路由器基礎知識 出處:網(wǎng)絡轉載 路由器是一種連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備,它能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”,以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù),從而構成一個更大的網(wǎng)絡。
路由器有兩大典型功能,即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉發(fā)決定、背板轉發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等,一般由特定的硬件來完成;控制功能一般用軟件來實現(xiàn),包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。
多少年來,路由器的發(fā)展有起有伏。90年代中期,傳統(tǒng)路由器成為制約因特網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。
ATM交換機取而代之,成為IP骨干網(wǎng)的核心,路由器變成了配角。進入90年代末期,Internet規(guī)模進一步擴大,流量每半年翻一番,ATM網(wǎng)又成為瓶頸,路由器東山再起,Gbps路由交換機在1997年面世后,人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機,架構以路由器為核心的骨干網(wǎng)。
路由器原理及路由協(xié)議 1 網(wǎng)絡互連 把自己的網(wǎng)絡同其它的網(wǎng)絡互連起來,從網(wǎng)絡中獲取更多的信息和向網(wǎng)絡發(fā)布自己的消息,是網(wǎng)絡互連的最主要的動力。網(wǎng)絡的互連有多種方式,其中使用最多的是網(wǎng)橋互連和路由器互連。
1.1 網(wǎng)橋互連的網(wǎng)絡 網(wǎng)橋工作在OSI模型中的第二層,即鏈路層。完成數(shù)據(jù)幀(frame)的轉發(fā),主要目的是在連接的網(wǎng)絡間提供透明的通信。
網(wǎng)橋的轉發(fā)是依據(jù)數(shù)據(jù)幀中的源地址和目的地址來判斷一個幀是否應轉發(fā)和轉發(fā)到哪個端口。幀中的地址稱為“MAC”地址或“硬件”地址,一般就是網(wǎng)卡所帶的地址。
網(wǎng)橋的作用是把兩個或多個網(wǎng)絡互連起來,提供透明的通信。網(wǎng)絡上的設備看不到網(wǎng)橋的存在,設備之間的通信就如同在一個網(wǎng)上一樣方便。
由于網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)幀上進行轉發(fā)的,因此只能連接相同或相似的網(wǎng)絡(相同或相似結構的數(shù)據(jù)幀),如以太網(wǎng)之間、以太網(wǎng)與令牌環(huán)(token ring)之間的互連,對于不同類型的網(wǎng)絡(數(shù)據(jù)幀結構不同),如以太網(wǎng)與X.25之間,網(wǎng)橋就無能為力了。 網(wǎng)橋擴大了網(wǎng)絡的規(guī)模,提高了網(wǎng)絡的性能,給網(wǎng)絡應用帶來了方便,在以前的網(wǎng)絡中,網(wǎng)橋的應用較為廣泛。
但網(wǎng)橋互連也帶來了不少問題:一個是廣播風暴,網(wǎng)橋不阻擋網(wǎng)絡中廣播消息,當網(wǎng)絡的規(guī)模較大時(幾個網(wǎng)橋,多個以太網(wǎng)段),有可能引起廣播風暴(broadcasting storm),導致整個網(wǎng)絡全被廣播信息充滿,直至完全癱瘓。第二個問題是,當與外部網(wǎng)絡互連時,網(wǎng)橋會把內(nèi)部和外部網(wǎng)絡合二為一,成為一個網(wǎng),雙方都自動向?qū)Ψ酵耆_放自己的網(wǎng)絡資源。
這種互連方式在與外部網(wǎng)絡互連時顯然是難以接受的。問題的主要根源是網(wǎng)橋只是最大限度地把網(wǎng)絡溝通,而不管傳送的信息是什么。
1.2 路由器互連網(wǎng)絡 路由器互連與網(wǎng)絡的協(xié)議有關,我們討論限于TCP/IP網(wǎng)絡的情況。 路由器工作在OSI模型中的第三層,即網(wǎng)絡層。
路由器利用網(wǎng)絡層定義的“邏輯”上的網(wǎng)絡地(即IP地址)來區(qū)別不同的網(wǎng)絡,實現(xiàn)網(wǎng)絡的互連和隔離,保持各個網(wǎng)絡的獨立性。路由器不轉發(fā)廣播消息,而把廣播消息限制在各自的網(wǎng)絡內(nèi)部。
發(fā)送到其他網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)茵先被送到路由器,再由路由器轉發(fā)出去。 IP路由器只轉發(fā)IP分組,把其余的部分擋在網(wǎng)內(nèi)(包括廣播),從而保持各個網(wǎng)絡具有相對的獨立性,這樣可以組成具有許多網(wǎng)絡(子網(wǎng))互連的大型的網(wǎng)絡。
由于是在網(wǎng)絡層的互連,路由器可方便地連接不同類型的網(wǎng)絡,只要網(wǎng)絡層運行的是IP協(xié)議,通過路由器就可互連起來。 網(wǎng)絡中的設備用它們的網(wǎng)絡地址(TCP/IP網(wǎng)絡中為IP地址)互相通信。
IP地址是與硬件地址無關的“邏輯”地址。路由器只根據(jù)IP地址來轉發(fā)數(shù)據(jù)。
IP地址的結構有兩部分,一部分定義網(wǎng)絡號,另一部分定義網(wǎng)絡內(nèi)的主機號。目前,在Internet網(wǎng)絡中采用子網(wǎng)掩碼來確定IP地址中網(wǎng)絡地址和主機地址。
子網(wǎng)掩碼與IP地址一樣也是32bit,并且兩者是一一對應的,并規(guī)定,子網(wǎng)掩碼中數(shù)字為“1”所對應的IP地址中的部分為網(wǎng)絡號,為“0”所對應的則為主機號。網(wǎng)絡號和主機號合起來,才構成一個完整的IP地址。
同一個網(wǎng)絡中的主機IP地址,其網(wǎng)絡號必須是相同的,這個網(wǎng)絡稱為IP子網(wǎng)。 通信只能在具有相同網(wǎng)絡號的IP地址之間進行,要與其它IP子網(wǎng)的主機進行通信,則必須經(jīng)過同一網(wǎng)絡上的某個路由器或網(wǎng)關(gateway)出去。
不同網(wǎng)絡號的IP地址不能直接通信,即使它們接在一起,也不能通信。 路由器有多個端口,用于連接多個IP子網(wǎng)。
每個端口的IP地址的網(wǎng)絡號要求與所連接的IP子網(wǎng)的網(wǎng)絡號相同。不同的端口為不同的網(wǎng)絡號,對應不同的IP子網(wǎng),這樣才能使各子網(wǎng)中的主機通過自己子網(wǎng)的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。
解釋路由器的概念,首先得知道什么是路由。
所謂“路由”,是指把數(shù)據(jù)從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作,而路由器,正是執(zhí)行這種行為動作的機器,它的英文名稱為Router,是一種連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備,它能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”,以使它們能夠相互“讀懂”對方的數(shù)據(jù),從而構成一個更大的網(wǎng)絡。 簡單的講,路由器主要有以下幾種功能: 第一,網(wǎng)絡互連,路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口,主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),實現(xiàn)不同網(wǎng)絡互相通信; 第二,數(shù)據(jù)處理,提供包括分組過濾、分組轉發(fā)、優(yōu)先級、復用、加密、壓縮和防火墻等功能; 第三,網(wǎng)絡管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。
為了完成“路由”的工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數(shù)據(jù)--路由表(Routing Table),供路由選擇時使用。路由表中保存著子網(wǎng)的標志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。
路由表可以是由系統(tǒng)管理員固定設置好的,也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改,可以由路由器自動調(diào)整,也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念,那就是:靜態(tài)路由表和動態(tài)路由表。
由系統(tǒng)管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態(tài)(static)路由表,一般是在系統(tǒng)安裝時就根據(jù)網(wǎng)絡的配置情況預先設定的,它不會隨未來網(wǎng)絡結構的改變而改變。動態(tài)(Dynamic)路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行情況而自動調(diào)整的路由表。
路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議(Routing Protocol)提供的功能,自動學習和記憶網(wǎng)絡運行情況,在需要時自動計算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?為了簡單地說明路由器的工作原理,現(xiàn)在我們假設有這樣一個簡單的網(wǎng)絡。
如圖所示,A、B、C、D四個網(wǎng)絡通過路由器連接在一起。 現(xiàn)在我們來看一下在如圖所示網(wǎng)絡環(huán)境下路由器又是如何發(fā)揮其路由、數(shù)據(jù)轉發(fā)作用的。
現(xiàn)假設網(wǎng)絡A中一個用戶A1要向C網(wǎng)絡中的C3用戶發(fā)送一個請求信號時,信號傳遞的步驟如下: 第1步:用戶A1將目的用戶C3的地址C3,連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機以廣播的形式發(fā)送給同一網(wǎng)絡中的所有節(jié)點,當路由器A5端口偵聽到這個地址后,分析得知所發(fā)目的節(jié)點不是本網(wǎng)段的,需要路由轉發(fā),就把數(shù)據(jù)幀接收下來。 第2步:路由器A5端口接收到用戶A1的數(shù)據(jù)幀后,先從報頭中取出目的用戶C3的IP地址,并根據(jù)路由表計算出發(fā)往用戶C3的最佳路徑。
因為從分析得知到C3的網(wǎng)絡ID號與路由器的C5網(wǎng)絡ID號相同,所以由路由器的A5端口直接發(fā)向路由器的C5端口應是信號傳遞的最佳途經(jīng)。 第3步:路由器的C5端口再次取出目的用戶C3的IP地址,找出C3的IP地址中的主機ID號,如果在網(wǎng)絡中有交換機則可先發(fā)給交換機,由交換機根據(jù)MAC地址表找出具體的網(wǎng)絡節(jié)點位置;如果沒有交換機設備則根據(jù)其IP地址中的主機ID直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)送給用戶C3,這樣一個完整的數(shù)據(jù)通信轉發(fā)過程也完成了。
從上面可以看出,不管網(wǎng)絡有多么復雜,路由器其實所作的工作就是這么幾步,所以整個路由器的工作原理基本都差不多。當然在實際的網(wǎng)絡中還遠比上圖所示的要復雜許多,實際的步驟也不會像上述那么簡單,但總的過程是這樣的。
增加路由器涉及的基本協(xié)議 路由器英文名稱為Router,是一種用于連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備。這些網(wǎng)絡可以是幾個使用不同協(xié)議和體系結構的網(wǎng)絡(比如互聯(lián)網(wǎng)與局域網(wǎng)),可以是幾個不同網(wǎng)段的網(wǎng)絡(比如大型互聯(lián)網(wǎng)中不同部門的網(wǎng)絡),當數(shù)據(jù)信息從一個部門網(wǎng)絡傳輸?shù)搅硗庖粋€部門網(wǎng)絡時,可以用路由器完成。
現(xiàn)在,家庭局域網(wǎng)也越來越多地采用路由器寬帶共享的方式上網(wǎng)。 路由器在連接不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段時,可以對這些網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”,然后“翻譯”成雙方都能“讀”懂的數(shù)據(jù),這樣就可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段間的互聯(lián)互通。
同時,它還具有判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑的功能以及過濾和分隔網(wǎng)絡信息流的功能。目前,路由器已成為各種骨干網(wǎng)絡內(nèi)部之間、骨干網(wǎng)之間以及骨干網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間連接的樞紐。
NAT:全稱Network Address Translation(網(wǎng)絡地址轉換),路由器通過NAT功能可以將局域網(wǎng)內(nèi)部的IP地址轉換為合法的IP地址并進行Internet的訪問。比如,局域網(wǎng)內(nèi)部有個IP地址為192.168.0.1的計算機,當然通過該IP地址可以和內(nèi)網(wǎng)其他的計算機通信;但是如果該計算機要訪問外部Internet網(wǎng)絡,那么就需要通過NAT功能將192.168.0.1轉換為合法的廣域網(wǎng)IP地址,比如210.113.25.100。
DHCP:全稱Dynamic Host Configuration Protocol(動態(tài)主機配置協(xié)議),通過DHCP功能,路由器可以為網(wǎng)絡內(nèi)的主機動態(tài)指定IP地址,而不需要每個用戶去設置靜態(tài)IP地址,并將TCP/IP配置參數(shù)分發(fā)給局域網(wǎng)內(nèi)合法的網(wǎng)絡客戶端。 DDNS:全稱Dynamic Domain Name Server(動態(tài)域名解析系統(tǒng)),通常稱為“動態(tài)DNS”,因為對于普通的寬帶上網(wǎng)使用的都是ISP(網(wǎng)絡服務商)提供的動態(tài)IP地址。
如果在局域網(wǎng)內(nèi)建立了某個服務器需要Internet用戶進行訪問,那么,可以通過路由器的DDNS功能將動態(tài)IP地址解析為一個固定的域名,比如pression passive:啟用被動IP包頭壓縮 Cisco2620(config-if)# async mode dedicated:只在異步模式下工作 Cisco2620(config-if)# peer default ip address dhcp:將IP地址請求轉發(fā)至DHCP服務器 Cisco2620(config-if)# ppp authentication chap:將認證設為CHAP Cisco2620(config-if)# group-range 33 48:撥號組包括16個口 Cisco的16AM模塊提供了高密度的模擬電路接入方式,不在辦公大樓的員工可以用Modem撥號聯(lián)入局域網(wǎng)、登錄服務器,實現(xiàn)遠程辦公。
peer default ip address dhcp命令可以使撥入的工作站通過局域網(wǎng)內(nèi)的DHCP服務器動態(tài)地獲得IP地址,節(jié)約了IP地址資源,同時還接收了在DHCP服務器上配置的參數(shù),比如DNS服務器的IP地址,并配合全局模式下配置的指向防火墻的靜態(tài)路由,使工作站同時也可以通過防火墻訪問Internet。 Cisco2620(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.4:設置到防火墻的靜態(tài)路由 (5) 對16AM模塊物理特性的設置 Cisco2620(config)#line 33 48: 進入Modem 口線模式 Cisco2620(config-line)# session-timeout 30:超時設為30分鐘 Cisco2620(config-line)# autoselect during-login:自動登錄 Cisco2620(config-line)# autoselect ppp:自動選擇PPP協(xié)議 Cisco2620(config-line)# login local:允許本地口令檢查 Cisco2620(config-line)# modem InOut:允許撥入撥出 Cisco2620(config-line)# transport input all:指定傳輸協(xié)議 Cisco2620(config-line)# stopbits 1:設置一位停止位 Cisco2620(config-line)# flowcontrol hardware:設置硬件流控制 (6) 添加撥號用戶的用戶名和密碼 Cisco2620(config)#username shixuegang password abc123:增加用戶名shixuegang,口令為abc123 (7) 啟用rip路由 Cisco2620(config)#router rip:啟用rip路由 Cisco2620(config-rout)#version 2:第二版本 Cisco2620(config-rout)#network xxx.xxx.xxx.xxx:指定要轉發(fā)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡號 Cisco2620路由器故障判斷和故障排除。
是英文 Internet Protocol的縮寫,意思是“網(wǎng)絡之間互連的協(xié)議”,也就是為計算機網(wǎng)絡相互連接進行通信而設計的協(xié)議。
在因特網(wǎng)中,它是能使連接到網(wǎng)上的所有計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則,規(guī)定了計算機在因特網(wǎng)上進行通信時應當遵守的規(guī)則。任何廠家生產(chǎn)的計算機系統(tǒng),只要遵守 IP協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互連互通。
正是因為有了IP協(xié)議,因特網(wǎng)才得以迅速發(fā)展成為世界上最大的、開放的計算機通信網(wǎng)絡。因此,IP協(xié)議也可以叫做“因特網(wǎng)協(xié)議”。
IP是怎樣實現(xiàn)網(wǎng)絡互連的?各個廠家生產(chǎn)的網(wǎng)絡系統(tǒng)和設備,如以太網(wǎng)、分組交換網(wǎng)等,它們相互之間不能互通,不能互通的主要原因是因為它們所傳送數(shù)據(jù)的基本單元(技術上稱之為“幀”)的格式不同。IP協(xié)議實際上是一套由軟件程序組成的協(xié)議軟件,它把各種不同“幀”統(tǒng)一轉換成“IP數(shù)據(jù)報”格式,這種轉換是因特網(wǎng)的一個最重要的特點,使所有各種計算機都能在因特網(wǎng)上實現(xiàn)互通,即具有“開放性”的特點。
那么,“數(shù)據(jù)包” 是什么?它又有什么特點呢?數(shù)據(jù)包也是分組交換的一種形式,就是把所傳送的數(shù)據(jù)分段打成 “包”,再傳送出去。但是,與傳統(tǒng)的“連接型”分組交換不同,它屬于“無連接型”,是把打成的每個“包”(分組)都作為一個“獨立的報文”傳送出去,所以叫做“數(shù)據(jù)包”。
這樣,在開始通信之前就不需要先連接好一條電路,各個數(shù)據(jù)報不一定都通過同一條路徑傳輸,所以叫做“無連接型”。這一特點非常重要,它大大提高了網(wǎng)絡的堅固性和安全性。
每個數(shù)據(jù)報都有包頭和包文這兩個部分,包頭中有目的地址等必要內(nèi)容,使每個數(shù)據(jù)報不經(jīng)過同樣的路徑都能準確地到達目的地。在目的地重新組合還原成原來發(fā)送的數(shù)據(jù)。
這就要IP具有分組打包和集合組裝的功能。 在實際傳送過程中,數(shù)據(jù)報還要能根據(jù)所經(jīng)過網(wǎng)絡規(guī)定的分組大小來改變數(shù)據(jù)報的長度,IP數(shù)據(jù)包的最大長度可達 65535個字節(jié)。
P協(xié)議中還有一個非常重要的內(nèi)容,那就是給因特網(wǎng)上的每臺計算機和其它設備都規(guī)定了一個唯一的地址,叫做“IP 地址”。由于有這種唯一的地址,才保證了用戶在連網(wǎng)的計算機上操作時,能夠高效而且方便地從千千萬萬臺計算機中選出自己所需的對象來。
現(xiàn)在電信網(wǎng)正在與 IP網(wǎng)走向融合,以IP為基礎的新技術是熱門的技術,如用IP網(wǎng)絡傳送話音的技術(即VoIP)就很熱門,其它如IP over ATM、IPover SDH、IP over WDM等等,都是IP技術的研究重點。(IP全球通網(wǎng))。
路由器的管理地址出廠默認:IP地址:192. 168. 1. 1 ,子網(wǎng)掩碼:255. 255. 255. 0
首先用網(wǎng)線將路由器LAN口和電腦網(wǎng)卡連接好,因為路由器上的以太網(wǎng)口具有極性自動翻轉功能,所以無論您的網(wǎng)線采用直連線或交叉線都可以,需要保證的是網(wǎng)線水晶頭的制作牢靠穩(wěn)固,水晶頭銅片沒有生銹等。
在電腦桌面上右鍵點擊“網(wǎng)上鄰居”,選擇“屬性”,在彈出的窗口中雙擊打開“本地連接”,在彈出的窗口中點擊“屬性”,然后找尋“Internet協(xié)議(TCP/IP)”,雙擊彈出“Internet協(xié)議(TCP/IP)屬性”窗口;
在這個窗口中選擇“使用下面的IP地址”,然后在對應的位置填入:
IP地址 :192. 168. 1. X(X范圍2-254)、
子網(wǎng)掩碼:255. 255. 255. 0 、
默認網(wǎng)關:192. 168. 1. 1 ,填完以后“確定”兩次即可。
到這里,我們就可配置路由器了。
1、打開IE瀏覽器,在地址欄輸入 192. 168. 1. 1 并回車,輸入用戶名和密碼;
2、進入路由器管理界面,會彈出一個類似下圖“設置向?qū)А苯缑?,可以取消不理它?進入路由器管理界面,在左列菜單欄中點擊“網(wǎng)絡參數(shù)”—>“WAN口設置”,就在這里配置路由器面向Internet方向的WAN口的工作模式,這是最關鍵的一步;
3、假設您的寬帶接入方式為 ADSL PPPoE ,那就選擇“WAN口連接類型”為“PPPoE”,填入“上網(wǎng)賬號” 、“上網(wǎng)口令”,如果您是包月用戶,再選擇連接模式為:“自動連接”,點擊“保存”即完成配置;保存完后“上網(wǎng)口令”框內(nèi)填入的密碼會多出幾位,這是路由器為了安全起見專門做的;
4、然后您點擊管理界面左列的“運行狀態(tài)”,在運行狀態(tài)頁面“WAN口屬性”,剛開始看不到對應的IP地址子網(wǎng)掩碼默認網(wǎng)關DNS服務器等地址,就好像下面的這幅圖,那說明路由器正在撥號過程中,等到這些地址都出現(xiàn)了相應的信息后,將其中的DNS服務器地址填入電腦“Internet協(xié)議(TCP/IP)”頁面對應位置確定后,基本的設置就完成了,沒有大礙的話可以沖浪了!
在Internet上有千百萬臺主機,為了區(qū)分這些主機,人們給每臺主機都分配了一個專門的地址,稱為IP地址。通過IP地址就可以訪問到每一臺主機。IP地址由4部分數(shù)字組成,每部分數(shù)字對應于8位二進制數(shù)字,各部分之間用小數(shù)點分開。如某一臺主機的IP地址為:211.152.65.112 ,Internet IP地址由NIC(Internet Network Information Center)統(tǒng)一負責全球地址的規(guī)劃、管理;同時由Inter NIC、APNIC、RIPE三大網(wǎng)絡信息中心具體負責美國及其它地區(qū)的IP地址分配。
固定IP:固定IP地址是長期固定分配給一臺計算機使用的IP地址,一般是特殊的服務器才擁有固定IP地址。
動態(tài)IP:因為IP地址資源非常短缺,通過電話撥號上網(wǎng)或普通寬帶上網(wǎng)用戶一般不具備固定IP地址,而是由ISP動態(tài)分配暫時的一個IP地址。普通人一般不需要去了解動態(tài)IP地址,這些都是計算機系統(tǒng)自動完成的。
公有地址(Public address)由Inter NIC(Internet Network Information Center 因特網(wǎng)信息中心)負責。這些IP地址分配給注冊并向Inter NIC提出申請的組織機構。通過它直接訪問因特網(wǎng)。
私有地址(Private address)屬于非注冊地址,專門為組織機構內(nèi)部使用。
以下列出留用的內(nèi)部私有地址
A類 10.0.0.0--10.255.255.255
B類 172.16.0.0--172.31.255.255
C類 192.168.0.0--192.168.255.255
2.IP地址是由什么機構分配的?
所有的IP地址都由國際組織NIC(Network Information Center)負責統(tǒng)一分配,目前全世界共有三個這樣的網(wǎng)絡信息中心。
InterNIC:負責美國及其他地區(qū);
ENIC:負責歐洲地區(qū);
APNIC:負責亞太地區(qū)。
我國申請IP地址要通過APNIC,APNIC的總部設在日本東京大學。申請時要考慮申請哪一類的IP地址,然后向國內(nèi)的代理機構提出
3.什么是公有地址和私有地址?
公有地址(Public address)由Inter NIC(Internet Network Information Center 因特網(wǎng)信息中心)負責。這些IP地址分配給注冊并向Inter NIC提出申請的組織機構。通過它直接訪問因特網(wǎng)。
私有地址(Private address)屬于非注冊地址,專門為組織機構內(nèi)部使用。
以下列出留用的內(nèi)部私有地址
A類 10.0.0.0--10.255.255.255
B類 172.16.0.0--172.31.255.255
C類 192.168.0.0--192.168.255.255
解釋路由器的概念,首先得知道什么是路由。
所謂“路由”,是指把數(shù)據(jù)從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作,而路由器,正是執(zhí)行這種行為動作的機器,它的英文名稱為Router,是一種連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備,它能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”,以使它們能夠相互“讀懂”對方的數(shù)據(jù),從而構成一個更大的網(wǎng)絡。 簡單的講,路由器主要有以下幾種功能: 第一,網(wǎng)絡互連,路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口,主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),實現(xiàn)不同網(wǎng)絡互相通信; 第二,數(shù)據(jù)處理,提供包括分組過濾、分組轉發(fā)、優(yōu)先級、復用、加密、壓縮和防火墻等功能; 第三,網(wǎng)絡管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。
為了完成“路由”的工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數(shù)據(jù)--路由表(Routing Table),供路由選擇時使用。路由表中保存著子網(wǎng)的標志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。
路由表可以是由系統(tǒng)管理員固定設置好的,也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改,可以由路由器自動調(diào)整,也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念,那就是:靜態(tài)路由表和動態(tài)路由表。
由系統(tǒng)管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態(tài)(static)路由表,一般是在系統(tǒng)安裝時就根據(jù)網(wǎng)絡的配置情況預先設定的,它不會隨未來網(wǎng)絡結構的改變而改變。動態(tài)(Dynamic)路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行情況而自動調(diào)整的路由表。
路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議(Routing Protocol)提供的功能,自動學習和記憶網(wǎng)絡運行情況,在需要時自動計算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?為了簡單地說明路由器的工作原理,現(xiàn)在我們假設有這樣一個簡單的網(wǎng)絡。
如圖所示,A、B、C、D四個網(wǎng)絡通過路由器連接在一起。 現(xiàn)在我們來看一下在如圖所示網(wǎng)絡環(huán)境下路由器又是如何發(fā)揮其路由、數(shù)據(jù)轉發(fā)作用的。
現(xiàn)假設網(wǎng)絡A中一個用戶A1要向C網(wǎng)絡中的C3用戶發(fā)送一個請求信號時,信號傳遞的步驟如下: 第1步:用戶A1將目的用戶C3的地址C3,連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機以廣播的形式發(fā)送給同一網(wǎng)絡中的所有節(jié)點,當路由器A5端口偵聽到這個地址后,分析得知所發(fā)目的節(jié)點不是本網(wǎng)段的,需要路由轉發(fā),就把數(shù)據(jù)幀接收下來。 第2步:路由器A5端口接收到用戶A1的數(shù)據(jù)幀后,先從報頭中取出目的用戶C3的IP地址,并根據(jù)路由表計算出發(fā)往用戶C3的最佳路徑。
因為從分析得知到C3的網(wǎng)絡ID號與路由器的C5網(wǎng)絡ID號相同,所以由路由器的A5端口直接發(fā)向路由器的C5端口應是信號傳遞的最佳途經(jīng)。 第3步:路由器的C5端口再次取出目的用戶C3的IP地址,找出C3的IP地址中的主機ID號,如果在網(wǎng)絡中有交換機則可先發(fā)給交換機,由交換機根據(jù)MAC地址表找出具體的網(wǎng)絡節(jié)點位置;如果沒有交換機設備則根據(jù)其IP地址中的主機ID直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)送給用戶C3,這樣一個完整的數(shù)據(jù)通信轉發(fā)過程也完成了。
從上面可以看出,不管網(wǎng)絡有多么復雜,路由器其實所作的工作就是這么幾步,所以整個路由器的工作原理基本都差不多。當然在實際的網(wǎng)絡中還遠比上圖所示的要復雜許多,實際的步驟也不會像上述那么簡單,但總的過程是這樣的。
增加路由器涉及的基本協(xié)議 路由器英文名稱為Router,是一種用于連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備。這些網(wǎng)絡可以是幾個使用不同協(xié)議和體系結構的網(wǎng)絡(比如互聯(lián)網(wǎng)與局域網(wǎng)),可以是幾個不同網(wǎng)段的網(wǎng)絡(比如大型互聯(lián)網(wǎng)中不同部門的網(wǎng)絡),當數(shù)據(jù)信息從一個部門網(wǎng)絡傳輸?shù)搅硗庖粋€部門網(wǎng)絡時,可以用路由器完成。
現(xiàn)在,家庭局域網(wǎng)也越來越多地采用路由器寬帶共享的方式上網(wǎng)。 路由器在連接不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段時,可以對這些網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”,然后“翻譯”成雙方都能“讀”懂的數(shù)據(jù),這樣就可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段間的互聯(lián)互通。
同時,它還具有判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑的功能以及過濾和分隔網(wǎng)絡信息流的功能。目前,路由器已成為各種骨干網(wǎng)絡內(nèi)部之間、骨干網(wǎng)之間以及骨干網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間連接的樞紐。
NAT:全稱Network Address Translation(網(wǎng)絡地址轉換),路由器通過NAT功能可以將局域網(wǎng)內(nèi)部的IP地址轉換為合法的IP地址并進行Internet的訪問。比如,局域網(wǎng)內(nèi)部有個IP地址為192.168.0.1的計算機,當然通過該IP地址可以和內(nèi)網(wǎng)其他的計算機通信;但是如果該計算機要訪問外部Internet網(wǎng)絡,那么就需要通過NAT功能將192.168.0.1轉換為合法的廣域網(wǎng)IP地址,比如210.113.25.100。
DHCP:全稱Dynamic Host Configuration Protocol(動態(tài)主機配置協(xié)議),通過DHCP功能,路由器可以為網(wǎng)絡內(nèi)的主機動態(tài)指定IP地址,而不需要每個用戶去設置靜態(tài)IP地址,并將TCP/IP配置參數(shù)分發(fā)給局域網(wǎng)內(nèi)合法的網(wǎng)絡客戶端。 DDNS:全稱Dynamic Domain Name Server(動態(tài)域名解析系統(tǒng)),通常稱為“動態(tài)DNS”,因為對于普通的寬帶上網(wǎng)使用的都是ISP(網(wǎng)絡服務商)提供的動態(tài)IP地址。
如果在局域網(wǎng)內(nèi)建立了某個服務器需要Internet用戶進行訪問,那么,可以通過路由器的DDNS功能將動態(tài)IP地址解析為一個固定的域名,比如上有千百萬臺主機,為了區(qū)分這些主機,人們給每臺主機都分配了一個專門的地址,稱為IP地址。通過IP地址就可以訪問到每一臺主機。IP地址由4部分數(shù)字組成,每部分數(shù)字對應于8位二進制數(shù)字,各部分之間用小數(shù)點分開。如某一臺主機的IP地址為:211.152.65.112 ,Internet IP地址由NIC(Internet Network Information Center)統(tǒng)一負責全球地址的規(guī)劃、管理;同時由Inter NIC、APNIC、RIPE三大網(wǎng)絡信息中心具體負責美國及其它地區(qū)的IP地址分配。
固定IP:固定IP地址是長期固定分配給一臺計算機使用的IP地址,一般是特殊的服務器才擁有固定IP地址。
動態(tài)IP:因為IP地址資源非常短缺,通過電話撥號上網(wǎng)或普通寬帶上網(wǎng)用戶一般不具備固定IP地址,而是由ISP動態(tài)分配暫時的一個IP地址。普通人一般不需要去了解動態(tài)IP地址,這些都是計算機系統(tǒng)自動完成的。
公有地址(Public address)由Inter NIC(Internet Network Information Center 因特網(wǎng)信息中心)負責。這些IP地址分配給注冊并向Inter NIC提出申請的組織機構。通過它直接訪問因特網(wǎng)。
私有地址(Private address)屬于非注冊地址,專門為組織機構內(nèi)部使用。
以下列出留用的內(nèi)部私有地址
A類 10.0.0.0--10.255.255.255
B類 172.16.0.0--172.31.255.255
C類 192.168.0.0--192.168.255.255
不要以為一個IP地址就是一臺計算機.
端口可分為3大類:
1) 公認端口(Well Known Ports):從0到1023,它們緊密綁定于一些服務。通常這些端口的通訊明確表明了某種服務的協(xié)議。例如:80端口實際上總是HTTP通訊。
2) 注冊端口(Registered Ports):從1024到49151。它們松散地綁定于一些服務。也就是說有許多服務綁定于這些端口,這些端口同樣用于許多其它目的。例如:許多系統(tǒng)處理動態(tài)端口從1024左右開始。
3) 動態(tài)和/或私有端口(Dynamic and/or Private Ports):從49152到65535。理論上,不應為服務分配這些端口。實際上,機器通常從1024起分配動態(tài)端口。但也有例外:SUN的RPC端口從32768開始。
★什么是IP地址
所謂IP地址就是給每個連接在Internet上的主機分配的一個32bit地址。
按照TCP/IP(Transport Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協(xié)議/Internet協(xié)議)協(xié)議規(guī)定,IP地址用二進制來表示,每個IP地址長32bit,比特換算成字節(jié),就是4個字節(jié)。例如一個采用二進制形式的IP地址是“”,這么長的地址,人們處理起來也太費勁了。為了方便人們的使用,IP地址經(jīng)常被寫成十進制的形式,中間使用符號“.”分開不同的字節(jié)。于是,上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。IP地址的這種表示法叫做“點分十進制表示法”,這顯然比1和0容易記憶得多。
●注意●
有人會以為,一臺計算機只能有一個IP地址,這種觀點是錯誤的。我們可以指定一臺計算機具有多個IP地址,因此在訪問互聯(lián)網(wǎng)時,不要以為一個IP地址就是一臺計算機;另外,通過特定的技術,也可以使多臺服務器共用一個IP地址,這些服務器在用戶看起來就像一臺主機似的。
一、路由器概述 路由器是一種連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備,它能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”, 以使它們能夠相互“讀懂”對方的數(shù)據(jù),從而構成一個更大的網(wǎng)絡。
它與前面所介紹的集線器和交換機不同,它不是應用于同一網(wǎng)段的設備,而是應用于不同網(wǎng)段或不同網(wǎng)絡之間的設備,屬網(wǎng)際設備。 路由器之所以能在不同網(wǎng)絡之間起到“翻譯”的作用,是因為它不再是一個純硬件設備,而是具有相當豐富路由協(xié)議的軟、硬結構設備,如RIP協(xié)議、OSPF協(xié)議、EIGRP、IPV6協(xié)議等。
這些路由協(xié)議就是用來實現(xiàn)不同網(wǎng)段或網(wǎng)絡之間的相互“理解”。 路由器有兩大典型功能,即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。
數(shù)據(jù)通道功能包括轉發(fā)決定、背板轉發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等,一般由特定的硬件來完成;控制功能一般用軟件來實現(xiàn),包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。 路由器具有判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑的功能,它能在多網(wǎng)絡互聯(lián)環(huán)境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)。
路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網(wǎng)絡層的一種互聯(lián)設備,它不關心各子網(wǎng)使用的硬件設備,但要求運行與網(wǎng)絡層協(xié)議相一致的軟件。路由器分本地路由器和遠程路由器,本地路由器是直接通過諸如光纖、同軸電纜、雙絞線等傳輸介質(zhì)連接的;遠程路由器是不是通過以上傳輸介質(zhì)直接連接的,而是通過其它網(wǎng)絡,如電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等進行遠程連接的。
在局域網(wǎng)接入廣域網(wǎng)的眾多方式中,通過路由器接入互聯(lián)網(wǎng)是最為普遍的方式。使用路由器互聯(lián)網(wǎng)絡的最大優(yōu)點是:各互聯(lián)子網(wǎng)仍保持各自獨立,每個子網(wǎng)可以采用不同的拓撲結構、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡協(xié)議,網(wǎng)絡結構層次分明,還有的路由器具有VLAN管理功能。
通過路由器與互聯(lián)網(wǎng)相連,則可完全屏蔽公司內(nèi)部網(wǎng)絡,起到一個防火墻的作用,因此使用路由器上網(wǎng)還可確保內(nèi)部網(wǎng)的安全。 【注】路由器這類網(wǎng)絡設備盡管自身具有許多軟件性質(zhì)的協(xié)議和OS系統(tǒng),但從總體上來說它仍屬于硬件設備,自身是不怕攻擊的(集線器與交換機等網(wǎng)絡設備也一樣不怕攻擊)。
另外,路由器具有獨立的公網(wǎng)IP地址,當局域網(wǎng)通過路由器接入互聯(lián)網(wǎng)后,在互聯(lián)網(wǎng)上顯示的只是路由器的公網(wǎng)IP地址,而局域網(wǎng)用戶所采用的是局域網(wǎng)IP地址,不屬同一網(wǎng)絡,所以起到保護作用。 從本質(zhì)上說,路由器也是一臺計算機,其操作系統(tǒng)是在計算機引導時從ROM中裝入內(nèi)存的。
隨著Internet和企業(yè)網(wǎng)絡的不斷普及,路由器這種網(wǎng)絡設備也被大量地采用。目前,市場上的路由器品牌很多,其中Cisco(思科)路由器在路由器技術方面最為權威,從某種意義上來說它是路由器的代名字,所以人們一講到路由器這個名字就會想到Cisco這個名字。
Cisco的路由器不僅產(chǎn)品線非常齊全(低端有Cisco 1600/1700系列,中端有Cisco 2500/2600/3600系列,高端有Cisco 7200/12000系列等),而且其技術也是最先進的,引導著整個市場。不過我國的華為,經(jīng)過十多年的發(fā)展,也已非常強大,在一定程度上它幾乎成為了Cisco公司最具有競爭力的公司之一,為了抑制我國華為公司發(fā)展,前不久還在與華為公司打侵權官司。
新購買路由器的配置文件是空的,管理人員必須編輯路由器的配置文件,并將其寫入路由器的NVRAM(屬于一種內(nèi)存)。這樣,路由器在下次啟動時會根據(jù)配置文件來進行相應操作。
路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑,并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點。 由此可見,選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關鍵所在。
為了完成這項工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數(shù)據(jù)--路徑表(Routing Table),供路由選擇時使用。路徑表中保存著子網(wǎng)的標志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。
路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設置好的,也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改,可以由路由器自動調(diào)整,也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念,那就是:靜態(tài)路徑表和動態(tài)路徑表。
由系統(tǒng)管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態(tài)(static)路由表,一般是在系統(tǒng)安裝時就根據(jù)網(wǎng)絡的配置情況預先設定的,它不會隨未來網(wǎng)絡結構的改變而改變。 動態(tài)(Dynamic)路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行情況而自動調(diào)整的路由表。
路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議(Routing Protocol)提供的功能,自動學習和記憶網(wǎng)絡運行情況,在需要時自動計算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?二、路由器的主要功能 路由器的主要功能就是“路由”的作用,通俗地講就是“向?qū)А弊饔?,主要用來為?shù)據(jù)包轉發(fā)指明一個方向的作用。
但如要細分的話,路由器的“路由”功能可以細分為如以下幾個方面: (1)。在網(wǎng)際間接收節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)包,然后根據(jù)數(shù)據(jù)包中的源地址和目的地址,對照自己緩存中的路由表,把數(shù)據(jù)包直接轉發(fā)到目的節(jié)點,這主要是我在上面所講的路由器的最主要,也是最基本的路由作用。
(2)為網(wǎng)際間通信選擇最合理的路由,這個功能其實是上述路由功能的一個擴展功能。如果有幾個網(wǎng)絡通過各自的路由器連在一起,一個網(wǎng)絡中的用戶要向另一個網(wǎng)絡的用戶。
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