路由器的工作原理

2021-07-22 08:07:31 字數 1720 閱讀 1898

我們知道路由器是用來連線不同網段或網路的,在乙個區域網中,如果不需與外界網路進行通訊的話,內部網路的各工作站都能識別其它各節點,完全可以通過交換機就可以實現目的傳送,根本用不上路由器來記憶區域網的各節點mac位址。路由器識別不同網路的方法是通過識別不同網路的網路id號進行的,所以為了保證路由成功,每個網路都必須有乙個唯一的網路編號。路由器要識別另乙個網路,首先要識別的就是對方網路的路由器ip位址的網路id,看是不是與目的節點位址中的網路id號相一致。如果是當然就向這個網路的路由器傳送了,接收網路的路由器在接收到源網路發來的報文後,根據報文中所包括的目的節點ip位址中的主機id號來識別是發給哪乙個節點的,然後再直接傳送。

為了更清楚地說明路由器的工作原理,現在我們假設有這樣乙個簡單的網路。假設其中乙個網段網路id號為"a",在同一網段中有4臺終端裝置連線在一起,這個網段的每個裝置的ip位址分別假設為:a1、a2、a3和a4。連線在這個網段上的一台路由器是用來連線其它網段的,路由器連線於a網段的那個埠ip位址為a5。同樣路由器連線另一網段為b網段,這個網段的網路id號為"b",那連線在b網段的另幾台工作站裝置設的ip位址我們設為:b1、b2、b3、b4,同樣連線與b網段的路由器埠的ip位址我們設為b5。

在這樣乙個簡單的網路中同時存在著兩個不同的網段,現如果a網段中的a1使用者想傳送乙個資料給b網段的b2使用者,有了路由器就非常簡單了。

首先a1使用者把所傳送的資料及傳送報文準備好,以資料幀的形式通過集線器或交換機廣播發給同一網段的所有節點(集線器都是採取廣播方式,而交換機因為不能識別這個位址,也採取廣播方式),路由器在偵聽到a1傳送的資料幀後,分析目的節點的ip位址資訊(路由器在得到資料報後總是要先進行分析)。得知不是本網段的,就把資料幀接收下來,進一步根據其路由表分析得知接收節點的網路id號與b5埠的網路id號相同,這時路由器的a5埠就直接把資料幀發給路由器b5埠。b5埠再根據資料幀中的目的節點ip位址資訊中的主機id號來確定最終目的節點為b2,然後再傳送資料到節點b2。這樣乙個完整的資料幀的路由**過程就完成了,資料也正確、順利地到達目的節點。

當然實際上像以上這樣的網路算是非常簡單的,路由器的功能還不能從根本上體現出來,一般乙個網路都會同時連線其它多個網段或網路,就像圖2所示的一樣,a、b、c、d四個網路通過路由器連線在一起。

現在我們來看一下在如圖2所示網路環境下路由器又是如何發揮其路由、資料**作用的。我們同樣需要假設,各網路使用者的ip位址分配就不多講了,圖2已有標註。現假設網路a中乙個使用者a1要向c網路中的c3使用者傳送乙個請求訊號時,訊號傳遞的步驟如下:

第1步:使用者a1將目的使用者c3的位址c3,連同資料資訊以資料幀的形式通過集線器或交換機以廣播的形式傳送給同一網路中的所有節點,當路由器a5埠偵聽到這個位址後,分析得知所發目的節點不是本網段的,需要路由**,就把資料幀接收下來。

第2步:路由器a5埠接收到使用者a1的資料幀後,先從報頭中取出目的使用者c3的ip位址,並根據路由表計算出發往使用者c3的最佳路徑。因為從分析得知到c3的網路id號與路由器的c5網路id號相同,所以由路由器的a5埠直接發向路由器的c5埠應是訊號傳遞的最佳途經。

第3步:路由器的c5埠再次取出目的使用者c3的ip位址,找出c3的ip位址中的主機id號,如果在網路中有交換機則可先發給交換機,由交換機根據mac位址表找出具體的網路節點位置;如果沒有交換機裝置則根據其ip位址中的主機id直接把資料幀傳送給使用者c3,這樣乙個完整的資料通訊**過程也完成了。

從上面可以看出,不管網路有多麼複雜,路由器其實所作的工作就是這麼幾步,所以整個路由器的工作原理都差不多。當然在實際的網路中還遠比上圖2所示的要複雜許多,實際的步驟也不會像上述那麼簡單,但總的過程是這樣的。

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