001试题

1.5.4 路由器路由器又称为选径器，是网络层互联设备。

从概念上讲，它与网桥相类似，但它的作用层次高于网桥，所以路由器转发的信息以及转发的方法与网桥均不相同，而且使用路由器互联起来的网络与网桥也有本质的区别。

用网桥互联起来的网络是一个单个的逻辑网，而路由器互联的是多个不同的逻辑网（子网）。

每个逻辑子网具有不同的网络地址（逻辑地址，如IP 地址）。

一个逻辑子网可以对应一个独立的物理网段，也可以不对应（如虚拟局域网和VLAN）。

路由器比网桥和其他网络互联设备有更高的智能、更丰富的功能、更强的异种网互联能力和更好的安全性，并为网络互联提供了更多的灵活性，是应用最为广泛的网络互联设备。

即使是在今天的交换网络环境中，路由器技术仍然是不可缺少的。

路由器连接的物理网络可以是同类网络，也可以是异类网。

多协议路由器能支持多种不同的网络层协议（如IP，IPX，DECNET，Apple Talk，XNS，CIND 等）。

路由器能够很容易地实现LAN-LAN，LAN-WAN，WAN -WAN 和LAN-WAN-LAN 的多种网络连接形式。

国际互联网，就是使用路由器加专线技术将分布在各个国家的几千万个计算机网络互联在一起的。

1. 路由器的基本功能路由器在网络层实现网络互联，它主要完成网络层的功能。

路由器负责将数据分组（包，Packet）从源端主机经最佳路径传送到目的端主机。

为此，路由器必须具备两个最基本的功能，那就是确定通过互联网到达目的网络的最佳路径和完成信息分组的传送，即路由选择和数据转发。

（1）路由选择。

当两台连在不同子网上的计算机需要通信时，必须经过路由器转发，由路由器把信息分组通过互联网沿着一条路径从源端传送到目的端。

在这条路径上可能需要通过一个或多个中间设备（路由器），所经过的每台路由器都必须要知道怎么把信息分组从源端传送到目的端，需要经过哪些中间设备。

为此，路由器需要确定到达目的端下一跳路由器的地址，也就是要确定一条通过互联网到达目的端的最佳路径。

所以路由器必须具备的基本功能之一就是路由选择功能。

所谓路由选择就是通过路由选择算法确定到达目的地址（目的端的网络地址）的最佳路径。

路由选择实现的方法是：路由器通过路由选择算法，建立并维护一个路由表。

在路由表中包含着目的地址和下一跳路由器地址等多种路由信息。

路由表中的路由信息告诉每一台路由器应该把数据包转发给谁，它的下一跳路由器地址是什么。

路由器根据路由表提供的下一跳路由器地址，将数据包转发给下一跳路由器。

通过一级一级地把包转发到下一跳路由器的方式，最终把数据包传送到目的地。

当路由器接收一个进来的数据包时，它首先检查目的地址，并根据路由表提供的下一跳路由器地址，将该数据包转发给下一跳路由器。

如果网络拓扑发生变化，或某台路由器产生失效故障，这时路由表需要更新。

路由器通过发布广告或仅向邻居发布路由表的方法使每台路由器都进行路由更新，并建立一个新的、详细的网络拓扑图。

拓扑图的建立使路由器能够确定最佳路径。

目前，广泛使用的路由选择算法有链路状态路由选择算法和距离矢量路由选择算法。

（2）数据转发。

路由器的另一个基本功能是完成数据分组的传送，即数据转发，通常也称数据交换（Switching）。

在大多数情况下，互联网上的一台主机（源端）要向互联网上的另一台主机（目的端）发送一个数据包，通过指定默认路由（与主机在同一个子网的路由器端口的IP 地址为缺省路由地址）等办法，源端计算机通常已经知道一个路由器的物理地址（MAC地址）。

源端主机将带着目的主机的网络层协议地址（如IP 地址、IPX 地址等）的数据包发送给已知路由器。

路由器在接收了数据包之后，检查包的目的地址，再根据路由表确定它是否知道怎样转发这个包，如果它不知道下一跳路由器的地址，则将包丢弃。

如果它知道怎么转发这个包，路由器将改变目的物理地址为下一跳路由器的地址，并且把包传送给下一跳路由器。

下一跳路由器执行同样的交换过程，最终将包传送到目的端主机。

当数据包通过互联网传送时，它的物理地址是变化的，但它的网络地址是不变的，网络地址一直保留原来的内容直到目的端。

值得注意的是，为了完成端到端的通信，在基于路由器的互联网中的每台计算机都必须分配一个网络层地址（IP 地址），路由器在转发数据包时，使用的是网络层地址，但是在计算机与路由器之间或路由器与路由器之间的信息传送仍然依赖于数据链路层完成，因此路由器在具体传送过程中需要进行地址转换并改变目的物理地址。

2. 路由器的主要特点由于路由器作用在网络层，因此它比网桥具有更强的异种网互联能力、更好的隔离能力、更强的流量控制能力、更好的安全性和可管理维护性，其主要特点是：（1）路由器可以互联不同的MAC 协议、不同的传输介质、不同的拓扑结构和不同的传输速率的异种网，它有很强的异种网互联能力。

（2）路由器也是用于广域网互联的存储转发设备，它有很强的广域网互联能力，被广泛地应用于LAN-WAN-LAN 的网络互联环境。

（3）路由器互联不同的逻辑子网，每一个子网都是一个独立的广播域，因此，路由器不在子网之间转发广播信息，具有很强的隔离广播信息的能力。

（4）路由器具有流量控制、拥塞控制功能，能够对不同速率的网络进行速度匹配，以保证数据包的正确传输。

（5）路由器工作在网络层，它与网络层协议有关。

多协议路由器可以支持多种网络层协议（如IP，IPX 和DECNET 等），转发多种网络层协议的数据包。

（6）路由器检查网络层地址，转发网络层数据分组。

因此，路由器能够基于IP 地址进行包过滤，具有包过滤（Packet Filter）的初期防火墙功能。

路由器分析进入的每一个包，并与网络管理员制定的一些过滤政策进行比较，凡符合允许转发条件的包被正常转发，否则丢弃。

为了网络的安全，防止黑客攻击，网络管理员经常利用这个功能，拒绝一些网络站点对某些子网或站点的访问。

路由器还可以过滤应用层的信息，限制某些子网或站点访问某些信息服务，如不允许某个子网访问远程登录（Te lne t）。

（7）对大型网络进行微段化，将分段后的网段用路由器连接起来。

这样可以达到提高网络性能，提高网络带宽的目的，而且便于网络的管理和维护。

这也是共享式网络为解决带宽问题所经常采用的方法。

（8）路由器不仅可以在中、小型局域网中应用，也适合在广域网和大型、复杂的互联网环境中应用。

测试题下面的问题将帮助读者评价在本章中学习到的内容。

仔细阅读所有的选项，因为正确答案可能多于一个。

选择每个问题中所有的正确答案。

（1）What were the two challenges of creating a network model （Select two）？创建网络模型所遇到的两个挑战是什么（选择两个）？ A. Interconnectivity B. Interaction C. Internetworking D. Interoperability（2）The Advanced Research Projects Agency created what network？高级研究计划局（ARPA）创建了什么网络？A. EthernetB. FDDIC. ARPANETD. Token Ring（3）What does OSI stand for？OSI 代表什么？ A. Organization for Standards Institute C. Open Standards InstituteB. Organization for Internet Standards D. Open Systems Interconnection（4）Which standards institute created the 802 series of physical/data link layer standards？哪个标准协会创建了物理/数据链路层标准的802 系列？A. ANSIB. DIXC. ITU-TD. IEEE（5）What is the function of CSMA/CD？CSMA/CD 的功能是什么？ A. It passes a token around a star topology B. Nodes access the network and retransmit if they detect a collision C. Nodes connect to a dual ring of fiber-optics and use a token-passing scheme D. Nodes break the frames into tiny cells and forward them through a cell-switching network（6）IBM’s Token Ring specification is nearly identical and compatible with IEEE’s 802.5 specification。

IBM 的令牌环网规范几乎和IEEE 的 802.5 规范一样而且兼容。

A. TrueB. False（7）What two types of frames are found on a T oken Ring network？在令牌环网中可以找到哪两种类型的帧？A. TokenB. AddressC. DataD. Frame Check Sequence（8）The FDDI specification includes which layers of the OSI reference model？FDDI 规范包含OSI 参考模型的哪层？ A. Physical and network C. Physical and MAC sublayer of data link B. Physical and transport D. Physical and data link（9）What is RS-232？什么是RS-232？A. A standard serial port interface C. An ISDN interfaceB. A high-speed serial interface D. An ATM switch（10）What qualities match TCP？TCP 具有哪些特点？ A. Connectionless, Reliable C. Connectionless, Unreliable B. Connection-oriented, Reliable D. Connection-oriented, Unreliable（11）What layer of the OSI reference model specifies data formats, such as encryption？OSI 参考模型的哪层规定了数据格式，例如加密？A. ApplicationB. PresentationC. SessionD. TransportE. NetworkF. Data linkG. Physical（12）What is out-of-band management？什么是带外管理？ A. It is the ability to manage a switch or hub from a networked workstation B. It is the addition of a network management module to a hub C. It is the fault tolerance feature of the dual ring FDDI creating a single ring D. It is the ability to manage a device using a connection other than the network（13）At the physical layer in the OSI model the data is broken into：在OSI 模型中的物理层中，数据分解为下列的哪一项？A. CellsB. Fragm entsC. BitsD. Packets（14）Collision in a CSMA/CD network is said to occur when ？CSMA/CD 网络中的冲突会在什么时候发生？A. Anode listens to the network and hears nothingB. Anode receives a message from the networkC. Two nodes hear nothing and then transmit data simultaneouslyD. A node on the network has physical failure（15）What is the main purpose of the dual ring architecture in Fiber Distributed Data Interface（FDDI）？光纤分布式数据接口（FDDI）中的双环体系结构的主要目的是什么？A. To increase traffic on the networkB. To allow bi-directional traffic on the networkC. To provide fault toleranceD. To provide one path for traffic from selected nodes（16）Which statement is true of the Media Access Control （MAC）address？对介质访问控制（MAC）地址的陈述中，哪一个是正确的？A. It is dependent on the hardware locationB. It is dependent on the network typeC. It is assigned by a vendorD. It changes every time the hardware is plugged turned on and off （17）The Basic Rate Interface（BRI）in ISDN has：ISDN 中的基本速率接口（BRI）具有：A. One B channel and one D channel C. 23 B channels and one D channelB. Two B channels and one D channel D. Two D channels and one B channel（18）What is a Network Control Protocol（NCP）frame in a Point to Point Protocol（PPP）used for？在点对点协议（PPP）中网络控制协议（NCP）帧的作用是什么？A. Establishing and configuringa connection B. Encryption of dataC. Assigning a dynamic addressD. Selecting and configuring the network layer protocol （19）How does a Permanent Virtual Circuit （PVC）in a Fram e Relay network differ from a Switched Virtual Circuit（SVC）？帧中继网络中的永久虚电路（PVC）如何与交换虚电路（SVC）区分？ A. It is a permanently established link C. It has a data transfer phase B. It terminates after the call has ended D. It has an idle phase（20）X.25 can handle data rates up to：X.25 处理定义数据速率达到：A. 1 024 Kb/s B. 256 Kb/s C. 512 Kb/s D. 768 Kb/s（21）Asynchronous Transfer Mode（ATM）is a：异步传输模式（ATM）是：A. Packet-switching technology C. Cell-switching technology B. Frame-switching technology D. Circuit-switching technology（22）What class of address is 190.233.27.13？190.233.27.13 是何类地址？ A. Class A B. Class B C. Class C D. Class D（23）How many bits are in the default subnet mask for the address 219.25.23.56？在地址219.25.23.56 的默认子网掩码中有多少位？A. 8B. 16C. 24D. 32（24）How many hosts are supported by a Class C network address, without subnetting？C 类网络地址在没有子网的情况下支持多少个主机？A. 254B. 65 000C. 255D. 16 000（25）VLSM allows us to：VLSM 允许我们： A. Use different subnet masks in different parts of the network B. Divide a subnet into secondary subnets C. Use classless IP addressingD. Both A and B（26）What is the appropriate prompt from which to enter the IP ADDRESS command？输入IP ADDRESS 命令的正确的提示符是什么？A. Router>B. Router#C. Router(config-if)#D. Router(config)#38 局域网管理——路由器与交换机配置（27）An IP address used for local broadcasting（broadcasting to all hosts on the local network）is：用于本地广播（对本地网络上的所有主机进行广播）的IP 地址是：A. 127.255.255.255 B. 255.255.255.255 C. 164.0.0.0 D. 127.0.0.0（28）Given a subnet mask of 255.255.240, which of these addresses is not a valid host address？在给定子网掩码255.255.240 的情况下，这些地址中的哪一个不是合法的主机地址？ A. 150.150.37.2 C. 150.150.8.12B. 150.150.16.2 D. 150.150.49.15（29）The subnet mask in conjunction with an IP address defines：子网掩码以及I P 地址定义了：A. A multicast addressB. A host addressC. The portion of the address that should be considered the network ID. D. None of the above （30）What is a port？什么是端口？A. An API that makes the transport layer independentB. An API that allows multiple applications to share a network connectionC. A function that makes remote procedures appear to be localD. The point where upper-layer processes access transport layer services（31）Which of the following services uses a process called windowing？下面的哪一个服务使用了所谓的窗口机制？ A. Reliable data transfer B. Connection-oriented virtual circuitC. Buffered transferD. ResequencingE. MultiplexingF. Efficient, full-duplex transmissionG. Flow control （32）What is ICMP？什么是ICMP？A. It is a network layer protocol that handles control messages B. It is a network layer protocol that resolves addresses C. It is a session layer API that makes remote procedures transparent to a user D. It is a transport layer function for unreliable transport（33）ICMP、IP、ARP and RARP of the IP protocol suite m ap to：IP 协议套件的ICMP、IP、ARP 和RARP 映射到： A. OSI layers 1 and 2 B. OSI layer 5 C. OSI layer 3 D. OSI layer 2（34）Which of the following does TCP provide？TCP 提供了下面的哪一个功能？ A. Unreliable data stream C. Flow control B. Connectionless virtual circuit D. Structured byte stream movement（35）What is thesequence number in a TCP header used for？在TCP 报头中的顺序号的作用是什么？ A. Acknowledgments C. Rejecting duplicate octets B. Reordering of the octets received D. All of the above。