路由选择的原理

计算机网络 路由器的功能及路由原理

路由器工作在OSI参考模型的第三层，即网络层。它主要处理网络层的数据分组或网络地址，决定数据分组的转发，并决定网络中数据传输的完整路由。下面介绍路由器的功能以及路由原理知识。

1．路由器的功能

目前的路由器产品都具有识别网络层地址、选择路由、生成和保存路由表，更好地控制拥塞，隔离子网，提供安全和强化管理等功能。其中最主要的功能包括以下几个方面。

 识别网络层地址和选择路由

当路由器接收到数据包时，首先将该数据包在数据链路层所附加的包头去掉，并提取网络层地址（即IP地址）。然后再根据路由表，确定数据包的传输路由，执行本身的路由协议，进行安全、优先权等处理。最后，将通过各项处理的数据包重新附加上数据链路层包头，进行转发。

 生成和保存路由表

路由选择表是路由器赖以寻址的依据。内容包括每个路由器所连接的网络标识，以及每个网络中所连接的主机标识。建立路由选择表的方法包括静态路由生成法和动态路由生成法。其中静态路由生成法是由管理员根据网络结构以手工方法生成，存入路由器的内存中；而动态路由生成法则是经过路由器执行相关的路由协议自动生成。

 隔离子网连通广域网

路由器通常可以处理多种协议并具备相应的协议处理软件。因此路由器能够将物理上分离，以及不同技术的网络进行互联，并且能够将不同协议的网络视为一个子网进行互联，每个子网都是一个独立的管理域。路由器只将网络中传输的数据包发往特定的子网进行通信，绝不会向其他子网广播，从而实现子网隔离。

2．路由原理

当IP子网中的计算机A发送数据给同一IP子网中的计算机B时，则两台计算机不需要进行路由选择，可直接进行数据传输。如图6-12所示。

而如果将数据发送给不同IP子网主机时，就需要进行路由选择功能（如计算机B向计算机C发送数据）。即选择一条能到达目的子网的路径，因此需要把数据送给路由器，由路由器负责把数据送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把数据送给一个称为“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。

编辑本段路由器是什么

什么把网络相互连接起来？是路由器。路由器英文名Router，路由器是互联网络的枢纽、"交通警察"。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。

所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。通常，人们会把路由和交换进行对比，这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。

早在40多年之间就已经出现了对路由技术的讨论，但是直到80年代路由技术才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因为80年代之前的网络结构都非常简单，路由技术没有用武之地。直到最近十几年，大规模的互联网络才逐渐流行起来，为路由技术的发展提供了良好的基础和平台。

路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互联网络 Internet

的主体脉络，也可以说，路由器构成了 Internet 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此，在园区网、地区网、乃至整个 Internet 研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个 Internet 研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都具有重要的意义。

三层路由原理

在计算机网络中，路由是实现网络间通信的重要组成部分。而三层路由则是指在网络层使用路由器进行数据包转发和路由选择的一种机制。本文将从三层路由的定义、作用、工作原理和实现方式等方面进行详细介绍。

一、三层路由的定义和作用

三层路由是指在网络层使用路由器进行数据包转发和路由选择的一种机制。它是在网络中实现不同网络之间通信的关键技术之一。通过三层路由，可以实现不同网络之间的数据传输和路由选择，确保数据包能够快速、准确地到达目的地。

三层路由的作用主要有以下几点：

1. 分割网络：通过三层路由，可以将一个大型网络划分成多个子网，提高网络的可管理性和安全性。

2. 实现路由选择：三层路由器可以根据不同的路由选择算法，选择最佳的路径来转发数据包，提高网络的传输效率和质量。

3. 支持不同协议：三层路由器可以支持多种不同的网络协议，如IP、IPv6等，实现不同网络之间的互联互通。

二、三层路由的工作原理

三层路由的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：

1. 数据包的接收：当三层路由器接收到一个数据包时，会先检查数据包的目的IP地址。

2. 路由表的查询：三层路由器会查询自己的路由表，查找与目的IP地址匹配的路由条目。

3. 路由选择：根据路由表中的路由条目，三层路由器会选择最佳的路径来转发数据包。这个选择过程可以根据不同的路由选择算法进行，如静态路由、动态路由等。

4. 数据包的转发：选定了最佳路径后，三层路由器会将数据包转发到相应的出接口，并更新数据包的目的MAC地址。

5. 数据包的发送：三层路由器将数据包发送到下一跳路由器或目的主机，完成数据包的传输。

三、三层路由的实现方式

三层路由的实现方式主要有两种：软件路由和硬件路由。

1. 软件路由：软件路由是指通过软件实现路由功能。软件路由器通常是基于通用的计算机硬件来实现的，通过安装路由软件来完成路由器的功能。软件路由器的优点是灵活性高，可以根据需要进行配置和扩展。但缺点是性能相对较低，对硬件要求较高，适用于中小型网络。

路由是什么意思

路由，是指网络中传递数据包的路径选择过程，是网络通信中的一项重要技术。它决定了数据从源地址到目的地址的传输路径，实现了不同网络之间的通信。

一、什么是路由

在计算机网络中，路由是指将传输的数据从源地址发送到目的地址的过程。在互联网中，由于网络规模的庞大和异构性，需要利用路由来确定数据包的传输路径。

路由是信息进行网络传递必不可少的关键组成部分，它通过查找路由表来确定数据包的下一跳，并将数据包传递给下一个路由器，直到到达目的地。

二、路由的作用

1. 路由决定了数据包的传输路径。在传输数据时，路由器根据路由表中的信息，选择合适的路径将数据包传递给下一个路由器，直到到达目的地。通过选择最佳路径，可以提高数据传输的效率和可靠性。

2. 路由可以实现不同网络之间的通信。在互联网中，不同网络之间可能采用不同的物理层和数据链路层协议，通过路由器的转发功能，可以将不同网络的数据包进行转发和交换，实现网络之间的连接和通信。 3. 路由还可以实现网络的分割和隔离。通过设置不同的路由策略和路由表，可以在网络中实现不同的子网，提高网络的安全性和可管理性。

三、路由的工作原理

1. 路由器的选择和判断：路由器根据接收到的数据包的目的地址，查找路由表中的信息，选择下一跳路由器，将数据包传递给下一个路由器。路由表中的信息包括网络地址、子网掩码、默认网关等。

2. 路由表的构建和更新：路由表是路由器用于判断数据包传输路径的重要依据。它记录了网络中各个路由器之间的连接关系和可达性信息。路由表可以通过手动配置、动态路由协议等方式来构建和更新。

3. 路由算法的选择：路由算法是决定数据包传输路径的核心部分。常见的路由算法有距离矢量路由算法、链路状态路由算法等。不同的路由算法有着不同的优缺点，根据网络规模和需求选择合适的路由算法。

四、常见的路由协议

1. RIP（Routing Information Protocol）：RIP是一种基于距离矢量的路由协议，它使用跳数作为路由的度量标准，每隔一段时间发送路由更新信息。RIP适用于小型局域网或中小型企业网络。