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路由器原理(数据通信)

时间:2020-10-28 10:55:52  来源:  作者:

路由:对数据包选择路径的过程

路由器原理(数据通信)

 

路由器(也叫网关)

智能选择数据传输路由的设备,其端口数量较少!

功能:

连接网络

1.连接异构网络

以太网、ATM网络、FDDI网络

2.连接远程网络

局域网、广域网

隔离广播

将广播隔离在局域网内

路由选择

网络安全

地址转换:NAT
访问列表:IP访问列表,设置各种策略。

路由器工作在网络层(3层)!

 

工作原理

  1. 路由选择

按照一定的规则动态地更新它所保持的路由表,并根据量度来决定最佳路径。路由选择算法将收集到的信息写入路由表中,根据路由表可将目的网络与下一跳的关系告诉路由器。

常见的路由选择协议:

路由信息协议(RIP)

开放式最短路径优先协议(OSPF)

边界网关协议(BGP)

  1. 数据转发

接收到IP包后,解释并处理该数据包的协议报头,完成对数据的完整性验证。

根据IP包头的目的IP地址,选择合适的下一跳的IP地址。同时,IP数据包头的TTL域开始减数,并重新计算校验和。

封装上相应的包头,将IP包经路由选择的端口转发出去。

路由器原理(数据通信)

 


路由器原理(数据通信)

 

IP数据包格式:

路由器原理(数据通信)

 

IP包头:20-60字节

版本:IPv4或IPv6

首部(头部)长度:长度可变,因此需要定义

优先级与服务类型:3+4+1(不使用)

总长度:IP包数据的总长度

标识符:分片序号(对分片进行编号)

标志:(010,001,000)

  1. 第1个比特位:保留,永远为0。
  2. 第2个比特位:0:分片,1:不分片
  3. 第3个比特位:本分片是不是最后一个分片。1:不是,0:最后一个分片。

段偏移量:决定IP分片的先后顺序(从0开始,后面每一个加1480)

TTL(Time to Live):生存时间(一跳的个数),经过一个路由器,这个值减1,为0时,该数据自行销毁。

windows系统发出的数据TTL默认为128,linux为64。

协议号:用来标识封装的上层数据是是UDP还是TCP

UDP:17

TCP:6

首部校验和:类似帧当中的帧校验和,但这里校验的是IP包头的准确性。

 

拓扑图:

路由器原理(数据通信)

 

  1. 路由器是根据路由表来转发数据的。
  2. 如果成功匹配路由表,根据表来转发数据。
  3. 如果没有匹配,数据丢弃。
  4. 匹配路由表时,优先匹配直连(c),然后是s,最后是s*。

 

路由表的形成

  1. 直连路由表条目:接口的IP配置完毕并开启,会自动形成直连条目。
  2. 非直连路由表条目:手工静态或动态为路由器进行配置

路由器条目的类型

直连:C

静态:S

默认:S*

优先级:C>S>S*

路由器原理(数据通信)


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