第15讲 路由器及IP交换技术.ppt

8.4 路由器工作原理 1. 路由器的基本组织结构 路由器实际上是一台计算机，只是多了一些连接不同网络类型的网卡。 网卡1 网卡2 接收/发送缓存区1 接收/发送缓存区2 IP协议处理软件 路由选择表 IP路由软件 网络1 网络2 * 8.4 路由器工作原理 2. 路由器的报文转发原理 网络1 路由器1 网络2 网络3 路由器2 用户B 用户A 0 C 1 C 2 R 0 2 输出接口序号 直接连接 协议路由 目的网络地址 下一路由器的网络接口地址 C 1 C 2 R 1 路由选择表 路由选择表 * 8.4 路由器工作原理 2. 路由器的报文转发原理 当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP子网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址 目前TCP／IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router based network），形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，路由器实现两个基本功能：一、负责对IP分组的转发；二、负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表 * 路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（next hop）的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol） 转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议（routed protocol） 8.4 路由器工作原理 2. 路由器的报文转发原理 * 8.4 路由器工作原理 3. 路由器表的生成与维护 任何路由器启动时，都必须获取一个初始的路由选择表。获取初始路由选择表有三种方式 路由器启动时，从外存读入一个完整的路由选择表，长驻内存使用；系统关闭时，再将当前路由选择表（可能经过维护更新）写回外存，供下次使用 路由器启动时，只提供一个空表，通过执行显示命令（比如批处理文件中的命令）来填充 路由器启动时，从与本路由器直接相连的各网络的地址中推导出一组初始路由，当然，通过初始路由只能访问相连网络上的主机 由此可见，无论哪种情况，初始路由选择表总是不完善的，需要在运行过程中不断地加以补充和调整，这就是路由选择表的维护 * 8.5 IP交换技术 1. IP交换技术基本概念 传统的因特网——路由器技术：主是基于共享介质类型的物理网络通过路由器互连而成，它适于低速数据通信；共享介质型网络结构，用户必须竞争网络资源；当用户数量增加时，每个用户获得的链路传送能力将大幅度下降，不能保证用户的通信服务质量要求 IP交换（IP Switch）是Ipsilon公司在1996年提出的一种多层交换技术。IP交换根据IP流的业务特征（即端口号），对不同业务的IP流采用不同的路由。IP交换技术能使具有ATM交换机性能的设备执行路由器的功能；Internet骨干网的首选技术无疑是ATM，这就涉及到了IP交换技术，即在ATM网上跑IP包。 IP交换技术是指人们常说的IP over ATM技术。IP交换技术打算抛弃面向连接的ATM软件，而在ATM硬件的基础之上直接实现无连接的IP选路。该方法是为了获得无连接的IP的强壮性以及ATM交换的高速、大容量等优点 * 8.5 IP交换技术 2. IP交换机的构成 ATM 交换机 IP Switch 控制器 通用交换管理协议（GSMP） 流管理协议 流管