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路由器连接网络的原理

发布时间: 2022-03-14 22:22:28

路由器工作原理

我们知道路由器是用来连接不同网段或网络的,在一个局域网中,如果不需与外界网络进行通信的话,内部网络的各工作站都能识别其它各节点,完全可以通过交换机就可以实现目的发送,根本用不上路由器来记忆局域网的各节点MAC地址。路由器识别不同网络的方法是通过识别不同网络的网络ID号进行的,所以为了保证路由成功,每个网络都必须有一个唯一的网络编号。路由器要识别另一个网络,首先要识别的就是对方网络的路由器IP地址的网络ID,看是不是与目的节点地址中的网络ID号相一致。如果是当然就向这个网络的路由器发送了,接收网络的路由器在接收到源网络发来的报文后,根据报文中所包括的目的节点IP地址中的主机ID号来识别是发给哪一个节点的,然后再直接发送。
为了更清楚地说明路由器的工作原理,现在我们假设有这样一个简单的网络。假设其中一个网段网络ID号为"A",在同一网段中有4台终端设备连接在一起,这个网段的每个设备的IP地址分别假设为:A1、A2、A3和A4。连接在这个网段上的一台路由器是用来连接其它网段的,路由器连接于A网段的那个端口IP地址为A5。同样路由器连接另一网段为B网段,这个网段的网络ID号为"B",那连接在B网段的另几台工作站设备设的IP地址我们设为:B1、B2、B3、B4,同样连接与B网段的路由器端口的IP地址我们设为B5,结构如图1所示。
在这样一个简单的网络中同时存在着两个不同的网段,现如果A网段中的A1用户想发送一个数据给B网段的B2用户,有了路由器就非常简单了。
首先A1用户把所发送的数据及发送报文准备好,以数据帧的形式通过集线器或交换机广播发给同一网段的所有节点(集线器都是采取广播方式,而交换机因为不能识别这个地址,也采取广播方式),路由器在侦听到A1发送的数据帧后,分析目的节点的IP地址信息(路由器在得到数据包后总是要先进行分析)。得知不是本网段的,就把数据帧接收下来,进一步根据其路由表分析得知接收节点的网络ID号与B5端口的网络ID号相同,这时路由器的A5端口就直接把数据帧发给路由器B5端口。B5端口再根据数据帧中的目的节点IP地址信息中的主机ID号来确定最终目的节点为B2,然后再发送数据到节点B2。这样一个完整的数据帧的路由转发过程就完成了,数据也正确、顺利地到达目的节点。

② 路由器的原理

路由器(Router),是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。 路由器是互联网络的枢纽,"交通警察"。目前路由器已经广泛应用于各行各业,各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层(数据链路层),而路由发生在第三层,即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息,所以说两者实现各自功能的方式是不同的。
路由器(Router)又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。

原理:
路由器分本地路由器和远程路由器,本地路由器是用来连接网络传输介质的,如光纤、同轴电缆、双绞线;远程路由器是用来连接远程传输介质,并要求相应的设备,如电话线要配调制解调器,无线要通过无线接收机、发射机。
路由器是互联网的主要结点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择(routing),这也是路由器名称的由来(router,转发者)。作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于TCP/IP 的国际互联网络Internet 的主体脉络,也可以说,路由器构成了Internet的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此,在园区网、地区网、乃至整个Internet研究领域中,路由器技术始终处于核心地位,其发展历程和方向,成为整个Internet研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际,探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向,对于国内的网络技术研究、网络建设,以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念,都有重要的意义。

③ 路由器的原理及安装

尊敬的用户您好:
希望下面的回答能够对您有所帮助
路由器的工作原理:
1、路由器(Router),是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。
2、 路由器是互联网络的枢纽,"交通警察"。目前路由器已经广泛应用于各行各业,各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。
3、路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层(数据链路层),而路由发生在第三层,即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息,所以说两者实现各自功能的方式是不同的。
4、路由器(Router)又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。
5、因此,路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。

④ 路由器的工作原理是什么

路由器的工作原理:路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。

路由器用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。

路由器通常位于网络层

因而路由技术也是与网络层相关的一门技术, 路由器与早期的网桥相比有很多的变化和不同。 通常而言,网桥的局限性比较大,它只能够连通数据链路层相同或者类似的网络,不能够连接数据链路层之间有着较大差异的网络。

但是路由器却不同,它打破了这个局限,能够连接任意的两种不同的网络,但是这两种不同的网络之间要遵守一个原则,就是使用相同的网络层协议,这样才能够被路由器连接。

以上内容参考:网络-路由器

⑤ 路由器的原理和作用是什么

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。路由器由硬件和软件组成。硬件主要由中央处理器、内存、接口、控制端口等物理硬件和电路组成;软件主要由路由器的IOS操作系统组成。

今天,我们以当前普遍应用的Cisco路由器为例给大家介绍一下路由器的硬件组成及其工作情况。让大家在使用它们的同时,对它们的组成也有所了解。

中央处理器

与计算机一样,路由器也包含了一个中央处理器(CPU)。不同系列和型号的路由器,其中的CPU也不尽相同。Cisco路由器一般采用Motorola 68030和Orion/R4600两种处理器。

路由器的CPU负责路由器的配置管理和数据包的转发工作,如维护路由器所需的各种表格以及路由运算等。路由器对数据包的处理速度很大程度上取决于CPU的类型和性能。

内存

路由器采用了以下几种不同类型的内存,每种内存以不同方式协助路由器工作。

1.只读内存(ROM)

只读内存(ROM)在Cisco路由器中的功能与计算机中的ROM相似,主要用于系统初始化等功能。ROM中主要包含:

(1)系统加电自检代码(POST),用于检测路由器中各硬件部分是否完好;
(2)系统引导区代码(BootStrap),用于启动路由器并载入IOS操作系统;
(3)备份的IOS操作系统,以便在原有IOS操作系统被删除或破坏时使用。通常,这个IOS比现运行IOS的版本低一些,但却足以使路由器启动和工作。

顾名思义,ROM是只读存储器,不能修改其中存放的代码。如要进行升级,则要替换ROM芯片。

2.闪存(Flash)

闪存(Flash)是可读可写的存储器,在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。Flash中存放着当前使用中的IOS。事实上,如果Flash容量足够大,甚至可以存放多个操作系统,这在进行IOS升级时十分有用。当不知道新版IOS是否稳定时,可在升级后仍保留旧版IOS,当出现问题时可迅速退回到旧版操作系统,从而避免长时间的网路故障。

3.非易失性RAM(NVRAM)

非易失性RAM(Nonvolatile RAM)是可读可写的存储器,在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。由于NVRAM仅用于保存启动配置文件(Startup-Config),故其容量较小,通常在路由器上只配置32KB~128KB大小的NVRAM。同时,NVRAM的速度较快,成本也比较高。

4.随机存储器(RAM)

RAM也是可读可写的存储器,但它存储的内容在系统重启或关机后将被清除。和计算机中的RAM一样,Cisco路由器中的RAM也是运行期间暂时存放操作系统和数据的存储器,让路由器能迅速访问这些信息。RAM的存取速度优于前面所提到的3种内存的存取速度。

运行期间,RAM中包含路由表项目、ARP缓冲项目、日志项目和队列中排队等待发送的分组。除此之外,还包括运行配置文件(Running-config)、正在执行的代码、IOS操作系统程序和一些临时数据信息。

路由器的类型不同,IOS代码的读取方式也不同。如Cisco 2500系列路由器只在需要时才从Flash中读入部分IOS;而Cisco 4000系列路由器整个IOS必须先全部装入RAM才能运行。因此,前者称为Flash运行设备(Run from Flash),后者称为RAM运行设备(Run from RAM)。

路由器加电启动过程:

(1)系统硬件加电自检。运行ROM中的硬件检测程序,检测各组件能否正常工作。完成硬件检测后,开始软件初始化工作。
(2)软件初始化过程。运行ROM中的BootStrap程序,进行初步引导工作。
(3)寻找并载入IOS系统文件。IOS系统文件可以存放在多处,至于到底采用哪一个IOS,是通过命令设置指定的。
(4)IOS装载完毕,系统在NVRAM中搜索保存的Startup-Config文件,进行系统的配置。如果NVRAM中存在Startup-Config文件,则将该文件调入RAM中并逐条执行。否则,系统进入Setup模式,进行路由器初始配置。

接口

所有路由器都有接口(Interface),每个接口都有自己的名字和编号。一个接口的全名称由它的类型标志与数字编号构成,编号自0开始。

对于接口固定的路由器(如Cisco 2500系列)或采用模块化接口的路由器(如Cisco 4700系列),在接口的全名称中,只采用一个数字,并根据它们在路由器的物理顺序进行编号,例如Ethernet0表示第1个以太网接口,Serial1表示第2个串口。

对于支持“在线插拔和删除”或具有动态更改物理接口配置的路由器,其接口全名称中至少包含两个数字,中间用斜杠“/”分割。其中,第1个数字代表插槽编号,第2个数字代表接口卡内的端口编号。如Cisco 3600路由器中,serial3/0代表位于3号插槽上的第1个串口。

对于支持“万用接口处理器(VIP)”的路由器,其接口编号形式为“插槽/端口适配器/端口号”,如Cisco 7500系列路由器中,Ethernet4/0/1是指4号插槽上第1个端口适配器的第2个以太网接口。

控制台端口

所有路由器都安装了控制台端口,使用户或管理员能够利用终端与路由器进行通信,完成路由器配置。该端口提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口,用于在本地对路由器进行配置(首次配置必须通过控制台端口进行)。

路由器的型号不同,与控制台进行连接的具体接口方式也不同,有些采用DB25连接器�DB25F,有些采用RJ45连接器。通常,较小的路由器采用RJ45连接器,而较大的路由器采用DB25连接器。

辅助端口

多数路由器均配备了一个辅助端口,它与控制台端口类似,提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口,通常用于连接Modem以使用户或管理员对路由器进行远程管理

⑥ 无线路由器的上网原理是什么

无线路由器好比将单纯性无线AP和宽带路由器合二为一的扩展型产品,它不仅具备单纯性无线AP所有功能如支持DHCP客户端、支持VPN、防火墙、支持WEP加密等等,而且还包括了网络地址转换(NAT)功能,可支持局域网用户的网络连接共享。

可实现家庭无线网络中的Internet连接共享,实现ADSL、Cable modem和小区宽带的无线共享接入可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器等局域网方式再接入。

其内置有简单的虚拟拨号软件,可以存储用户名和密码拨号上网,可以实现为拨号接入Internet的ADSL、CM等提供自动拨号功能,而无需手动拨号或占用一台电脑做服务器使用。此外,无线路由器一般还具备相对更完善的安全防护功能。

(6)路由器连接网络的原理扩展阅读

无线路由器的优点

1、智能管理配备

双WAM3.75Gwireless-N宽带无线路由器,让您在WIFI安全保证下,随时随地享受极速连网络生活,永不掉线,智能管理配备了最新的3G和Wireless-N技术,能够自由享受无忧的网络连接,无论是在室外会议、展会、会场、工厂、家里。

2、永远在线连接

使用无线路由器,你可以将一个3G/HSDPAUSBmodem连接到它的内置USB接口,这能够让你连接上超过3.5G/HSDPA,3.75G/HSUPA,HSPA+。下载速率高达14.4Mbps。JGR-N605支持EthernetWAN接口,可以作为ADSL/Cable modem使用。

3、多功能服务

无线路由器的USB接口,它可以作为多功能服务器来帮助你建立一个属于你自己的网络,当你外出的时候,你可以使用办公室打印机,通过Webcam监控你的房子,与同事或者朋友共享文件,甚至可以下载FTP或BT文件。

4、多功能展示工具

独特3G管理中心是一个多功能展示工具,它在视觉上展示信号情况,可使用户最大限度地利用它们的连接。利用上传速度、下载速度你可以监视带宽。这种工具可以计算出每月运用的数据总量或者小时总量。

参考资料来源:网络-无线路由器