Router(路由器)
負責OSI第3層
可連不同netid,相同網路層protocol ex:兩邊都用ip,或兩邊都用ipx
多廣播領域,多碰撞領域
以網路位址來做傳送的決定
負責傳輸協定本身的溝通
只需讀懂羅輯位址,不需知到硬體位址
internet和intranet互連用
可避免廣播風爆
其他router有:
multiprotocol routers(多重協定路由器)
可連兩種以上網路層協定 ex：可一邊用ip另一邊用ipx
brouter(橋接路由器)
可同時執行路由器及橋接器功能
routing switch(路由交換器)
用網路層目地位址找出封包應轉送的輸出鏈結,處理速度較快
router主要功能
1.透過路由協定與其他router交換網路資訊,維護路由表並確認其他router是否知道網路拓樸改變
2.當封包抵達介面時,router須用routing table決定將封包送往適當的介面上,並加上該介面所需的訊框資訊,然後傳送訊框
換句話說,就是四件事:封包交換,封包過濾,互連網通訊,路徑選擇
router組成基本架構
routing processor(繞送處理器):軟體,路由管理
high-seed switching fabric(交換結構):硬體,轉送資料
…………………………………………..
routing table(路由表)
用來記錄路徑,資訊包括:
protocol type(協定種類):記錄路由協定
destination/next-hop associations(目的地/下一個躍結合):告訢路由器目的地是直接到達或需在經其他路由器才能到達
routing metric(路由權值):不同的路由協定用不同的權值,用來決定最佳路徑,通常值越小越佳
outbound interface(外送介面):資料要送往的介面
ps:若要縮小路由表可使用summary route
summary route的優缺點
特點:會使用所有子網路中最低的routing metric
優點:所有目地可到達時,可使route table變小
缺點:前封包到去無法扺達的目的地時,會先被送到具summary route的router,因此可能產生效率較差的route
auto-summary
routing protocols可以將原本手動summary route的工作變為自動
但classless routing protocol無法支援discontiguous network(不連續網路)
而classful routing protocols產生的route本身就俱備summary route的特色
路徑可分
static route(靜態路徑):
也稱為non-Adaptive algorithm
以手動方式設定,適合不易變動網路
優點:不易造成cpu負擔,不使用額外的頻寬,增加安全性
缺點:需確實熟悉整個網路,新增網路進來要手動加入新路徑,在大型網路不太可行
dynamic route(動態路徑):
也稱為Adaptive algorithm
透過路由協定自動設定,變動的路徑會在路由器間交換
預設路徑
也稱gateway of last resort(決定最後求助的通訊閘),因若找不到路徑則送到預設路徑
也稱quad-zero route(4零路由),因常以0.0.0.0代表預設路徑
用途:若路由表無符合目的網路,會使用預設路徑
主要特色:
1讓路由表盡可能維持在最小
2可讓路由器將封包傳送到任何網路主機上,而不需紀錄所有網路的路徑資訊
可手動設定或路由協定動態取得
通常指到isp的網路
LSR(loose source route)
不指定ip路由的方式,ip從來源到目地之間的路徑可任意選擇
SSR(strict source route)
指定ip路由的方式,ip從來源到目地之間的路徑己經被指定
………………………………..
封包在進行路由時需追蹤的位址﹕
羅輯位址(來源跟目的),ex:ip address
硬體位址(來源和目的)每次跳站會不同,ex:mac address
ps:hop是封包從一個router傳到另一個router的過程,也可稱跳站
hosta丟封包給hostb時路由器的動作:
hosta檢查hostb的ip目的地位址,會有a,b,c三種結果
a,ip若未標明則丟棄
b,hostb的ip在目前網路內:
hosta找出hostb硬體位址,加進訊框目地欄位後,並送出給hostb
c,hostb的ip在其他網路:hosta取得預設閘道硬體位址,加進訊框目地欄位後送出
1路由器收到後檢查封包ip目的地位址,若在不同網路,到步驟2,若在相同網路到步驟3
2路由器藉由路由表,將封包給可到達目的的路由器,並修改訊框目地欄位,回步驟1
3符合相同網路,找出hostb硬體位址,並修改訊框目地欄位,送出給hostb
ps:訊框目的欄位是用來記錄目標硬體位址
ps:預設閘道通常由路由器擔任
ps:找出硬體位址可使用ARP
…………………………………………………………..
Gateway
專門是設計給兩個完全不同的網路結構,可連不同網路層protocol及不同netid
工作囊括了整個OSI七個層級,數據從a網抵達b網時gatewate任務完成
是協定轉換器protocol converter,閘道了解連接在路由器的每一條網路所使用的協定,因此能夠轉譯協定
形態分為設備或是router裡的lanport或安裝在router的軟體
處理不同協定間網路數據的傳輸方法:
Tunneling 最常用,處理器耗費少
用第一個網路格式傳送封包﹐並包裹成雙方易理解格式
在另一個網路使用另一種格式傳送
Terminal Emulation
通訊時,在轉換過程中將自己當成終端
PC Emulation Card(gateway card)較昂貴,易引起衝突,較需要時間
Gateway Server 指定一台PC為工作站處理所有模擬
ps:
市面上的gateway大都提供負載平衡,VPN,Qos,firewall,mail過濾,…等功能