路由基本原理及路由协议

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路由器原理及常用的路由协议路由算法

路由器原理及常用的路由协议路由算法

路由器原理及常用的路由协议路由算法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。

它通过查找目标地址来确定数据包的最佳路径,并将其发送到目标地址所在的网络。

一、路由器的原理路由器的原理基于IP(Internet Protocol)协议,它使用IP地址来标识网络中的每个设备。

当一个数据包通过路由器时,路由器会检查它的目标IP地址,并查找与该地址最匹配的路由条目。

接下来,路由器根据路由表中的信息,选择适当的接口将数据包发送到下一个路由器或目标设备。

路由器通过使用转发表或路由表来决定数据包的下一跳。

转发表记录了直接连接到路由器的网络和相应的接口信息,而路由表则记录了其他网络的路径信息和下一跳路由器的地址。

二、常用的路由协议1. 静态路由协议静态路由协议是手动配置的路由信息,管理员需要手动输入网络地址和下一跳路由器的信息。

静态路由适用于小型网络或需要精确控制路由路径的场景。

它的配置简单,不会产生额外的网络流量。

然而,静态路由缺乏自适应性,不能根据网络拓扑变化自动更新路由信息。

2. 动态路由协议动态路由协议可以自动学习和交换路由信息,以适应网络拓扑的变化。

常见的动态路由协议包括RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)和BGP(Border Gateway Protocol)等。

RIP是一种基于跳数的距离矢量路由协议,它使用Hop Count(跳数)作为度量标准,通过交换路由信息选择最短路径。

RIP适用于小型网络,但在大型网络中由于其慢速收敛和有限的路由选择能力而不常使用。

OSPF是一种链路状态路由协议,它通过交换链路状态信息来计算最短路径。

OSPF适用于中大型网络,并支持可变长度子网掩码,具备快速收敛和灵活的路由选择能力。

BGP是一种边界网关协议,主要用于互联网中的自治系统之间的路由选择。

BGP具有较复杂的路由策略和路径选择能力,能够实现自治域之间的路由控制和流量优化。

常见的路由协议及其工作原理。

常见的路由协议及其工作原理。

常见的路由协议及其工作原理。

常见的路由协议有以下几种:1. 静态路由协议(Static Routing Protocol):管理员手动配置路由器的路由表,将目的地址映射到出接口。

静态路由协议不会自动适应网络变化,需要手动更新路由表。

2. RIP(Routing Information Protocol):RIP是一种距离向量路由协议,使用跳数作为路径的度量标准。

路由器通过交换路由表来学习网络拓扑,并通过定期广播自己的路由表来通知其他路由器。

3. OSPF(Open Shortest Path First):OSPF是一种链路状态路由协议,使用链路的带宽作为路径的度量标准。

路由器通过交换链路状态数据库来学习网络拓扑,并计算最短路径树,从而确定最佳路径。

4. EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol):EIGRP是思科自主研发的一种增强型内部网关路由协议。

它结合了距离向量和链路状态两种路由算法,并采用基于可靠性的分布式计算方法,具有快速收敛和低网络开销等特点。

5. BGP(Border Gateway Protocol):BGP是一种路径矢量路由协议,用于在不同的自治系统之间交换路由信息。

BGP使用属性和策略来选择最佳路径,并支持多路径和策略路由。

这些路由协议的工作原理大致如下:- 路由器通过邻居路由器交换路由信息,了解网络拓扑和目的地的可达性。

- 根据收到的路由信息更新路由表,选择最佳的路径进行数据转发。

- 定期发送路由更新信息,通知其他路由器自己的路由信息,并接收其他路由器的更新信息。

- 在网络中形成稳定的路由路径,使数据能够正确地传递到目的地。

- 监控网络变化,及时更新路由表,保持网络的稳定性和可靠性。

常见的路由协议及工作原理

常见的路由协议及工作原理

常见的路由协议及工作原理如下:
1. RIP路由协议:RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xeroxparc通用协议而设计的,是Internet中常用的路由协议。

RIP采用距离向量算法,即路由器根据距离选择路由,所以也称为距离向量协议。

路由器收集所有可到达目的地的不同路径,并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息,除到达目的地的最佳路径外,任何其它信息均予以丢弃。

2. OSPF路由协议:OSPF协议是一种链路状态路由协议,主要应用于较大规模的网络环境中。

与RIP不同,OSPF协议通过路由设备间的链路状态交换,生成网络中所有设备的链路状态数据库。

OSPF协议使用Dijkstra的最短路径算法计算最短路径树,以得到到达目标地址的最短路径。

3. BGP路由协议:BGP协议是一种外部网关协议,主要用于不同自治系统之间的路由交换。

BGP协议通过建立和维护相邻节点间的连接关系,并交换路由信息来更新和维护路由表。

BGP协议具有支持大规模网络、路由收敛速度快、防止路由循环等特点。

以上是常见的路由协议及工作原理,不同的路由协议适用于不同的网络环境,需要根据实际情况选择合适的路由协议。

路由器的工作原理和功能

路由器的工作原理和功能

路由器的工作原理和功能路由器的工作原理和功能路由器是计算机网络中一种常见的网络设备,用于将数据包在不同的网络之间进行转发。

本文将详细介绍路由器的工作原理和功能。

一、路由器的基本原理路由器的基本原理是根据网络中的目标地质来选择最佳的路径将数据包转发到目标网络。

它通过路由表来决定数据包的下一跳,并且使用数据链路层的协议将数据包传递到目标网络。

⒈数据包的传输当一个数据包到达路由器时,路由器首先会检查数据包的目标地质。

它会查找路由表,找到与目标地质匹配的路由条目,并选择最佳的路径将数据包转发到下一个网络节点。

⒉路由表的构建路由器的路由表是根据网络拓扑和路由协议来构建的。

路由协议可以是静态路由协议,管理员手动配置路由信息。

也可以是动态路由协议,路由器通过交换路由信息与其他路由器交互,自动学习网络的拓扑结构。

⒊数据包的转发路由器根据路由表选择合适的接口将数据包转发到下一个网络节点。

它会使用数据链路层的协议(如以太网协议)将数据包通过物理链路发送到目标网络。

二、路由器的主要功能⒈路由功能路由器的主要功能是根据网络地质将数据包从源网络转发到目标网络。

它通过查找路由表找到适当的路径,并使用路由协议动态更新路由表,以实现数据包的转发。

⒉分段和重组功能路由器可以将较大的数据包分割成较小的分段,并在传输过程中将这些分段重新组装为完整的数据包。

这种功能有助于提高网络的传输效率,并防止因数据包太大而造成的传输延迟。

⒊过滤和转发功能路由器可以根据配置的访问控制列表(ACL)过滤数据包,限制特定的流量通过路由器。

它可以根据规则对数据包进行检查,并决定是否将其转发到目标网络。

⒋网络地质转换功能路由器还可以实现网络地质转换(NAT)功能。

NAT可以将内部网络(私有网络)中的IP地质转换为公共网络(因特网)上的IP 地质,以实现内部网络与外部网络的通信。

附件:本文档未涉及附件。

法律名词及注释:⒈路由表:路由器中存储的用于决定数据包转发路径的表格,包含目标网络地质和出接口的对应关系。

路由器基本原理及配置

路由器基本原理及配置

路由器基本原理及配置路由器是计算机网络中一种常见的网络设备,通常用于在多个网络之间转发数据包。

它具有以下基本原理和配置。

1.基本原理:-数据转发:路由器根据网络层的IP地址来确定数据的传输路径,并将数据包转发到目标网络或目标主机。

-路由选择:路由器使用路由选择协议(如OSPF,BGP等)来确定最佳路径,并使用路由表来存储并查找这些路径。

-网络地址转换(NAT):路由器可以执行网络地址转换,将私有IP地址转换为公共IP地址以实现互联网连接。

-数据包过滤:路由器可以根据防火墙规则过滤数据包,以增强网络的安全性。

-带宽管理:路由器可以通过限制特定应用程序或用户的带宽使用来优化网络性能。

-路由器还可以执行其他功能,如VPN连接、无线网络支持、负载均衡和故障转移等。

2.路由器配置:-连接设置:将路由器与ISP提供的宽带连接(如电缆、DSL或光纤)物理上连接起来,并进行必要的设置,如用户名、密码等。

-IP地址配置:为路由器的LAN接口和WAN接口指定IP地址和子网掩码,并设置默认网关。

-DHCP服务:路由器可以配置为DHCP服务器,为局域网上的设备分配IP地址、子网掩码、网关和DNS服务器等。

-路由设置:配置路由表,使路由器可以找到网络间的最佳路径。

这通常涉及到配置动态路由协议(如RIP、OSPF、BGP等)或静态路由。

-防火墙设置:配置路由器的防火墙功能,如允许/拒绝特定端口和协议、设置访问控制列表(ACL)等。

-网络地址转换(NAT)设置:配置路由器以执行NAT功能,以便将私有IP地址转换为公共IP地址,实现互联网连接。

-VPN设置:配置路由器以支持虚拟专用网络(VPN)连接,使用户可以安全地通过公共网络访问私有网络。

-无线网络设置:对于具备无线功能的路由器,配置无线网络的SSID、加密方式和访问控制等。

-带宽管理设置:配置路由器以限制特定应用程序或用户的带宽使用,以避免网络拥塞和提高网络性能。

-日志记录和监控:配置路由器以记录事件日志、进行性能监控和通信数据分析,以进行故障排除和网络优化。

路由器的工作原理和功能

路由器的工作原理和功能

路由器的工作原理和功能路由器的工作原理和功能一、引言本章主要介绍路由器的工作原理和功能。

路由器是一种网络设备,用于转发数据包,连接不同的网络,并且提供网络间的通信和数据传输。

它在现代网络中起到了至关重要的作用。

二、路由器的基本原理1.数据转发原理:路由器通过查找数据包中的目标IP地质,并根据路由表中预先配置的路径信息,将数据包传送到下一个网络节点。

这个过程称为数据转发。

2.路由表与路由协议:路由器通过路由表和路由协议来确定数据包的转发路径。

路由表包含了网络地质和对应的出口接口信息,而路由协议则负责更新和维护路由表。

三、路由器的功能1.数据包转发功能:路由器根据目标IP地质将数据包从一个网络转发到另一个网络,实现网络间的通信。

2.路由选择功能:路由器通过路由选择算法选择最佳的路径,以保证数据包能够快速、准确地到达目标网络。

3.NAT功能:网络地质转换(NAT)功能允许将私有IP地质转换为公有IP地质,实现内部网络与外部网络的通信。

4.安全功能:路由器可以提供防火墙、入侵检测和访问控制等功能,保护网络的安全。

5.负载均衡功能:路由器可以根据网络流量情况,在多个路径之间分配数据包,实现负载均衡,提高网络性能。

四、附件本文档不包含附件内容。

五、法律名词及注释1.路由器:一种网络设备,用于转发数据包,连接不同的网络,并且提供网络间的通信和数据传输。

2.IP地质:Internet Protocol Address的缩写,是一种用于标识网络中设备的唯一标识符。

3.路由表:保存了路由器的路由信息,包括网络地质和对应的出口接口信息。

4.路由协议:用于更新和维护路由表的协议,如OSPF、BGP 等。

5.NAT:Network Address Translation的缩写,是一种将私有IP地质转换为公有IP地质的技术。

六、全文结束。

rip路由协议基本配置 rip路由协议工作原理

rip路由协议基本配置 rip路由协议工作原理

RIP路由协议基本配置1. RIP路由协议简介RIP(Routing Information Protocol)是一种基于距离向量的路由协议,用于在小型网络中动态交换路由信息。

RIP通过广播更新路由表,支持最多15个跳数的路由,并使用跳数作为路径选择的度量。

RIP路由协议的基本配置包括以下几个步骤:2. 配置RIP路由协议2.1 确认网络拓扑在开始配置RIP路由协议之前,需要先确认网络拓扑。

了解网络中存在的子网和路由器之间的连接关系是非常重要的。

2.2 启用RIP路由协议配置RIP路由协议的第一步是启用协议。

在路由器上使用如下命令启用RIP路由协议:Router(config)# router rip2.3 添加网络到RIP协议接下来,需要将网络添加到RIP路由协议中。

使用以下命令将网络添加到RIP协议:Router(config-router)# network <network_address>其中,<network_address>是需要添加的网络地址。

可以使用通配符来指定多个网络。

2.4 配置其他参数除了添加网络之外,还可以配置其他参数来优化RIP路由协议的性能。

下面是一些常用的配置参数:•版本选择: RIP有两个版本,RIP v1和RIP v2。

RIP v1仅支持IPv4,而RIP v2则支持IPv4和IPv6。

可以使用以下命令选择RIP的版本:Router(config-router)# version {1 | 2}•跳数限制: 默认情况下,RIP最大支持15个跳数。

可以使用以下命令修改跳数限制:Router(config-router)# maximum-path <number>•路由定时器: RIP使用路由定时器来控制路由更新的频率。

可以使用以下命令调整路由定时器的值:Router(config-router)# timers basic <update_interval> <i nvalid_interval> <holddown_interval>3. RIP路由协议工作原理RIP路由协议的工作原理基于距离向量算法。

路由器的工作原理和功能

路由器的工作原理和功能

路由器的工作原理和功能路由器的工作原理和功能1·概述路由器是计算机网络中的关键设备,它负责在不同网络之间传输数据包并进行路由选择。

本文将详细介绍路由器的工作原理和各项功能。

2·基本原理2·1 数据包的传输路由器通过网络接口接收到数据包后,会根据数据包的目的地质对数据包进行下一跳路由选择,并将数据包转发到适当的网络接口以达到目的地质。

2·2 路由选择算法路由器会使用路由选择算法来确定最佳的路由路径,常见的路由选择算法有距离矢量算法、链路状态算法和路径向量算法。

2·3 数据包转发路由器会根据路由表中的信息,将收到的数据包转发到下一个网络节点,从而实现数据包的传输。

3·路由器的功能3·1 路由功能路由器通过路由协议和路由表信息进行路由选择,将数据包从源地质转发到目的地质。

3·2 控制功能路由器可以通过控制平面和数据平面进行控制,控制平面用于路由器的管理和配置,数据平面用于数据包的转发。

3·3 安全功能路由器可以通过访问控制列表(ACL)等功能实现网络安全策略的控制和数据包的过滤。

3·4 NAT(网络地质转换)功能路由器可以实现网络地质转换,将私有IP地质转换为公有IP 地质,解决IP地质不足的问题。

3·5 QoS(服务质量)功能路由器可以通过给不同的数据流分配带宽和优先级来实现对网络流量的控制和管理,确保重要数据的传输质量。

4·附件本文档未附加任何附件。

5·法律名词及注释5·1 路由选择算法:一种用于确定数据包传输路径的算法,常见的有距离矢量算法、链路状态算法和路径向量算法。

5·2 路由协议:用于路由器之间交换路由信息的协议,常见的有RIP、OSPF、BGP等。

5·3 访问控制列表(ACL):一种用于控制网络流量的策略,可以实现根据源IP地质、目的IP地质、协议类型等条件对数据包进行过滤。

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路由基本原理及路由协议
一.OSI/RM参考模型中分组交换网络的(网络层)路由选择1.路由选择
路由选择也较路径选择。

路由选择是指选择和建立一条合适的物理或逻辑的通路,以供进网数据从网络的源节点到达宿节点的控制过程。

2.路由问题概述
分组交换网结构可以抽象成以下网络拓扑图
数据分组从源节点A到达宿节点D的路径(通路)有:
l 1,l
3
(A-B-D)
l 2,l
6
(A-C-D)
l 2,l
4
,l
7
(A-C-E-D)
问题:
哪条通路是最佳的?
最佳-即最短路径问题。

假如上图中每条边都有权值,A到D的最短路径应该是所有路径中,构成路径的边的权值之和最小的哪条路径。

权值:在网络中主要是数据传输时延和距离。

3.对路由选择算法的要求
a.能正确、迅速、合理地传输数据分组
b.能适应由于节点或链路故障引起的拓扑变化
c.能适应网络通信量的变化,使网络内的通信负载达到均衡
d.算法应尽量简单
4.路由选择算法的两大策略
a.静态路由选择算法——基于网络拓扑(距离)和时延的要求,以固定的准则来选择路由。

因此这类算法也叫做确定型(非自适应)路由算法。

这类算法简单,速度快,但不能适应因种种原因而引起的网络拓扑变化和网络内部通信量的变化。

这类算法使用于那些网络拓扑结构不经常变化的小型网络。

b.动态路由选择算法——基于网络状态参数的变化,来选择某段时间内有效的路由。

这类算法能够适应网络拓扑状态和其它状态参数的变化而调整路由。

因此这类算法也叫做自适应路由算法
5.实现路由选择算法的一般方法
a.标头指示法
b.路由表法
在每个交换节点(路由器)中建立路由表。

二、互联网中的路由算法——IP路由技术
1.IP路由
互联网中的路由主要有路由器的路由功能完成。

2.路由器中的路由功能
a.实现网间中继IP数据包的功能,包括:数据帧的封装和拆封、IP地址到MAC地址的映射等
b.对IP数据包的控制,例如ttl=0时丢弃数据包
c.依据路由表选择最佳路由。

d.支持有关的路由算法和路由协议
3.路由表
互联网路由器中的路由表只保存部分路由信息。

即每个表项只给出目的网络号,和下一(个路由器)站的地址。

路由表中的一个表项包含的信息:
目的网络编号
目的网络子网掩码
下一站路由器(网关)的IP地址
下一个网关的距离(以hops)为单位
从本网络到达下一网关的输出接口地址
可以用c++描述该表项结构:
struct rout{
long DsNetworkIP;
long DsNetworkMask;
long NextHopIP;
short Distance;
short IntNum;
short SortKey;
short TimeToLive;
}
4.直接路由和间接路由
直接路由——在一个(子)网络内的路由,即本地路由
间接路由——不同网络之间路由的选择过程
如下图所示,有3个网络202.1.2.0、202.1.3.0和202.1.4.0,据此主机A的路由表
路由器上的路由表如下:
a.向量距离法(RIP)
主要完成以下工作:
●最佳路径选择,以跳数最为距离,衡量最短路径
●与其它路由器交换路由表中的全部信息
●根据接收到的最新路由信息更新本路由器的路由表
路由器之间交换路由表信息使用路由协议
特点:
●算法简单,易实现
●每隔30秒钟广播一次路由信息,加重了网络通信负载,即增加了网络带宽开销●会产生路由的不一致性,形成环路路由
●最大跳数受到限制(1-15)
该算法适用与小型网络
b.链路状态法(开放式最短路经优先)算法(OSPF)
主要完成的工作与RIP相同
特点:
●以链路状态和距离最为选择最佳路径的依据(权值)
●相邻路由器之间在链路状态发生变化时交换状态信息
●更新状态信息后即计算最佳路由,更新路由表
●在网络中传输的路由信息大大减少,网络带宽开销少
●距离不受限制
6.自治系统和核心网关(核心路由器)
a.自治系统(AS-Autonomous System):由有独立管理能力的并采用相同路由选择策略的一组路由器和网络构成的整体系统。

单个物理网络或者由多个路由器互联而成的组织性或地区性网络,都可以是自治系统。

互联网中心为每个自治系统分配统一的自治系统编号。

b.核心网关(核心路由器)
骨干网络(中转性网络)网络是互联网的核心结构。

核心结构中用来与组织性或地区性网络互联的网关叫做核心网关。

核心网关包括到全部目的网络的路由信息,由互联网营运中心管理。

用来连接组织性或地区性互联网的路由器叫做非核心网关。

非核心网关只包括到部分目的网络的路由信息,这些路由信息由非核心网关自己管理。

通常一个局域网连接到互联
网的路由器就是非核心路由器。

核心网关之间需要不断地交换各自的路由信息,确保整个互联网路由的一致性。

非核心网关通过默认的路径向核心网关报告本地的路由信息,使核心网关能完成对任何目的网络的路由选择。

c.内部网关协议(IGP)——一个自治系统内部的所有网关叫做内部网关,内部网关之间交换路由信息的协议叫做内部网关协议,例如:RIP、OSPF、IGRP等
d.核心网关到核心网关的路由协议(GGP)——,采用向量距离路由选择算法
e.外部网关协议(EGP)——外部网关属于非核心网关,是用于一个自治系统与另一个自治系统交换路由信息的网关。

外部网关采用距离向量路由协议。

外部网关协议仅仅用于交换路由信息。

外部网关有三个主要功能:
●●邻机测试——邻机之间不断互相测试是否可达
●●交换信息——邻机之间通过周期性的路径刷新报文来交换路由信息
●●邻机获取——某个自治系统中的一个网关向另一个自治系统的某个网关请求
作为自己的邻机,以便交换路由信息
f.边界网关协议(BGP)——与外部网关协议一样,也是一种在自治系统之间交换路由信息的外部网关协议。

它增加了测试循环路由的功能。

因此BGP是新一代的EGP,将会逐步取代EGP。

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