路由器、交換機設(shè)備及工作原理

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2012-5-21,#,路由器、交換機設(shè)備工作原理介紹,寧德移動支撐中心,2012,年,5,月,2,1,日,1.1,路,由,器的概念及基本構(gòu)成,用于網(wǎng)絡(luò)互連的計算機設(shè)備,主要工作在,OSI,模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層信息進行路由路由轉(zhuǎn)發(fā),提供豐富的接口類型,支持豐富的鏈路層協(xié)議,支持多種路由協(xié)議,路由器基礎(chǔ)及工作原理介紹,1.2,路由器的作用,路由器做什么？,連接具有不同介質(zhì)的鏈路,連接網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，隔離廣播,對數(shù)據(jù)報文執(zhí)行尋路和轉(zhuǎn)發(fā),交換和維護路由信息,1.3,路,由原理,路,由是指導(dǎo),IP,

2、報文發(fā)送的路徑信息,什么是路,由,？,1.3.1,路,由表是路由器轉(zhuǎn)發(fā)報文的判斷依據(jù),當(dāng)路由器收到一個數(shù)據(jù)包時，將數(shù)據(jù)包,IP,地址提取出來，然后與路由表中路由項包含的目的地址進行比較,1.3.2,路,由器單跳操作,1.3.3,路,由表查找規(guī)則,1,當(dāng)路由表中存在多個路由項可以同時匹配目的,IP,地址時，路由查找進程會選擇其中掩碼最長的路由項由于轉(zhuǎn)發(fā)，此為最長匹配原則。如,圖,40.0.0.2,數(shù)據(jù)包入站時有,2,個地址匹配，而卻選擇了掩碼最長的,40.0.0.0/24,進行轉(zhuǎn)發(fā),1.3.4,路,由表查找規(guī)則,2,如果所匹配的路由項的下一跳地址不在直連鏈路上，路由器還需要對路由表進行迭代查找，

3、找到最終的下一跳來。,1.3.5,路,由表查找規(guī)則,3,如果路由表中沒有路由項能夠匹配數(shù)據(jù)包，則丟棄數(shù)據(jù)包。但是，如果路由表中有默認路由存在則選擇默認路由進行轉(zhuǎn)發(fā)。如圖,30.0.0.2,數(shù)據(jù)包入站，查找路由表并無匹配的地址但存在默認路由,0.0.0.0/0,，所以選擇默認路由轉(zhuǎn)發(fā)。,路由的來,源,路由度量值（,Metric,）,直連路由,開銷小，配置簡單，無需人工維護。只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段的路由。,手工配置的靜態(tài)路由,無開銷，配置簡單，需人工維護，適合簡單拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。,路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由,開銷大，配置復(fù)雜，無需人工維護，適合復(fù)雜拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。,路由度量值表示到達這條路由所指目的地址的

4、代價。,通常影響路由度量值的因素：,線路延遲、帶寬、線路使用線路可信度、跳數(shù)、最大傳輸單元,不同路由協(xié)議參考的因素不同,路由器度量值只在同一種路由協(xié)議內(nèi)有比較意義，不同路由協(xié)議之間的路由度量值沒有可比性，也不存在換算關(guān)系。,路由優(yōu)先級,如果到相同目的地址有多個路由來源，則：,以,Preferebce,（優(yōu)先級）確定不同類型優(yōu)先級,Preferebce,越小，優(yōu)先級越高,優(yōu)先級最高的路由被添加進路由表,在計算路由信息的時候，因為不同路由協(xié)議所考慮的因素不同，所以計算出的路徑也可能會不同。在這種情況下就取決于路由優(yōu)先級，具有較高優(yōu)先級,(,數(shù)值越小表明優(yōu)先級越高,),的路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由將成為最優(yōu)

5、路由，并加入路由表中。,各類路由默認優(yōu)先級,交換機設(shè)備工作原理,交換機的作,用,連,接多個以太網(wǎng)物理段，隔離沖突域,對,以太網(wǎng)幀進行高速而透明的交換機轉(zhuǎn)發(fā),自,行學(xué)習(xí)和維護,MAC,地址信息,交換機的特點,主,要工作在,OSI,模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路,層,提,供以太網(wǎng)間的透明橋接和交,換,依,據(jù)鏈路層的,MAC,地址，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù),幀,的,端口間進行轉(zhuǎn)發(fā),共享式以太網(wǎng),共享式以太網(wǎng)中，所有的終端主機都處于同一個沖突域中，局域網(wǎng)中的所有接入終端共享總線的帶寬,在交換式以太網(wǎng)中，交換機的每個端口處于獨立的沖突域中，終端主機獨占端口的帶寬,交換機的,MAC,地址表學(xué)習(xí)過程,MAC,地址表初始化,交換

6、機剛啟動時，,MAC,地址表內(nèi)無表項,MAC,地址表學(xué)習(xí)過程,1,PCA,發(fā)出數(shù)據(jù),幀,交換機把,PCA,的幀中的源地址,MAC_A,與接收到此幀的端口,E1/0/1,關(guān)聯(lián)起,來,交換機把,PCA,的幀從所有其他端口發(fā)送出去（除了接收到幀的端口,E1/0/1,MAC,地址表學(xué)習(xí)過程,2,PCB,、,PCC,、,PCD,發(fā)出數(shù)據(jù),幀,交換機把接收到的幀中的源地址與相應(yīng)的端口聯(lián)系起來,交換機對數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)和過,濾,單播幀的轉(zhuǎn),發(fā),PCA,發(fā)出目的到,PCD,的單播數(shù)據(jù)幀,交換機根據(jù)幀中的目的地址，從相應(yīng)的端口,E1/0/4,發(fā)送出去,交換機不在其他端口上轉(zhuǎn)發(fā)此單播數(shù)據(jù)幀,廣播、組播和未知單播幀的轉(zhuǎn),發(fā),交換機會把廣播、組播和未知單播幀從所有其他發(fā)送出去（除了接收到幀的端口）,廣播域,路由器或三層交換機的三層接口處于獨立的廣播域中，終端主機發(fā)出的廣播幀在三層接口被終止,總結(jié),路,由的作用是指導(dǎo),IP,報文轉(zhuǎn)發(fā),路由表主要表項有目的地址,/,掩碼、下一跳、出接口等,路由的來源,路由的度量值、優(yōu)先級,共,享式以太網(wǎng)中所有終端共享總線帶寬，交換式以太網(wǎng)中每個終端處于獨立的沖突域,交,換機根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)幀的源地址進行,MAC,地址表的學(xué)習(xí),交,換機根據(jù),MAC,地址表對數(shù)據(jù)幀進行轉(zhuǎn)發(fā),路,由器或三層交換機的三層接口的屬于獨立的廣播域,