
路由器ppt正式完整版
通过AI路由器连接和控制智能家居设备，实现智 能家居系统的统一管理和控制。
PART 06
总结回顾与拓展思考
关键知识点总结回顾
路由器的基本概念和原理
路由器的组成和功能
路由器是连接不同网络的设备，实现数据 包的转发和路由选择。
路由器由路由引擎、转发引擎和接口组成 ，实现路由计算、数据包转发和网络连接 等功能。
定位并排除网络故障。
PART 04
无线路由器安全防护策略 探讨
无线网络面临的安全威胁
01
02
03
未经授权访问
攻击者可能通过破解无线 网络密码等方式，未经授 权地访问网络资源，窃取 数据或进行恶意操作。
拒绝服务攻击
攻击者通过向无线路由器 发送大量无用的数据请求 ，使其过载并导致合法用 户无法正常访问网络。
网络功能虚拟化（NFV）
通过虚拟化技术，将网络功能从专用硬件设备中解耦出来，实现灵活 部署和扩展。
边缘计算
将计算和数据存储能力部署在网络边缘，减少数据传输延迟和提高处 理效率，适用于物联网、视频处理等场景。
人工智能和机器学习
通过人工智能和机器学习技术，实现网络的自适应和智能化管理，提 高网络性能和安全性。
设置路由器的无线名称和 密码，选择合适的无线信 道和加密方式，以保障网 络安全和稳定。
确认所有设置无误后，保 存并重启路由器，使设置 生效。
PART 03
企业级路由器配置与优化 方案
企业网络环境需求分析
企业规模与网络拓扑结构
01
分析企业规模、部门设置及网络拓扑结构，确定路由器部署位
置和数量。
业务应用需求
静态路由和动态路由
常见的路由协议
路由器及其工作原理
路由器及其工作原理路由器是一种网络设备，它能够将来自互联网的数据包转发到不同的目标设备。
它是构建局域网的重要组成部分，能够提供互联网连接和网络安全功能。
现在让我们来详细了解路由器的工作原理。
一、路由器的工作原理1.数据包的传输方式当数据包从发送者发送出来后，它会通过网络传输到路由器。
路由器根据数据包的目标IP地址，查找路由表中的信息，以确定数据包应该被转发到哪个接口。
路由器上的路由表保存着不同目标网络的信息，包括目标IP地址和下一跳路由器的地址。
2.数据包的转发一旦路由器确定了数据包应该转发到哪个接口，它就会将数据包从一个接口转移到另一个接口。
路由器使用自己的转发表来决定数据包的下一跳，然后将数据包发送到该接口。
3.网络协议路由器使用网络协议来交换路由信息和转发数据包。
路由器支持多种协议，其中最常见的是Internet协议（IP协议），它是互联网数据传输的基本协议。
4.路由表的更新路由器的路由表需要定期更新以确保所有目标网络的路由信息都是最新的。
路由表可以通过静态路由或动态路由来更新。
静态路由是管理员手动配置的，而动态路由是通过路由器之间的交互学习和更新的。
5.网络地址转换（NAT）网络地址转换是路由器提供的一种功能，它允许多个设备共享一个公共IP地址。
当数据包从内部网络发送到互联网时，NAT会将源IP地址替换为路由器的公共IP地址，并为传入的数据包维护转发表以确保数据包正确到达目标设备。
二、路由器的重要性1.互联网连接路由器是连接局域网和互联网的关键设备。
它将来自互联网的数据包转发到正确的目标设备，同时将局域网内的数据包转发到互联网。
2.网络安全路由器可以通过网络地址转换和防火墙功能提供网络安全保护。
网络地址转换可以隐藏内部网络的真实IP地址，提高网络的安全性。
防火墙功能可以监控和过滤网络流量，防止未经授权的访问和攻击。
3.负载均衡当局域网中有多个设备同时访问互联网时，路由器可以通过负载均衡功能来平衡网络流量，以避免一些设备过载而影响网络性能。
路由器基础知识讲座ppt课件
路由器的主要作用是根据网络层 的信息，选择最佳路径，将数据 包从一个网络转发到另一个网络 ，实现网络互联和通信。
路由器发展历程
第一代路由器
最初的路由器采用软件方式进行路由 计算，性能较低，主要应用于小型网 络。
第二代路由器
第三代路由器
现代路由器已经发展成为高度集成化 、智能化的设备，支持多种路由协议 和网络安全功能，广泛应用于各种规 模的网络。
针对路由功能优化，高效 稳定，如Cisco IOS、 Juniper JUNOS等。
通用操作系统
基于Linux、Unix等系统 ，可定制性强，但需要额 外配置和优化。
实时操作系统
适用于对时间要求严格的 场景，如工业控制、航空 航天等。
路由协议实现原理
静态路由
手动配置路由表，适用于简单网 络环境。
动态路由
Wi-Fi联盟认证
负责无线技术的认证和推广，确保不同厂商的设备 能够互相兼容。
无线网络安全标准
包括WPA/WPA2等加密认证技术，保障无 线网络的安全性。
无线接入点（AP）和桥接器（Bridge）
无线接入点（AP）
01
用于建立无线网络的设备，提供无线客户端的接入和数据传输
功能。
无线桥接器（Bridge）
01
VPN基本概念
VPN（Virtual Private Network）即虚拟专用网络，是利用公共网络
架设的私人网络，通过加密技术保障数据传输的安全性。
02 03
VPN技术原理
VPN采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份 认证技术，通过在公共网络上建立虚拟专用通道来保障数据传输的安全 性和私密性。
ACL技术原理
路由器概念及工作原理的理解
路由器概念及工作原理的理解一、概念介绍路由器是一种网络设备，用于在互联网中传输数据包，并根据目标地址将数据包从一个网络转发到另一个网络。
它是网络中的核心设备，负责连接不同的网络，并实现数据的高效传输。
二、工作原理1. 数据包传输路由器通过数据包传输来实现网络间的连接和通信。
数据包是网络中传输数据的基本单位，它包含了源地址、目标地址和数据内容等信息。
当一个数据包到达路由器时，路由器会根据目标地址来判断应该将数据包发送到哪个网络。
2. 路由表路由器通过维护一个路由表来决定数据包的转发路径。
路由表记录了不同网络之间的连接关系和最佳路径，它包含了目标网络的地址、下一跳路由器的地址和跳数等信息。
当路由器收到一个数据包时，它会查找路由表，找到与目标地址匹配的路由项，并将数据包发送到相应的下一跳路由器。
3. 路由选择算法路由器使用路由选择算法来确定数据包的最佳转发路径。
常见的路由选择算法有距离矢量算法和链路状态算法。
距离矢量算法基于每个路由器估计到目标网络的距离来做出决策，而链路状态算法则基于网络中各个路由器之间的链路状态信息来做出决策。
4. 路由器间的通信路由器之间通过路由协议来交换路由信息，以更新各自的路由表。
常见的路由协议有RIP、OSPF和BGP等。
路由器通过与相邻路由器交换路由信息，了解网络拓扑和路径信息，并根据这些信息更新自己的路由表。
5. 路由器的端口路由器具有多个端口，每个端口连接到一个网络。
端口可以是以太网接口、无线接口或串口等。
每个端口都有一个IP地址，用于标识路由器在网络中的位置。
路由器通过不同的端口与不同的网络相连，实现网络之间的通信和数据转发。
6. 路由器的转发和过滤路由器可以根据数据包的源地址、目标地址、协议类型等信息来进行转发和过滤。
它可以根据规则表决定是否接受或拒绝某个数据包，并可以根据需要对数据包进行修改和重组。
7. 路由器的安全性路由器在网络中扮演着重要的角色，因此安全性非常重要。
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路由选择协议
路由协议（routed protocol） 含有使数据包路由用的寻址和控制信息（故又称 为“路由协议”）。它们根据路由选择协议实现 互连网络之间的路由。常用路由协议有：IP协议， AppleTalk，DECnet和Novell NetWare等。
路由选择协议（routing protocol） 执行某个路由算法实现路由功能。路由算法用于 初始化和定期更新“路由表” （routing table） 中的信息，并进行实际的路径选择。
路由器工作图
在此通信过程中，数据包 的协议地址始终不变，而 物理地址在不同子网中有 不同的值。
路由器常用计量标准(Metric)
跳数（hop）——数据包到达目的地所必须经过的路由器 数目
带宽（bandwidth）——链路传输数据流容量的能力 延时（delay）——从源节点发送一个数据包到目的节点
两者均为网络互联,但
桥接 功能发生在数据链路层，转发的依据是 帧中的信息（MAC地址）。硬件处理，转发速 度较快，无广播抑制功能，价格较低，适合于 局域网、企业网等内部子网间互联。
路由 功能发生在网络层，转发的依据是数据 报中的信息（IP地址）。软件处理，转发速度 较慢，可完全抑制广播，价格较高，适用于大 网络和复杂网络拓扑结构，主要用在外网与内 网的隔离处或在广域网中作中间转发结点。
4.1 路由器的概念
工作在OSI参考模型第三层(网络层)的数据 包转发设备
具有判断网络地址和选择路径的功能
根据收到的数据包中的网络层地址和路由 器内部维护的路由表决定输出端口和下一 跳地址
通过动态维护路由表来反映当前的网络拓 扑,并通过与网络上其他路由器交换路由和 链路信息来维护路由表
路由与桥接：性能特点
An internet is a combination of networks connected by routers. When a datagram goes from a source to a destination, it will probably pass through many routers until it reaches the router attached to the destination network.
4.2 路由器的分类
形形色色的路由器
Cisco 837 ADSL Broadband Router
Cisco00 SERIES INTEGRATED SERVICES ROUTERS
按性能档次分类
高端路由器
背板交换能力大于40Gbps CISCO12000/7500/7200系列
A router receives a packet from a network and passes it to another network. A router is usually attached to several networks. When it receives a packet, to which network should it pass the packet? The decision is based on optimization: which of the available pathways is the optimum pathway?
中端路由器
背板交换能力大于25～40Gbps CISCO4000/3600系列
低端路由器
背板交换能力小于25Gbps CISCO3600系列以下
划分标准和型号仅供参考
按结构分类
模块化路由器（下图）
通常为中高端路由器
非模块化路由器（右图）
通常为低端路由器
按网络位置分类
核心层（骨干级）路由器
第四章 路由器工作原理和技术
网络系统集成技术 Networks System Integrating
第四章 路由器工作原理和技术
本章主要内容
4.1 路由器的概念 4.2 路由器的分类 4.3 主要路由协议 4.4 路由器的连接 4.5 路由器的配置 4.6 路由器主要技术
About Routers
所需时间 负载（load）——网络资源（如路由器、链路等）的繁忙
程度 可靠性（reliability）——指每一链路的可靠性（通常用
误码率来描述） 滴答数（tick）——在数据链路上用IBM PC时钟表示的
延时（1 tick=1/18s，约55ms） 开销（cost）——基于带宽、费用或其他因素的任意值，
按功能分类
通用路由器 专用路由器
为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等做 专门优化（如拨号、VPN）
线速路由器
以线路速率高速转发数据（高端路由器）
非线速由器
转发时有一定间断和延时（中低端路由器）
4.3 主要路由协议
路由器工作方式 所谓“互连网络”，就是由若干路由器连接起来 的一组网络。路由器的主要作用是将所接收到的 信息包按其附加的地址信息传送给另一个网络。 一个路由器通常连接几个网络，如果通往目标网 络有几条传输路径可行，路由器将根据预先设定 的所谓“计量标准”（metric）选择最佳路径。 路由选择——选择最佳路径 最佳判断——计量标准
路 由 器 的 工 作 流 程
路由器的功能
异种网络的互联
可用完全不同的数据分组和介质访问方法互联各种子 网。只接收源站或其他路由器的信息，而不关心各子 网所用的硬件设备（但要求运行与网络层协议相一致 的软件）。
网络地址判断、最佳路由选择和数据处理(加密/ 优先级/过滤等）
支持复杂的网络拓扑结构 网络互联和路由选择（中间节点路由器） 分隔子网和隔离广播（边界路由器）
位于网络中心，要求高速可靠（热备份/双电源/双数据 通路等），用于实现企业级网络的互联。
分发层（企业级）路由器
中大型企业和因特网服务供应商（ISP）或分级系统中 的中级系统
访问层（接入级）路由器
位于网络边缘，应用最广泛，主要用于中小企业和大 型企业分支机构中。目前最常用的接入路由器是宽带 路由器。