第4章 计算机组网设备 （二） 计算机系统与网络技术
4. 5 路由器（Router） 工作在OSI参考模型的网络层 功能 将局域网连接到广域网上 实现多个局域网之间的连接 路径选择：可以智能化地选择当前在源地址和目的地址间的最快路径 防火墙：可以有目的地阻止特定信息的传输 网络管理：可以有效地对网络实现监控和管理
路由器分类（一） 性能 备板交换能力 设计结构 模块化结构、非模块化结构 高端 ≥40Gbps 中端 25Gbps ～ 40Gbps 性能 备板交换能力 高端 ≥40Gbps 中端 25Gbps ～ 40Gbps 低端 ≤25Gbps 设计结构 模块化结构、非模块化结构 低端设备 固定端口数 允许扩充模块，增加端口
路由器分类（二） 功能 应用 骨干级： 数据吞吐量大，企业级网络互联 企业级：主要用于连接众多终端系统，提供不同的服务质量 无线路由器 功能 骨干级： 数据吞吐量大，企业级网络互联 企业级：主要用于连接众多终端系统，提供不同的服务质量 接入级：连接家庭和小型企业用户，一般支持PPP或SLIP连接 应用 通用路由器 专用路由器：拨号接入路由器、无线路由器 ADSL Modem
路由器结构 特殊用途的计算机 路由CPU： 执行路由器操作命令 存储器 输入输出接口 控制口 RAM：存储配置信息、报文缓存 ROM：启动程序 NVRAM：用来存放配置文件 闪存FM：存放IOS 输入输出接口 局域网接口： AUI口、E口、SC/FC口 广域网接口 控制口
路由器工作原理 连接多个逻辑上分开的网络 路由器收到IP分组 不转发广播消息 发送到其他网络的数据先被送到路由器，再由路由器转发出去 根据路由表，决定将该分组直接送达目的子网所连接的接口 或者送到目的子网可达的下一路由器 目的主机所在网络 下一站路由器地址 201.36.14.0 直接交付 194.27.18.0 132.17.0.0 132.11.0.101 194.27.19.0 194.27.18.5
路由器数据报转发过程
路由协议 路由选择算法，确定数据传输的路由 路由策略 静态路由优先级通常高于动态路由
RIP协议 示例网络 初始 路由表 网络号 下一路由器地址 接口 距离（跳数） R1的最小路由表 192.168.10.0 192.168.10.1 1 123.20.0.0 123.20.0.8 2 188.15.0.0 188.15.0.3 3 初始 路由表
RIP协议（cont’） 一次更新后的路由表 网络号 下一路由器地址 接口 距离（跳数） 192.168.10.0 192.168.10.1 123.20.0.0 123.20.0.8 2 188.15.0.0 188.15.0.3 3 192.168.4.0 123.20.0.5 135.6.0.0 202.20.2.0 188.15.0.6 188.2.0.0
IP分组路由过程 在主机192.168.10.5上 ping 主机210.15.21.3 根据R1的路由表
OSPF协议 链路状态协议 路由表中存放整个网络的拓扑结构图 OSPF路由表的建立过程 1）发现邻居结点 2）测量到各邻居结点的代价 3）发布链路状态 4）计算到自治系统中其它每个路由器的最短路由
OSPF协议示例 R5直接连接的路由器 R5收到R1、6、9的路由信息，更新路由表 R5收到R2、3、7、10、11的路由信息，更新路由表
OSPF协议示例（cont’） R5的路由表 目的网络 经过路径 跳数 开销 N1 R5-R1-N1 1 7 N2 R5-R1-R2-N2 12 N3 R5-R6-R7-R8-N3 3 15 N4 R5-R9-R10-R11-N4 8 N5 R5-R1-R2-R4-N5 N6 R5-R9-R10-N6 R5的路由表
路由工作示例 路由器RA和RB连接子网E1、E2、E3 A向B发送 B向C发送 路由器端口IP地址与所连接网络在同一网段
三层交换机的路由功能 VLAN设置IP地址，与VLAN内所有主机同一网段 将VLAN的IP地址设置为VLAN主机的网关（Gateway）
网关 在采用不同体系结构或协议的网络之间互连时，提供协议转换、路由选择、数据交换 可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连 协议网关 不同协议间的协议转换，如：路由器协议 应用网关 代理服务器（Proxy） 安全网关 防火墙、VPN等
应用网关 在使用不同数据格式的应用间翻译数据的系统