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什么是网络中的路由器?核心功能解释

来源:千家网
2024/3/11 13:18:08
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导读:路由器的主要功能是在网络之间转发(或路由)数据包。在网络中,数据包是通过互联网传输的基本信息单元。
  路由器是互联网连接的核心元素,是一种允许多个设备连接到互联网,并促进将数据包转发到各自的目标地址的设备。使用动态路由技术,路由器检查数据并在各种可用路径中选择最有效的信息流路由。
 
  路由器到底是做什么的?
 
  路由器的主要功能是在网络之间转发(或路由)数据包。在网络中,数据包是通过互联网传输的基本信息单元。每个数据包都包含一个源IP地址和一个目的IP地址。路由器的工作是有效地将IP数据包从源站路由到目标站,不受任何阻碍。
 
  路由器还具有各种其他功能,包括:
 
  简化管理:鉴于可用IP地址的数量有限,路由器使用网络地址转换(NAT),允许多个设备共享一个公共IP地址。NAT还提高了网络安全性并简化了网络管理。
 
  数据包过滤:路由器使用过滤技术监视传入和传出数据包中的可疑流量。其根据端口号、IP地址和Internet控制消息协议(ICMP)消息等筛选过滤器来决定是否允许或禁止数据包。
 
  动态路由:在动态路由中,路由器能够适应网络的变化,根据实时情况选择最佳路径。如果路由器检测到网络部分出现故障,其会查阅其路由表并将流量重新路由到备用路径。
 
  对流量进行分类:在服务质量(QoS)的帮助下,路由器优先考虑哪些流量将受到更优惠的处理。
 
  路由器如何工作?
 
  当路由器收到数据包时,其会读取其IP标头以了解数据的去向。首先,其检查其路由表,其中包含通往各个网络目的地的路径的详细信息。这些路由表使用算法来帮助选择到达目的地的最佳路径。
 
  然后路由器将数据包发送到下一个节点,直至到达目的地,从而实现数据的顺利传输。
 
  网络路由器的组件
 
  网络路由器包括内部和外部组件。内部组件有:
 
  CPU:路由器的CPU可以有效地确定数据包的最佳路由,同时跟踪数据包。
 
  内存:路由器使用不同类型的内存,如RAM、只读内存(ROM)、闪存和非易失性RAM(NVRAM)。
 
  RAM:RAM是路由器中的主存储器,但仅临时存储数据。如果路由器关闭,所有数据都会被删除。
 
  闪存:闪存是一种非易失性存储器,设计用于存储路由器的操作系统。即使路由器关闭,闪存中存储的内容也不会受到影响。
 
  NVRAM:NVRAM是一种非易失性RAM,即使在路由器关闭后也可以保存数据。
 
  接口/端口:路由器支持多个接口/端口(例如以太网和串行)以连接到各种电线。在以太网中,路由器支持快速以太网和千兆以太网,而串行支持HDLC、PPP和帧中继。
 
  路由器的外部组件包括:
 
  WAN端口:WAN端口连接到广域网或互联网。
 
  LAN端口:LAN端口连接到局域网,实现连接设备之间的通信。
 
  路由器的主要类型
 
  路由器过去本质上是一样的:一种允许设备通过网络相互通信的硬件。但如今,路由器可以采用多种不同的形式。以下是一些最常见的:
 
  有线路由器:原始路由器类型,有线路由器使用物理以太网电缆通过网络共享数据。
 
  无线路由器:无线路由器允许通过内置接入点进行Wi-Fi互联网连接。这些路由器广泛应用于家庭和小型办公室,可以同时支持多个设备。
 
  边缘路由器:边缘路由器是位于网络边界的专用有线或无线路由器。这些路由器不与内部网络通信;相反,其与外部网络进行通信。
 
  虚拟路由器:虚拟路由器是一种软件,可以让计算机像物理路由器一样高效地运行。其工作方式与物理路由器类似,通过共享数据包,并且可以在需要时快速扩展。因此,这是寻求高性能网络解决方案的企业的绝佳选择。
 
  核心路由器:核心路由器是另一种形式的专用路由器,用于在网络核心内转发数据。这非常适合大型组织,旨在处理高流量。
 
  最常见的路由器问题有哪些?
 
  路由器可能面临许多问题。以下是常见的路由器问题以及如何解决这些问题:
 
  网络慢
 
  经常会遇到速度缓慢的网络,其中多个客户端尝试连接到路由器,而该路由器可能有也可能没有足够的容量来容纳所有客户端。在这种情况下,路由器可能会降低一台或多台连接设备上的互联网速度。
 
  要解决网络缓慢的问题,可以拔掉路由器的插头,等待30秒再重新插上。
 
  信号微弱
 
  如果路由器较旧或放置在不合适的位置,则可能会阻止Wi-Fi信号。除此之外,大型电器或厚墙等物理干扰也会导致信号强度低。
 
  为了获得较强的Wi-Fi信号,请清除路由器和无线设备之间的障碍物。另外,请将路由器放置在较高的表面上并保持更新。在较大的区域中,可能需要使用一个或多个Wi-Fi扩展器。
 
  锁定
 
  有几种方法可以锁定路由器。也许是忘记了密码,或者其可能已被黑客入侵。
 
  无论原因如何,如果被锁定,可以按住重置按钮重置路由器密码。
 
  路由器协议
 
  路由器使用路由协议来构建路由表,其中包含有关不同网络可用路径的详细信息。有了这些信息,路由器就可以确定每个数据包的最佳路由。
 
  路由器协议的类型
 
  有多种类型的路由器协议。以下是一些最常见的:
 
  路由信息协议(RIP)
 
  RIP是最古老的路由协议之一,是一种内部网关协议,其使用距离矢量算法将数据包路由到目的地。距离矢量路由通过简单计算数据包必须经过(或“跳跃”)多少个路由器才能到达目的地来确定数据包的最佳路径。
 
  但是,对于大型和复杂的网络来说,RIP并不是最好的选择。这是因为其被设计为每30秒仅广播一次更新——这在网络的早期已经足够了,但无法支持现代网络流量,并且最多仅支持15个跃点。
 
  该协议的较新版本RIPv2(及其IPv6扩展RIPng)改进了RIP的缺点,并提供了额外的功能,如多播、密码身份验证、可变长度子网掩码、中毒反转等,但仍然仅限于最大跳数为15。
 
  开放最短路径优先(OSPF)
 
  OSPF是专为TCP/IP环境设计的链路状态路由协议。其使用Dijkstra算法计算数据包到达目的地所需的最佳路径。
 
  边界网关协议(BGP)
 
  BGP是为取代EGP而开发的网关协议。其主要功能是使用最佳路径选择算法在自治系统(AS)之间传输数据包。突出的功能是支持下一跳、无类别域间路由(CIDR)、传输控制协议(TCP)和高效的网络带宽利用。
 
  即时系统到即时系统(IS-IS)
 
  IS-IS是一种链路状态无类协议,其使用Dijkstra算法来寻找数据传输的最佳路径。其用于自治系统中的路由。
 
  总结
 
  路由器是现代网络计算的基本组成部分。没有它,大多数网络连接都是不可能的。一个好的路由器可以保证网络上快速、可靠和安全的数据传输。
 
  网络管理员应对路由器有全面的了解,包括其类型和用途。这些知识将有助于组织选择哪个路由器,并优化网络性能。

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