交通樞紐--路由器

  路由器（Router）是一種負責尋徑的網絡設備，它在互連網絡中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網絡路徑提供給用戶通信。路由器用于連接多個邏輯上分開的網絡。對用戶提供最佳的通信路徑，路由器利用路由表為數據傳輸選擇路徑，路由表包含網絡地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查找數據包從當前位置到目的地址的正確路徑。路由器使用最少時間算法或最優路徑算法來調整信息傳遞的路徑，如果某一網絡路徑發生故障或堵塞，路由器可選擇另一條路徑，以保證信息的正常傳輸。路由器可進行數據格式的轉換，成為不同協議之間網絡互連的必要設備。

  路由器使用尋徑協議來獲得網絡信息，采用基于“尋徑矩陣”的尋徑算法和準則來選擇最優路徑。按照OSI參考模型，路由器是一個網絡層系統。路由器分為單協議路由器和多協議路由器。

  Internet由各種各樣的網絡構成，路由器是其中非常重要的組成部分，整個Internet上的路由器不計其數。Intranet要并入Internet,兼作Internet服務，路由器是必不可少的組件，并且路由器的配置也比較復雜。

  （一）路由器的尋址和路由選擇

  在互連網上交換信息的一個基本要求是每個站都具有可達的地址。像郵政編址類似，互連網地址也由幾部分組成。在互連網上，通常要求使用網絡地址、主機地址和計算機上運行的應用。

  規定了地址之后，接下來便是如何選擇路徑到達報文的終點。路由選擇涉及規定路由選擇參數以及如何獲得這些參數。

  在互連網中使用的地址是32位的IP地址，該地址由網絡號和主機號組成。IP地址分為下述3類：

  A類地址使用7位來標識網絡，24位用來規定網絡上的主機；

  B類地址使用14位來標識網絡，16位用來標識主機；

  C類地址使用21位來標識網絡，8位用來標識主機。

  路由器在選擇路徑時常用的算法有兩種：一是距離向量；二是鏈路狀態。前一種由路由選擇信息協議（RIP）使用，后一種由開放式最短路徑優先協議（OSPF）使用。

  現舉例來說明路由器如何工作。假設由一個路由器連接了三個子網，子網地址（掩碼）分別為1000、2000和3000,相互通信的兩個站的地址分別是1400和2034。

  假定編址為1400的站向2034發送報文。信源站首先將其網絡地址掩碼（1000）與終點網絡地址掩碼進行比較，因為兩者不同，源站認識到報文接收者不在同一LAN上，不能直接發送到接收者。于是該源站便從其路由選擇表中把它所連接的路由器1的地址和該報文置于一個信封內，并將信封發給路由器1。

  路由器1收到報文，丟掉信封，觀察報文的終點地址，將其與它具有的3個網絡地址掩碼（1000,2000和3000）比較。由于與2000相同，路由器便將報文直接發送給接收者。當然，這個例子是互連網絡中最簡單的一種，但基本原理是一樣的。

  （二）路由器與網橋的差別

  路由器在網絡層提供連接服務，用路由器連接的網絡可以使用在數據鏈路層和物理層完全不同的協議。由于路由器操作的OSI層次比網橋高，所以，路由器提供的服務更為完善。路由器可根據傳輸費用、轉接時延、網絡擁塞或信源和終點間的距離來選擇最佳路徑。路由器的服務通常要由端用戶設備明確地請求，它處理的僅僅是由其它端用戶設備要求尋址的報文。

  路由器與網橋的另一個重要差別是，路由器了解整個網絡，維持互連網絡的拓撲，了解網絡的狀態，因而可使用最有效的路徑發送包。

  網橋和路由器之間功能上的差別經常很模糊。由于網橋變得越來越復雜，它們現在能處理一些以前由路由器處理的日常雜務，這樣使很多路由器失了業。執行路由功能的網橋有時也稱為網橋路由器（brouters）。

  巍巍雄關--網關

  網關（Gateway）（不，并非是比爾·蓋茨（BillGates）的道路（way）），又叫協議轉換器，是一種復雜的網絡連接設備，可以支持不同協議之間的轉換，實現不同協議網絡之間的互連。網關具有對不兼容的高層協議進行轉換的能力，為了實現異構設備之間的通信，網關需要對不同的鏈路層、專用會話層、表示層和應用層協議進行翻譯和轉換。

  所以說，網關是一個智能超群的路由器，一個智能超群的網橋，一個智能超群的中繼器。注意到這里的句型了嗎？

  若要使兩個完全不同的網絡（異構網）連接在一起，一般使用網關，在Internet中兩個網絡也要通過一臺稱為網關的計算機實現互聯。這臺計算機能根據用戶通信目標計算機的IP地址，決定是否將用戶發出的信息送出本地網絡，同時，它還將外界發送給屬于本地網絡計算機的信息接收過來，它是一個網絡與另一個網絡相聯的通道。為了使TCP/IP協議能夠尋址，該通道被賦予一個IP地址，這個IP地址稱為網關地址。

  網關主要用于不同體系結構的網絡或者局域網與主機系統的連接。在互連設備中，它最為復雜，一般只能進行一對一的轉換，或是少數幾種特定應用協議的轉換。網關一般是一種軟件產品。目前，網關已成為網絡上每個用戶都能訪問大型主機的通用工具。

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