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网络互联
网络互联通常是指交换机和路由器之间的互联,因为交换机和交换机互联存在三方面的不足:1、广播风暴,2、网络互联,3、网络安全。所以通常需要添加路由器,以有效的放置上述三种问题。路由器根据IP地址来区别不同网络,实现网络的互联和隔离。同时它具有根据隔离广播的作用,把广播限制在单个子网的内部。
IP地址和MAC地址无关,路由器是根据IP地址来转发数据。IP地址是由主机号和网络号组成的,使用子网掩码来确定主机地址和网络地址。规定同一子网中,数字全是1,对应IP地址的网络号,数字全是0,对应IP主机号。网络号和主机号合起来就是完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址,其网络号必须相同,这个网络就称为IP子网。
相同网络号的主机是可以直接通信的,要和其他IP子网中的主机进行通信,就必须通过网络中的某个路由器或者网关来实现。路由器有多个端口,用于连接多个子网的。每个端口的IP地址的网络号要与所连接的IP子网的网络号相同,不同端口对应不同的IP子网,路由器多个端口的网络号必须不同的。
路由原理
路由包括两个基本动作:寻址和转发。寻址就是选择到达目的的最佳路径,有路由选择算法来实现的。寻址分为:直接寻址和间接寻址。直接寻址:源主机和目的主机在相同网络中,发生在二层的。间接寻址:源主机和目的主机在不同网络中,发生在三层的。
路由技术就是指IP数据包在通信子网中寻找传输路径,采用间接寻址方式将数据包逐渐传递,直到最终设备。因此就要涉及到路由选择协议和路由算法,为了让路由器判断最佳路径,我们首先要选择一种路由协议,不同的路由协议使用不同的度量值。度量值就是判断传输路径好坏的标准。度量值包括:跳数(Hop count经过路由器的数量)、带宽(Bandwidth)、延时(Delay)、可靠性(Reliability)、负载(Load)、滴答数(Ticks)、花费(Cost)。路由协议分为直连路由协议,静态路由协议,动态路由协议。
直连路由:工作在数据链路层的,是指去往路由器的接口地址所在网段的路径,该路径信息不需要网络管理员维护,也不需要路由器通过某种计算获取,只要该接口出去激活状态,路由器就会把直接连接接口所在的网段路由信息填写到路由表中去。
静态路由:一种路由的方式,路由项(routing entry)由手动配置,而非动态决定。静态路由是固定的,不会改变,即使网络状况已经改变或是重新被组态。一般来说,静态路由是由网络管理员逐项加入路由表。
总结配置静态路由的一般步骤:
1、为路由器的每一个接口配置IP地址
2、确定本路由器有哪些网段
3、确定网络中有哪些属于非本路由器直连网段的相关路由信息
4、在路由表中添加所有非本路由器直接网段的相关路由信息
静态路由的优点是:1、对CPU、内存等硬件的需求不高;2、不占用带宽;3、增加网络安全。静态路由的缺点是:1、配置工作量大且容易出错;2、适应拓扑变化的能力较差。
动态路由:协议通过路由信息的交换生成并维护转发引擎所需的路由表。当网络拓扑结构改变时动态路由协议可以自动更新路由表,并负责决定数据传输最佳路径。在动态路由中,管理员不再需要与静态路由一样,手工对路由器上的路由表进行维护,而是在每台路由器上运行一个路由协议。这个路由协议会根据路由器上的接口的配置(如IP地址的配置)及所连接的链路的状态,生成路由表中的路由表项。
动态路由协议的作用主要有以下三点:
1、维护路由信息
2、建立路由表
3、决定最佳路由
动态路由协议的优点:1、可以自动适应网络状态的变化;2、自动维护路由信息而不需要网络管理员的参与。动态路由协议的缺点:1、由于需要相互交换路由信息,因而占用网络带宽与系统资源;2、安全性不如静态路。
在有冗余连接的复杂网络环境中,适合采用动态路由协议。在动态路由协议中,目的网络是否可达取决于网络状态。
静态和动态路由的比较
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