以太总线网的通信协议是以太网(Ethernet)的核心,该网络在70年代由Xerox、Intel和DEC公司联合开发。以太网通过网卡、收发器等设备将计算机连接到总线上。其中,IEEE802.3是以太网最常用的通信标准,它采用竞争方式利用总线。在发送数据前,各站点会先侦听总线是否空闲,若总线忙碌则需等待。任一时刻,仅允许一个站点发送数据,若多个站点同时发送,则会发生碰撞。发生碰撞时,发送站点会发出干扰信号,通知其他站点暂停发送,并在等待一段时间后重新尝试。这种机制确保了数据在以太网中的有序、高效传输,是以太网能够成为广泛应用的局域网技术之一的重要原因。
路由表是路由器中保存传输路径相关数据的关键,为数据帧寻找最佳传输路径提供依据。它像地图一样标识各种路线,包括子网标志、路由器个数等信息。路由表有静态和动态两种,静态路由表由系统管理员预先设定,不会随网络结构变化;动态路由表则根据网络系统运行情况自动调整,路由器会自动学习和记忆网络情况,并计算最佳路径。路由器依靠路由表决定数据转发方式,而路由表能力是衡量路由器性能的重要指标,指其能容纳的路由表项数量极限。由于执行BGP协议的路由器常拥有大量路由表项,因此这是评价路由器能力的重要标准。总之,路由表是确保数据传输高效、准确到达目的地的关键环节,其静态与动态两种形式各具特点,共同维护着网络的稳定运行。
IPv6是"Internet Protocol Version 6"的缩写,是下一代互联网协议,旨在替代IPv4。IPv4的32位地址资源有限,已无法满足用户需求,因此推出IPv6。IPv6地址长度为128位,可写成8个16位无符号整数,用冒号分隔。IPv6特点包括扩展的寻址能力,支持更多级别地址、节点及自动配置;简化的报头格式,减少处理消耗;改进对扩展报头和选项支持,提高转发效率;标识流的能力,可特别处理通信“流”的包;以及认证和加密能力,支持认证、数据完整性及机密性。IPv6通过增加“范围”域提高多点传送路由可扩展性,并定义新地址类型“任意播地址”,可发送包给一组节点中任意一个。这些特点使得IPv6成为未来互联网发展的重要方向。
路由器内置防火墙是保护本地网络免受外部威胁的重要安全特性。与传统低端路由器不同,现代路由器普遍配备了这一功能,显著提升了用户网络的安全性。然而,值得注意的是,路由器内置的防火墙在功能上相较于专业防火墙产品可能略显不足。因此,在选择购买路由器时,消费者应对此有所认识,并综合考量其安全需求。对于那些需要更高级别网络保护的用户,可能需要考虑额外配置专业防火墙设备,以确保网络环境的全面安全。总的来说,路由器内置防火墙虽然功能相对基础,但仍不失为提升家庭和小型企业网络安全性的有效手段。
路由器QoS支持是解决网络延迟和阻塞等问题的技术。QoS全称为"Quality of Service",中文名"服务质量",现在的路由器普遍支持。获取路由器上的QoS有几种方式:一是通过增加接口带宽保障QoS,但只能依据经验值粗略估计,带宽利用率达50%就应扩容。二是通过端到端带宽预留,使用RSVP等协议预留带宽,可保证QoS但成本高,适用于企业网或私网。三是通过接入控制、拥塞控制和区分服务等方式,虽无法完全保证QoS,但可与增加带宽结合提供相对的CoS。最后,还可通过MPLS流量工程得到QoS。这些方法各有特点,根据实际情况灵活选择,以提高网络的服务质量和用户体验。
路由器安全认证是确保产品或服务符合特定标准的活动。NAS产品认证通常指符合国际安全标准。常见的安全认证包括FCC、CSA、CE、TUV和UL。FCC负责协调美国国内外通信,涉及无线电、电视、电信等。CSA为各类产品提供安全认证,涵盖机械、建材、电器等。CE认证评估产品是否符合欧洲指令要求。TUV提供无线电及通讯产品的认证咨询。UL则通过科学测试研究各种材料、装置、产品等对生命财产的危害程度,并制定相应标准。这些认证有助于确保路由器等产品的安全性和合规性,保障用户权益。在选择路由器时,消费者可以关注产品是否通过这些认证,以作为选购的参考依据。
路由器因需要配置才能正常使用,通常配备控制端口"Console",用于与计算机或终端连接,通过软件配置。所有路由器均设控制台端口,方便用户或管理员用终端通信完成配置。此端口提供EIA/TIA-232异步串行接口,用于本地配置。Console端口通过专用连线连至计算机串口,用终端仿真程序进行配置,多为RJ-45端口。除Console端口外,还有远程配置用的"AUX"端口,外观与RJ-45相同,但电路和功能不同。根据Modem端口情况,需借助RJ-45 to DB9或RJ-45 to DB25收发器连接。
路由器的局域网接口多样,取决于局域网类型。局域网接口用于路由器与局域网连接,常见以太网接口有AUI、BNC和RJ-45,还有FDDI、ATM、光纤等接口。其中,AUI端口是用于连接粗同轴电缆的接口;RJ-45端口是最常见的以太网接口,支持10兆和100兆自适应的网络连接速度,常见的RJ-45接口有两类:用于以太网网卡、路由器以太网接口等的DTE类型,以及用于交换机等的DCE类型;SC端口是光纤端口,其外壳采用一体化设计,可以直接和面板模块齐平,更加美观,且端接时面板模块不需拔出,端接后尾纤头部顶针对面板模块端面顶针对接,更利于光信号的传输衰减更小。以上是路由器的几种主要局域网接口。
路由器的广域网接口是实现局域网与广域网、广域网之间连接的关键。这种接口被称为WAN接口,在路由器中扮演着重要角色。路由器不仅连接局域网,更广泛应用于不同网络间的互联。常见的广域网接口包括RJ-45端口、AUI端口、高速同步串口、异步串口以及ISDN BRI端口。这些端口各具特点,分别适用于不同场景和需求,共同确保了路由器在网络连接中的稳定性和高效性。通过了解这些接口,我们可以更好地理解和应用路由器,从而满足不断增长的网络连接需求,推动网络技术的持续发展。广域网接口作为路由器的重要组成部分,其性能和选择直接影响到网络连接的品质和效率。
什么是路由器用户可用插槽数?该指标针对模块化路由器,指的是除CPU板、时钟板等必要系统板及/或专用槽位外,用户可以使用的插槽数。通过此指标和用户板端口密度,可计算路由器支持的最大端口数。模块化路由器通常具有两个以上扩展插槽,用于扩展局域网口、广域网口、ISDN口等。小型办公室或许无需考虑此指标,但若为未来扩充方便或中等规模以上网络用户使用,则必须重视此数值。简而言之,用户可用插槽数是衡量模块化路由器扩展能力的重要参数,对于需要灵活扩展网络接口的用户而言,选择具有足够用户可用插槽数的路由器至关重要。
切入路由选择和基于约束的路由选择是两种重要的网络路由技术。切入路由选择允许设备在不同子网上直接通信,无需经过路由器。而基于约束的路由选择,属于QoS路由技术,随着MPLS发展而变得重要。MPLS是新一代的IP高速骨干网络交换标准,通过硬件式交换,减少数据包传送延迟,提升网络速度。MPLS网络允许定义显式路径,数据分组携带标记,指示应采用的显式路由。CBR可基于多种约束定义路径,如带宽、数据优先级等。例如,使用CBR可以指定特定带宽作为路由标准,确保实时话音通信无延迟。CBR赋予MPLS网络ATM网络的业务流量工程功能,需增强的链路状态路由协议支持,CR-LDP提供此协议,采用约束路由机制,带来巨大的灵活性。
路由选择是数据分组在互联网络中的转发过程,涉及选择最佳传输路径。路由器通过查看路由表来确定数据分组的下一跳,该表由路由协议创建并动态更新。路由选择分为静态和动态,静态路由选择由管理员手动配置,适合小型网络;动态路由协议则自动发现网络变化并更新路由表,适合大型网络。主要内部路由协议包括RIP和OSPF,而外部路由协议主要是BGP。路由器还使用距离-向量或链接状态路由选择算法来计算最佳路径。此外,还有VRRP提供路由器故障时的无中断路由变更,MPLS则支持QoS和业务流量工程设计,实现显式路由选择和基于约束的路由选择。这些技术和协议共同确保数据分组高效、准确地到达目的地。
信元交换路由器(CSR)是通过标准ATM UNI接口连接多个ATM子网的设备,能运行标准IP选路协议并在子网间执行传统的IP分组转发。它还能在不同ATM子网间利用第二层信元交换建立内部直通路径。CSR采用数据驱动模型,检测通信流并进行虚电路绑定,实现快捷路由选择。CSR能进行传统第三层IP转发和第二层信元交换,并使用标准ATM接口和信令。为与外部网络互操作,需在CSR网络边缘放置入口和出口模块。CSR网络由多层设备组成,具有ATM标记交换和第三层数据分组路由选择及转发功能,被看作连接到遗留网络的边缘设备的云。切入路径由入口CSR建立,并由路径上的所有CSR维护,解决了逻辑IP子网间通信问题。但CSR未考虑服务提供商网络可伸缩性,仅限于企业LAN使用。
路由服务器全球仅13台,若全部瘫痪,整个因特网将陷入停滞。这些服务器以“A”至“M”命名,其中10台位于美国,其余分别在英国、瑞典和日本。各服务器均由不同机构管理,拥有特定的IP地址。例如,A服务器由INTERNIC.NET管理,位于美国弗吉尼亚州,IP地址为198.41.0.4。其他服务器也分别由美国信息科学研究所、PSINet公司、马里兰大学等机构管理,分布在加利弗尼亚州、弗吉尼亚州等地。此外,瑞典的Autonomica公司、英国的RIPE NCC以及日本的WIDE Project也各自负责管理一台服务器。这些服务器的稳定运行对于维持全球因特网的正常运作至关重要。
路由选择是将信息数据包从源主机移动到目标主机的过程,涉及至少一台路由器,包括决定路径和传输数据包两个基本过程。路由器存有路由选择表,指明到特定位置的最佳路由,每个表项包括目的地址和指向目的地的指针。路由表获取信息方式有手工输入和通过自动信息发现和共享系统自动获取。网络拓扑结构更改时,路由器必须更新路由表。会聚是路由表更新的一部分,当链路失效或更改时,路由器基于更新信息重新计算路由并生成新路由表,所有路由器更新后,会聚完成。会聚是与静态路由相对立的动态路由过程,适用于网络拓扑或链路状态变化时。宽带路由器常有的动态路由选择协议是RIP1、RIP2,使路由器具有传统企业路由器所有的路由选择协议功能。
动态路由表是路由器根据网络运行情况自动调整的,依靠路由选择协议来更新和维护。路由选择协议是网络层协议,允许路由器通信以确定最佳路由路径。协议分为内部网关协议和外部网关协议,以及距离矢量路由协议与链路状态路由协议。常见的路由选择协议包括RIP、OSPF和BGP。RIP是基于距离矢量算法的古老路由协议,适用于中小型网络。OSPF是链路状态路由协议,适用于大型网络,具有快速收敛和较少流量特点。BGP用于自治系统间路由信息交换,支持无类域间路由和路由聚合机制。这些协议使得路由器能够了解网络状态,随时更新路由表,保证网络上的路由选择路径可用。
软件路由器是用普通PC安装专用路由器程序组成的系统,可分为基于Windows平台和Linux/bsd平台两类,具有低成本、高性能和稳定性强等特点。而高端路由器是互联网骨干网核心设备,具有高密度高速端口和巨大交换容量,其“三高”特性——高可靠性、高扩展性和高性能使其成为电信运营商的首选。随着全球电信市场竞争加剧,高端网络设备市场规模仍将增长。除互联网骨干网络等传统应用领域外,高端路由器的应用场合正向城域网络、行业专网等领域渗透。总之,软件路由器和高端路由器各具特色,分别适用于不同场景,共同推动着网络技术的发展。
软路由技术通过软件模拟路由器功能,替代传统实体路由器。其核心是路由操作系统,依赖普通电脑或服务器作为载体。随着企业规模扩大,购置新路由器成为必要,而旧设备闲置浪费资源,促使软路由概念逐渐被关注。
软路由与传统路由器在性能和功能上差异不大,但成本显著降低。一台配置较高的PC机加几百元的软路由操作系统即可实现硬件路由的所有功能,尤其适合网吧和中小企业。这些用户只需升级PC机即可满足未来需求,无需重新购买硬件路由器,性价比高。
尽管如此,软路由也存在缺陷:需要安装、配置繁琐、对PC机依赖大、耗电量大且故障解决复杂。目前,软路由主要应用于网吧和中小企业,大型企业尚未广泛应用。然而,随着技术进步,软路由有望在未来几年内取代低端硬件路由器,进一步简化配置界面,降低投资与管理成本。
路由器服务质量及访问控制手册
本文档介绍了路由器在协议优先级设置、队列定制和访问控制方面的配置方法。首先,协议优先级设置通过命令定义不同协议的优先级,如Telnet设为高优先级,FTP设为低优先级,并应用到指定接口。其次,队列定制允许用户自定义队列,包括指定协议及其对应的队列号和大小,例如将Telnet、WWW和FTP分别分配到不同的队列并设定字节数限制。最后,访问控制部分描述了如何使用访问表(ACL)进行流量过滤,如拒绝特定IP段的流量并允许其他所有流量,同时将ACL应用于接口的入站或出站方向。
文档提供了详细的命令示例,确保用户能够正确配置路由器以优化网络性能和安全性。具体命令包括设置优先级表项目、使用指定优先级表、设置队列表中包含的协议和队列大小、使用指定队列表、设置访问表项目以及使用指定的访问表。每个部分均配有图表和实例,帮助用户更好地理解和应用配置命令。