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      什么是網(wǎng)絡(luò)中的路由器?核心功能解釋

      2024-03-11 13:18:08來源:千家網(wǎng) 關(guān)鍵詞:路由器網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備閱讀量:23439

      導(dǎo)讀:路由器的主要功能是在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)(或路由)數(shù)據(jù)包。在網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)包是通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)幕拘畔卧?
        路由器是互聯(lián)網(wǎng)連接的核心元素,是一種允許多個(gè)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng),并促進(jìn)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到各自的目標(biāo)地址的設(shè)備。使用動(dòng)態(tài)路由技術(shù),路由器檢查數(shù)據(jù)并在各種可用路徑中選擇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網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)(或路由)數(shù)據(jù)包。在網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)包是通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)幕拘畔卧?。每個(gè)數(shù)據(jù)包都包含一個(gè)源IP地址和一個(gè)目的IP地址。路由器的工作是有效地將IP數(shù)據(jù)包從源站路由到目標(biāo)站,不受任何阻礙。
       
        路由器還具有各種其他功能,包括:
       
        簡化管理:鑒于可用IP地址的數(shù)量有限,路由器使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT),允許多個(gè)設(shè)備共享一個(gè)公共IP地址。NAT還提高了網(wǎng)絡(luò)安全性并簡化了網(wǎng)絡(luò)管理。
       
        數(shù)據(jù)包過濾:路由器使用過濾技術(shù)監(jiān)視傳入和傳出數(shù)據(jù)包中的可疑流量。其根據(jù)端口號、IP地址和Internet控制消息協(xié)議(ICMP)消息等篩選過濾器來決定是否允許或禁止數(shù)據(jù)包。
       
        動(dòng)態(tài)路由:在動(dòng)態(tài)路由中,路由器能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化,根據(jù)實(shí)時(shí)情況選擇最佳路徑。如果路由器檢測到網(wǎng)絡(luò)部分出現(xiàn)故障,其會(huì)查閱其路由表并將流量重新路由到備用路徑。
       
        對流量進(jìn)行分類:在服務(wù)質(zhì)量(QoS)的幫助下,路由器優(yōu)先考慮哪些流量將受到更優(yōu)惠的處理。
       
        路由器如何工作?
       
        當(dāng)路由器收到數(shù)據(jù)包時(shí),其會(huì)讀取其IP標(biāo)頭以了解數(shù)據(jù)的去向。首先,其檢查其路由表,其中包含通往各個(gè)網(wǎng)絡(luò)目的地的路徑的詳細(xì)信息。這些路由表使用算法來幫助選擇到達(dá)目的地的最佳路徑。
       
        然后路由器將數(shù)據(jù)包發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn),直至到達(dá)目的地,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順利傳輸。
       
        網(wǎng)絡(luò)路由器的組件
       
        網(wǎng)絡(luò)路由器包括內(nèi)部和外部組件。內(nèi)部組件有:
       
        CPU:路由器的CPU可以有效地確定數(shù)據(jù)包的最佳路由,同時(shí)跟蹤數(shù)據(jù)包。
       
        內(nèi)存:路由器使用不同類型的內(nèi)存,如RAM、只讀內(nèi)存(ROM)、閃存和非易失性RAM(NVRAM)。
       
        RAM:RAM是路由器中的主存儲(chǔ)器,但僅臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。如果路由器關(guān)閉,所有數(shù)據(jù)都會(huì)被刪除。
       
        閃存:閃存是一種非易失性存儲(chǔ)器,設(shè)計(jì)用于存儲(chǔ)路由器的操作系統(tǒng)。即使路由器關(guān)閉,閃存中存儲(chǔ)的內(nèi)容也不會(huì)受到影響。
       
        NVRAM:NVRAM是一種非易失性RAM,即使在路由器關(guān)閉后也可以保存數(shù)據(jù)。
       
        接口/端口:路由器支持多個(gè)接口/端口(例如以太網(wǎng)和串行)以連接到各種電線。在以太網(wǎng)中,路由器支持快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng),而串行支持HDLC、PPP和幀中繼。
       
        路由器的外部組件包括:
       
        WAN端口:WAN端口連接到廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。
       
        LAN端口:LAN端口連接到局域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)連接設(shè)備之間的通信。
       
        路由器的主要類型
       
        路由器過去本質(zhì)上是一樣的:一種允許設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)相互通信的硬件。但如今,路由器可以采用多種不同的形式。以下是一些最常見的:
       
        有線路由器:原始路由器類型,有線路由器使用物理以太網(wǎng)電纜通過網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)。
       
        無線路由器:無線路由器允許通過內(nèi)置接入點(diǎn)進(jìn)行Wi-Fi互聯(lián)網(wǎng)連接。這些路由器廣泛應(yīng)用于家庭和小型辦公室,可以同時(shí)支持多個(gè)設(shè)備。
       
        邊緣路由器:邊緣路由器是位于網(wǎng)絡(luò)邊界的專用有線或無線路由器。這些路由器不與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信;相反,其與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
       
        虛擬路由器:虛擬路由器是一種軟件,可以讓計(jì)算機(jī)像物理路由器一樣高效地運(yùn)行。其工作方式與物理路由器類似,通過共享數(shù)據(jù)包,并且可以在需要時(shí)快速擴(kuò)展。因此,這是尋求高性能網(wǎng)絡(luò)解決方案的企業(yè)的絕佳選擇。
       
        核心路由器:核心路由器是另一種形式的專用路由器,用于在網(wǎng)絡(luò)核心內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。這非常適合大型組織,旨在處理高流量。
       
        最常見的路由器問題有哪些?
       
        路由器可能面臨許多問題。以下是常見的路由器問題以及如何解決這些問題:
       
        網(wǎng)絡(luò)慢
       
        經(jīng)常會(huì)遇到速度緩慢的網(wǎng)絡(luò),其中多個(gè)客戶端嘗試連接到路由器,而該路由器可能有也可能沒有足夠的容量來容納所有客戶端。在這種情況下,路由器可能會(huì)降低一臺(tái)或多臺(tái)連接設(shè)備上的互聯(lián)網(wǎng)速度。
       
        要解決網(wǎng)絡(luò)緩慢的問題,可以拔掉路由器的插頭,等待30秒再重新插上。
       
        信號微弱
       
        如果路由器較舊或放置在不合適的位置,則可能會(huì)阻止Wi-Fi信號。除此之外,大型電器或厚墻等物理干擾也會(huì)導(dǎo)致信號強(qiáng)度低。
       
        為了獲得較強(qiáng)的Wi-Fi信號,請清除路由器和無線設(shè)備之間的障礙物。另外,請將路由器放置在較高的表面上并保持更新。在較大的區(qū)域中,可能需要使用一個(gè)或多個(gè)Wi-Fi擴(kuò)展器。
       
        鎖定
       
        有幾種方法可以鎖定路由器。也許是忘記了密碼,或者其可能已被黑客入侵。
       
        無論原因如何,如果被鎖定,可以按住重置按鈕重置路由器密碼。
       
        路由器協(xié)議
       
        路由器使用路由協(xié)議來構(gòu)建路由表,其中包含有關(guān)不同網(wǎng)絡(luò)可用路徑的詳細(xì)信息。有了這些信息,路由器就可以確定每個(gè)數(shù)據(jù)包的最佳路由。
       
        路由器協(xié)議的類型
       
        有多種類型的路由器協(xié)議。以下是一些最常見的:
       
        路由信息協(xié)議(RIP)
       
        RIP是最古老的路由協(xié)議之一,是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議,其使用距離矢量算法將數(shù)據(jù)包路由到目的地。距離矢量路由通過簡單計(jì)算數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過(或“跳躍”)多少個(gè)路由器才能到達(dá)目的地來確定數(shù)據(jù)包的最佳路徑。
       
        但是,對于大型和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)來說,RIP并不是最好的選擇。這是因?yàn)槠浔辉O(shè)計(jì)為每30秒僅廣播一次更新——這在網(wǎng)絡(luò)的早期已經(jīng)足夠了,但無法支持現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)流量,并且最多僅支持15個(gè)躍點(diǎn)。
       
        該協(xié)議的較新版本RIPv2(及其IPv6擴(kuò)展RIPng)改進(jìn)了RIP的缺點(diǎn),并提供了額外的功能,如多播、密碼身份驗(yàn)證、可變長度子網(wǎng)掩碼、中毒反轉(zhuǎn)等,但仍然僅限于最大跳數(shù)為15。
       
        開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)
       
        OSPF是專為TCP/IP環(huán)境設(shè)計(jì)的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。其使用Dijkstra算法計(jì)算數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地所需的最佳路徑。
       
        邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)
       
        BGP是為取代EGP而開發(fā)的網(wǎng)關(guān)協(xié)議。其主要功能是使用最佳路徑選擇算法在自治系統(tǒng)(AS)之間傳輸數(shù)據(jù)包。突出的功能是支持下一跳、無類別域間路由(CIDR)、傳輸控制協(xié)議(TCP)和高效的網(wǎng)絡(luò)帶寬利用。
       
        即時(shí)系統(tǒng)到即時(shí)系統(tǒng)(IS-IS)
       
        IS-IS是一種鏈路狀態(tài)無類協(xié)議,其使用Dijkstra算法來尋找數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?。其用于自治系統(tǒng)中的路由。
       
        總結(jié)
       
        路由器是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的基本組成部分。沒有它,大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)連接都是不可能的。一個(gè)好的路由器可以保證網(wǎng)絡(luò)上快速、可靠和安全的數(shù)據(jù)傳輸。
       
        網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)對路由器有全面的了解,包括其類型和用途。這些知識將有助于組織選擇哪個(gè)路由器,并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。
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