基于路由器的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(全文)

1、基于路由器的XX絡(luò)技術(shù)關(guān)鍵字:路由器基本概念分類XX絡(luò)技術(shù)當前基于IP協(xié)議的計算機XX絡(luò)用戶數(shù)量劇增,XX絡(luò)流量每6個月翻一番,比計算機CPU速度每18個月提高一倍快得多。為了使XX絡(luò)狀況更加適應(yīng)用戶的需要,作為XX絡(luò)核心器件的路由器的不斷升級換代也就成為大勢所趨。下面筆者就從路由器的基本概念和分類入手,對基于路由器的XX絡(luò)技術(shù)進行一個較為全面的介紹。一、路由器的基本概念1977年，國際標準化組織（ISO）制定了開放系統(tǒng)互連基本參考模型（OSI）,OSI參考模型采納分層結(jié)構(gòu)技術(shù),將整個XX絡(luò)的通信功能分為職責分明的七層,由高到低分別是:應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、XX絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理

2、層。目前計算機XX絡(luò)通信中采納最為普遍的TCP/IP協(xié)議汲取了OSI標準中的概念及特征。TCP/IP模型由四個層次組成,即應(yīng)用層、傳輸層、XX絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。只有對等層才能相互通訊,一方在某層上的協(xié)議是什么,對方在同一層次上也必須采納同一協(xié)議。路由器就工作在TCP/IP模型的第三層（XX絡(luò)層）,主要作用是為收到的報文尋找正確的路徑,并把它們轉(zhuǎn)發(fā)出去。二、路由器的基本構(gòu)成部分兩個或兩個以上的接口（用于連接不同的XX絡(luò)）。協(xié)議至少實現(xiàn)到XX絡(luò)層（只有理解XX絡(luò)層協(xié)議才能與XX絡(luò)層通訊）至少支持兩種以上的子XX協(xié)議（異種XX）。一組路由協(xié)議。三、路由器的基本功能存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、尋徑功能。路由功

3、能。包括數(shù)據(jù)包的路徑?jīng)Q策、負載平衡、多媒體傳輸（多播）等。智能化XX絡(luò)服務(wù)。包括QOS、訪問列表（防火墻）、驗證、授權(quán)、計費、鏈路備份、調(diào)試、治理等。四、路由器的分類按照路由器的接口、處理能力、吞吐量、提供的協(xié)議、功能等可以把路由器分成高、中、低多種檔次。高端路由器。位于WN骨干XX的中心或骨干位置,構(gòu)成IPXX絡(luò)的核心。中端路由器。適合于有分支機構(gòu)的中小型企業(yè),一般位于路由中心位置上互連企業(yè)XX的各個分支機構(gòu),并作為企業(yè)XX的出口,上行接入高端路由器中。中檔路由器邊緣可以接入低端系列路由器。對于中小型企業(yè)來說,中端路由器是其XX絡(luò)的中心。低端路由器。主要針對派出機構(gòu),接口少,處理能力要求不高

4、等場合。專用路由器。如VPN路由器、加密路由器、語音路由器,通過特別的附加(軟)硬件實現(xiàn)特定功能。五、主要技術(shù)分析IPv6是IP的一種新的版本,它同目前廣泛使用的IPv4相比,地址由32位擴充到128位。從理論上說,地址的數(shù)量由原先的4.3X109個增加到4.3X1038個。經(jīng)由IPv6,路由數(shù)可以減少一個數(shù)量級。IPv6所以能使互聯(lián)XX連接許多東西變得簡單而且使用容易,是因為它使用了以下技術(shù)。.地址空間的擴充、可使路由表減小的地址構(gòu)造、自動設(shè)定地址以及提高安全保密性。IPv6在路由技術(shù)上繼承了IPv4的有利方面,代表未來路由技術(shù)的進展方向。.提高路由器吞吐量的技術(shù)。 TOC o 1-5 h

5、z 路由器的吞吐量是指路由器單位時間內(nèi)能夠轉(zhuǎn)發(fā)的報文數(shù),通常用PPS(PcketPerSecond)表示。以一個典型的企業(yè)XX為例,一個派駐機構(gòu)的上行速率有2000PPS就夠了,分支的核心路由設(shè)備必須具有幾萬PPS的吞吐能力,而公司總部的路由中心則可能需要幾十萬甚至上百萬PPS的處理能力。目前主要有下面的提高路由器吞吐量的技術(shù):改造路由表;采納Cche;采納分布式處理;高層交換;硬件(FPG/SIC)轉(zhuǎn)發(fā)等。交換式路由器(SwitchRouter)就是利用這些技術(shù)的結(jié)晶。.可編程SIC技術(shù)。SIC技術(shù)能夠使得路由器的速度提高并降低制造成本。由于設(shè)計生產(chǎn)的投入相當大,SIC基本上都用于已完全標準

6、化和固化的過程。為了滿足計算機XX絡(luò)各種結(jié)構(gòu)和協(xié)議的頻繁變化的要求,出現(xiàn)了“可編程SIC”技術(shù)。實際應(yīng)用中多數(shù)采納在SIC芯片中內(nèi)嵌入專門處理通信協(xié)議的CPU,通過改寫微碼,使其具有處理不同協(xié)議的能力。.VPN技術(shù)。VPN(VirtulPrivteNetwork)虛擬私有XX絡(luò)就是利用公共XX絡(luò)來構(gòu)建的私人專用XX絡(luò)。用于構(gòu)建VPN的公共XX絡(luò)包括Internet、幀中繼、TM等。在公共XX絡(luò)上組建的VPN,像企業(yè)現(xiàn)有的私有XX絡(luò)一樣能夠保證安全性、可靠性和可治理性等?！疤摂M”的概念是相對傳統(tǒng)私有XX絡(luò)的構(gòu)建方式而言的。對于廣域XX連接,傳統(tǒng)的組XX方式是通過遠程撥號連接來實現(xiàn)的,而VPN是利

7、用服務(wù)提供商所提供的公共XX絡(luò)來實現(xiàn)遠程的廣域連接。通過VPN,企業(yè)可以以更低的成本連接它們的遠地辦事機構(gòu)、公司出差員工和業(yè)務(wù)合作伙伴,企業(yè)內(nèi)部資源享用者只需連入本地ISP的POP(PointofPresence,接入服務(wù)提供點)即可相互通信;而利用傳統(tǒng)的WN組建技術(shù),彼此之間要有專線相連才可以達到同樣的目的。虛擬XX組成后,出差員工和外地客戶只需擁有當?shù)豂SP的上XX權(quán)限就可以訪問企業(yè)內(nèi)部資源;如果接入服務(wù)器的用戶身份認證服務(wù)器支持漫游,甚至不必擁有本地ISP的上XX權(quán)限。這對于流動性很大的出差員工和分布廣泛的客戶與合作伙伴來說是很有意義的。并且企業(yè)開設(shè)VPN服務(wù)所需的設(shè)備很少,只需在資源共

8、享處放置一臺VPN服務(wù)器就可以。常見的VPN分為三種類型:遠程訪問虛擬XX(ccessVPN)、企業(yè)內(nèi)部虛擬XX(IntrnetVPN)和企業(yè)擴展虛擬XX(ExtrnetVPN),這三種類型的VPN分別與傳統(tǒng)的遠程訪問XX絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部的Intrnet,以及企業(yè)XX和相關(guān)合作伙伴的企業(yè)XX所構(gòu)成的Extrnet相對應(yīng)。.QOS(QulityOfService)。QOS是兩XX合一和VPN等應(yīng)用推廣的前提。在融合的推動下數(shù)據(jù)XX上承載的業(yè)務(wù)越來越廣泛,話音、電子商務(wù)、遠程教育等。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)XX對業(yè)務(wù)是不區(qū)分的,當XX上數(shù)據(jù)流量比較大時話音質(zhì)量將急劇下降,某些重要的公司業(yè)務(wù)流也將受到影響。QOS就是

9、要區(qū)別對待這些業(yè)務(wù),提高XX絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。QOS包含的流分類是將接入的用戶數(shù)據(jù)按業(yè)務(wù)進行分類,給予不同的優(yōu)先級;流量整形是指對特定的業(yè)務(wù)流進行帶寬限制,使之符合QOS協(xié)定;流量工程則是從全XX治理的高度保障QOS。.MPLS(MultiProtocolLbelSwitch)多協(xié)議標記交換。IP的進展存在著一個非常明顯的障礙,這是由IP本身固有的一個缺陷決定的,IP是一個無連接的協(xié)議,因此IPXX上的應(yīng)用無法得到很好的QOS保證。由于缺乏連接性,每一個IP包都是單獨地發(fā)到目的地的,XX絡(luò)中的各個節(jié)點都無從知曉這些無連接的包中的某一個是如何到來的。與此相比,面向連接的協(xié)議如幀中繼則需要建立一個固定

10、的虛電路。連接路徑上的各個節(jié)點和干線可以先為其預(yù)留資源,以提供QOS保證。IP具有其它XX絡(luò)協(xié)議所無法比擬的靈活性,這一點通過Internet已經(jīng)得到了證明,而面向連接的協(xié)議可以保證QOS,因此這兩種協(xié)議的結(jié)合是非常有意義的,這就導(dǎo)致了MPLS的產(chǎn)生。MPLS將IP的靈活性和幀中繼、TM等面向連接XX絡(luò)的QOS保證特性有效地結(jié)合在了一起,這對于IP的進一步廣泛應(yīng)用無疑有著巨大的推動作用。.多播技術(shù)。多播(Multicst)主要用于視頻會議等應(yīng)用場合,這種應(yīng)用需要同一份數(shù)據(jù)同時發(fā)送給多個用戶。多播包的目的地址使用D類IP地址,即從224.0.0.0到239.255.255.255的多播地址。每個

11、多播地址代表一個多播組,而不是一臺主機。IGMP(Internet組治理協(xié)議)用于操縱用戶加入或離開多播組,多播路由協(xié)議則用于建立多播路由表,或稱多播樹。如果一個局域XX中有一個用戶通過IGMP宣布加入某多播組,則局域XX中的多播路由器就將該信息通過多播路由協(xié)議進行傳播,最終將該局域XX作為一個分枝加入多播樹。當局域XX中的所有用戶退出該多播組后相關(guān)的分枝就從多播樹中刪掉。多播路由協(xié)議有下列幾種。DVMRP:距離向量多播路由協(xié)議;MOSPF:多播OSPF;CBT:基于核的樹；PIM:協(xié)議無關(guān)的多播。多播XX中可能有不支持多播的路由器,此時多播路由器使用“IPoverIP”的隧道方式將多播包封裝在單播IP包中透傳給相鄰的多播路由器。相鄰的多播路由器先將單播IP頭剝掉,然后繼續(xù)進行多播傳輸。.XX管系統(tǒng)。XX管在XX絡(luò)運營中起著非常重要的作用。方便、強大的XX管可以協(xié)助用戶有效地治理XX絡(luò)和降低XX絡(luò)維護費用。XX管協(xié)議非常多,與路由器產(chǎn)品相關(guān)的XX管協(xié)議主要有SNMP、RMON等,其中SNMP最常見。SNMP采納代理（gent）工作方式,設(shè)備側(cè)（路由器上）運行g(shù)ent,XX管站運行治理軟件。代理的作用包括收集路由器統(tǒng)計數(shù)據(jù)（如端口收發(fā)報文總數(shù)等）和狀態(tài)信息（