一、路由器的种类:
  1、接入路由器 接入路由器是指将局域网用户接入到广域网中的路由器设备,我们局域网用户接触最多的就是接入路由器了。只要有互联网的地方,就会有路由器。如果你通过局域网共享线路上网,就一定会使用路由器。 有的读者会心生疑问:我是通过代理服务器上网的,不用路由器不也能接入互联网吗?其实代理服务器也是一种路由器,一台计算机加上网卡,再加上ISDN(或Modem或ADSL),再安装上代理服务器软件,事实上就已经构成了路由器,只不过代理服务器是用软件实现路由功能,而路由器是用硬件实现路由功能,就像VCD软解压软件和VCD机的关系一样,结构不同,但是功能却是相同的。
  2、企业级路由器 企业级的路由器是用于连接大型企业内成千上万的计算机,普通的局域网用户就接触不到了。与接入路由器相比,企业级路由器支持的网络协议多、速度快,要处理各种局域网类型,支持多种协议,包括IP、IPX和Vine,还要支持防火墙、包过滤以及大量的管理和安全策略以及VLAN(虚拟局域网)。
  3、骨干级路由器 只有工作在电信等少数部门的技术人员,才能接触到骨干级路由器。互联网目前由几十个骨干网构成,每个骨干网服务几千个小网络,骨干级路由器实现企业级网络的互联。对它的要求是速度和可靠性,而价格则处于次要地位。硬件可靠性可以采用电话交换网中使用的技术,如热备份、双电源、双数据通路等来获得。这些技术对所有骨干路由器来说是必须的。 骨干网上的路由器终端系统通常是不能直接访问的,它们连接长距离骨干网上的ISP和企业网络。互联网的快速发展给骨干网、企业网和接入网都带来了小的挑战。"
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路由的工作原理与算法
  二、路由的组成
  路由包含两个基本的动作:确定最佳路径和通过网络传输信息。在路由的过程中,后者也称为(数据)交换。交换相对来说比较简单,而选择路径很复杂。
  1、路径选择
  metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准,如路径长度。为了帮助选路,路由算法初始化并维护包含路径信息的路由表,路径信息根据使用的路由算法不同而不同。
  路由算法根据许多信息来填充路由表。目的/下一跳地址对告知路由器到达该目的最佳方式是把分组发送给代表“下一跳”的路由器,当路由器收到一个分组,它就检查其目标地址,尝试将此地址与其“下一跳”相联系。下表为一个目的/下一跳路由表的例子。
  表5-1 目的/下一跳对应表决定数据的最佳路径
  路由表还可以包括其它信息。路由表比较metric以确定最佳路径,这些metric根据所用的路由算法而不同,下面将介绍常见的metric。路由器彼此通信,通过交换路由信息维护其路由表,路由更新信息通常包含全部或部分路由表,通过分析来自其它路由器的路由更新信息,该路由器可以建立网络拓扑细图。路由器间发送的另一个信息例子是链接状态广播信息,它通知其它路由器发送者的链接状态,链接信息用于建立完整的拓扑图,使路由器可以确定最佳路径。
  2、交换
  交换算法相对而言较简单,对大多数路由协议而言是相同的,多数情况下,某主机决定向另一个主机发送数据,通过某些方法获得路由器的地址后,源主机发送指向该路由器的物理(MAC)地址的数据包,其协议地址是指向目的主机的。
  路由器查看了数据包的目的协议地址后,确定是否知道如何转发该包,如果路由器不知道如何转发,通常就将之丢弃。如果路由器知道如何转发,就把目的物理地址变成下一跳的物理地址并向之发送。下一跳可能就是最终的目的主机,如果不是,通常为另一个路由器,它将执行同样的步骤。当分组在网络中流动时,它的物理地址在改变,但其协议地址始终不变,如下图所示。
  上面描述了源系统与目的系统间的交换,ISO定义了用于描述此过程的分层的术语。在该术语中,没有转发分组能力的网络设备称为端系统(ES--end system),有此能力的称为中介系统(IS--intermediate system)。IS又进一步分成可在路由域内通信的域内IS(intradomain IS)和既可在路由域内有可在域间通信的域间IS(interdomain IS)。路由域通常被认为是统一管理下的一部分网络,遵守特定的一组管理规则,也称为自治系统(autonomous system)。在某些协议中,路由域可以分为路由区间,但是域内路由协议仍可用于在区间内和区间之间交换数据。
  三、路由算法
  路由算法可以根据多个特性来加以区分。首先,算法设计者的特定目标影响了该路由协议的操作;其次,存在着多种路由算法,每种算法对网络和路由器资源的影响都不同;最后,路由算法使用多种metric,影响到最佳路径的计算。下面的章节分析了这些路由算法的特性。
  1、设计目标
  路由算法通常具有下列设计目标的一个或多个:
  优化
  简单、低耗
  健壮、稳定
  快速聚合
  灵活性
  优化指路由算法选择最佳路径的能力,根据metric的值和权值来计算。例如有一种路由算法可能使用跳数和延迟,但可能延迟的权值要大些。当然,路由协议必须严格定义计算metric的算法。
  路由算法也可以设计得尽量简单。换句话说,路由协议必须高效地提供其功能,尽量减少软件和应用的开销。当实现路由算法的软件必须运行在物理资源有限的计算机上时高效尤其重要。
  路由算法必须健壮,即在出现不正常或不可预见事件的情况下必须仍能正常处理,例如硬件故障、高负载和不正确的实现。因为路由器位于网络的连接点,当它们失效时会产生重大的问题。最好的路由算法通常是那些经过了时间考验,证实在各种网络条件下都很稳定的算法。
  此外,路由算法必须能快速聚合,聚合是所有路由器对最佳路径达成一致的过程。当某网络事件使路径断掉或不可用时,路由器通过网络分发路由更新信息,促使最佳路径的重新计算,最终使所有路由器达成一致。聚合很慢的路由算法可能会产生路由环或网路中断。
  在下图中的路由环中,某分组在时间t1到达路由器1,路由器1已经更新并知道到达目的的最佳路径是以路由器2为下一跳,于是就把该分组转发给路由器2。但是路由器2还没有更新,它认为最佳的下一跳是路由器1,于是把该分组发回给路由器1,结果分组在两个路由器间来回传递直到路由器2收到路由更新信息或分组超过了生存期。