一、路由器的工作原理

我們知道路由器是用來連接不同網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)的，在一個(gè)局域網(wǎng)中，假如不需與外界網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的話，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的各工作站都能識(shí)別其它各節(jié)點(diǎn)，完全可以通過交換機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)目的發(fā)送，根本用不上路由器來記憶局域網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)MAC地址。路由器識(shí)別不同網(wǎng)絡(luò)的方法是通過識(shí)別不同網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)進(jìn)行的，所以為了保證路由成功，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都必須有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)。路由器要識(shí)別另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，首先要識(shí)別的就是對(duì)方網(wǎng)絡(luò)的路由器ip地址的網(wǎng)絡(luò)ID，看是不是與目的節(jié)點(diǎn)地址中的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相一致。假如是當(dāng)然就向這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由器發(fā)送了，接收網(wǎng)絡(luò)的路由器在接收到源網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的報(bào)文后，根據(jù)報(bào)文中所包括的目的節(jié)點(diǎn)IP地址中的主機(jī)ID號(hào)來識(shí)別是發(fā)給哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)的，然后再直接發(fā)送。

為了更清楚地說明路由器的工作原理，現(xiàn)在我們假設(shè)有這樣一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)其中一個(gè)網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)為"A"，在同一網(wǎng)段中有4臺(tái)終端設(shè)備連接在一起，這個(gè)網(wǎng)段的每個(gè)設(shè)備的IP地址分別假設(shè)為：A1、A2、A3和A4。連接在這個(gè)網(wǎng)段上的一臺(tái)路由器是用來連接其它網(wǎng)段的，路由器連接于A網(wǎng)段的那個(gè)端口IP地址為A5。同樣路由器連接另一網(wǎng)段為B網(wǎng)段，這個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)為"B"，那連接在B網(wǎng)段的另幾臺(tái)工作站設(shè)備設(shè)的IP地址我們?cè)O(shè)為：B1、B2、B3、B4，同樣連接與B網(wǎng)段的路由器端口的IP地址我們?cè)O(shè)為B5，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

在這樣一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在著兩個(gè)不同的網(wǎng)段，現(xiàn)假如A網(wǎng)段中的A1用戶想發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)給B網(wǎng)段的B2用戶，有了路由器就非常簡單了。

首先A1用戶把所發(fā)送的數(shù)據(jù)及發(fā)送報(bào)文預(yù)備好，以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機(jī)廣播發(fā)給同一網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)（集線器都是采取廣播方式，而交換機(jī)因?yàn)椴荒茏R(shí)別這個(gè)地址，也采取廣播方式），路由器在偵聽到A1發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，分析目的節(jié)點(diǎn)的IP地址信息（路由器在得到數(shù)據(jù)包后總是要先進(jìn)行分析）。得知不是本網(wǎng)段的，就把數(shù)據(jù)幀接收下來，進(jìn)一步根據(jù)其路由表分析得知接收節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)與B5端口的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相同，這時(shí)路由器的A5端口就直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)給路由器B5端口。B5端口再根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的目的節(jié)點(diǎn)IP地址信息中的主機(jī)ID號(hào)來確定最終目的節(jié)點(diǎn)為B2，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)B2。這樣一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀的路由轉(zhuǎn)發(fā)過程就完成了，數(shù)據(jù)也正確、順利地到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)然實(shí)際上像以上這樣的網(wǎng)絡(luò)算是非常簡單的，路由器的功能還不能從根本上體現(xiàn)出來，一般一個(gè)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)同時(shí)連接其它多個(gè)網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)，就像圖2所示的一樣，A、B、C、D四個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過路由器連接在一起。

圖2

現(xiàn)在我們來看一下在如圖2所示網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下路由器又是如何發(fā)揮其路由、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用的。我們同樣需要假設(shè)，各網(wǎng)絡(luò)用戶的IP地址分配就不多講了，圖2已有標(biāo)注。現(xiàn)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)A中一個(gè)用戶A1要向C網(wǎng)絡(luò)中的C3用戶發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，信號(hào)傳遞的步驟如下：

第1步：用戶A1將目的用戶C3的地址C3，連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機(jī)以廣播的形式發(fā)送給同一網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)，當(dāng)路由器A5端口偵聽到這個(gè)地址后，分析得知所發(fā)目的節(jié)點(diǎn)不是本網(wǎng)段的，需要路由轉(zhuǎn)發(fā)，就把數(shù)據(jù)幀接收下來。

第2步：路由器A5端口接收到用戶A1的數(shù)據(jù)幀后，先從報(bào)頭中取出目的用戶C3的IP地址，并根據(jù)路由表計(jì)算出發(fā)往用戶C3的最佳路徑。因?yàn)閺姆治龅弥紺3的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)與路由器的C5網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相同，所以由路由器的A5端口直接發(fā)向路由器的C5端口應(yīng)是信號(hào)傳遞的最佳途經(jīng)。

第3步：路由器的C5端口再次取出目的用戶C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主機(jī)ID號(hào)，假如在網(wǎng)絡(luò)中有交換機(jī)則可先發(fā)給交換機(jī)，由交換機(jī)根據(jù)MAC地址表找出具體的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置；假如沒有交換機(jī)設(shè)備則根據(jù)其IP地址中的主機(jī)ID直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)送給用戶C3，這樣一個(gè)完整的數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)過程也完成了。

從上面可以看出，不管網(wǎng)絡(luò)有多么復(fù)雜，路由器其實(shí)所作的工作就是這么幾步，所以整個(gè)路由器的工作原理都差不多。當(dāng)然在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中還遠(yuǎn)比上圖2所示的要復(fù)雜許多，實(shí)際的步驟也不會(huì)像上述那么簡單，但總的過程是這樣的。

一、路由器的工作原理

我們知道路由器是用來連接不同網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)的，在一個(gè)局域網(wǎng)中，假如不需與外界網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的話，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的各工作站都能識(shí)別其它各節(jié)點(diǎn)，完全可以通過交換機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)目的發(fā)送，根本用不上路由器來記憶局域網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)MAC地址。路由器識(shí)別不同網(wǎng)絡(luò)的方法是通過識(shí)別不同網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)進(jìn)行的，所以為了保證路由成功，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都必須有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)。路由器要識(shí)別另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，首先要識(shí)別的就是對(duì)方網(wǎng)絡(luò)的路由器IP地址的網(wǎng)絡(luò)ID，看是不是與目的節(jié)點(diǎn)地址中的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相一致。假如是當(dāng)然就向這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由器發(fā)送了，接收網(wǎng)絡(luò)的路由器在接收到源網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的報(bào)文后，根據(jù)報(bào)文中所包括的目的節(jié)點(diǎn)IP地址中的主機(jī)ID號(hào)來識(shí)別是發(fā)給哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)的，然后再直接發(fā)送。

為了更清楚地說明路由器的工作原理，現(xiàn)在我們假設(shè)有這樣一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)其中一個(gè)網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)為"A"，在同一網(wǎng)段中有4臺(tái)終端設(shè)備連接在一起，這個(gè)網(wǎng)段的每個(gè)設(shè)備的IP地址分別假設(shè)為：A1、A2、A3和A4。連接在這個(gè)網(wǎng)段上的一臺(tái)路由器是用來連接其它網(wǎng)段的，路由器連接于A網(wǎng)段的那個(gè)端口IP地址為A5。同樣路由器連接另一網(wǎng)段為B網(wǎng)段，這個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)為"B"，那連接在B網(wǎng)段的另幾臺(tái)工作站設(shè)備設(shè)的IP地址我們?cè)O(shè)為：B1、B2、B3、B4，同樣連接與B網(wǎng)段的路由器端口的IP地址我們?cè)O(shè)為B5，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

在這樣一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在著兩個(gè)不同的網(wǎng)段，現(xiàn)假如A網(wǎng)段中的A1用戶想發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)給B網(wǎng)段的B2用戶，有了路由器就非常簡單了。

首先A1用戶把所發(fā)送的數(shù)據(jù)及發(fā)送報(bào)文預(yù)備好，以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機(jī)廣播發(fā)給同一網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)（集線器都是采取廣播方式，而交換機(jī)因?yàn)椴荒茏R(shí)別這個(gè)地址，也采取廣播方式），路由器在偵聽到A1發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，分析目的節(jié)點(diǎn)的IP地址信息（路由器在得到數(shù)據(jù)包后總是要先進(jìn)行分析）。得知不是本網(wǎng)段的，就把數(shù)據(jù)幀接收下來，進(jìn)一步根據(jù)其路由表分析得知接收節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)與B5端口的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相同，這時(shí)路由器的A5端口就直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)給路由器B5端口。B5端口再根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的目的節(jié)點(diǎn)IP地址信息中的主機(jī)ID號(hào)來確定最終目的節(jié)點(diǎn)為B2，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)B2。這樣一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀的路由轉(zhuǎn)發(fā)過程就完成了，數(shù)據(jù)也正確、順利地到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)然實(shí)際上像以上這樣的網(wǎng)絡(luò)算是非常簡單的，路由器的功能還不能從根本上體現(xiàn)出來，一般一個(gè)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)同時(shí)連接其它多個(gè)網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)，就像圖2所示的一樣，A、B、C、D四個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過路由器連接在一起。

圖2

現(xiàn)在我們來看一下在如圖2所示網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下路由器又是如何發(fā)揮其路由、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用的。我們同樣需要假設(shè)，各網(wǎng)絡(luò)用戶的IP地址分配就不多講了，圖2已有標(biāo)注。現(xiàn)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)A中一個(gè)用戶A1要向C網(wǎng)絡(luò)中的C3用戶發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，信號(hào)傳遞的步驟如下：

第1步：用戶A1將目的用戶C3的地址C3，連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機(jī)以廣播的形式發(fā)送給同一網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)，當(dāng)路由器A5端口偵聽到這個(gè)地址后，分析得知所發(fā)目的節(jié)點(diǎn)不是本網(wǎng)段的，需要路由轉(zhuǎn)發(fā)，就把數(shù)據(jù)幀接收下來。

第2步：路由器A5端口接收到用戶A1的數(shù)據(jù)幀后，先從報(bào)頭中取出目的用戶C3的IP地址，并根據(jù)路由表計(jì)算出發(fā)往用戶C3的最佳路徑。因?yàn)閺姆治龅弥紺3的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)與路由器的C5網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相同，所以由路由器的A5端口直接發(fā)向路由器的C5端口應(yīng)是信號(hào)傳遞的最佳途經(jīng)。

第3步：路由器的C5端口再次取出目的用戶C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主機(jī)ID號(hào)，假如在網(wǎng)絡(luò)中有交換機(jī)則可先發(fā)給交換機(jī)，由交換機(jī)根據(jù)MAC地址表找出具體的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置；假如沒有交換機(jī)設(shè)備則根據(jù)其IP地址中的主機(jī)ID直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)送給用戶C3，這樣一個(gè)完整的數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)過程也完成了。

從上面可以看出，不管網(wǎng)絡(luò)有多么復(fù)雜，路由器其實(shí)所作的工作就是這么幾步，所以整個(gè)路由器的工作原理都差不多。當(dāng)然在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中還遠(yuǎn)比上圖2所示的要復(fù)雜許多，實(shí)際的步驟也不會(huì)像上述那么簡單，但總的過程是這樣的。

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一、路由器的工作原理

我們知道路由器是用來連接不同網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)的，在一個(gè)局域網(wǎng)中，假如不需與外界網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的話，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的各工作站都能識(shí)別其它各節(jié)點(diǎn)，完全可以通過交換機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)目的發(fā)送，根本用不上路由器來記憶局域網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)MAC地址。路由器識(shí)別不同網(wǎng)絡(luò)的方法是通過識(shí)別不同網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)進(jìn)行的，所以為了保證路由成功，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都必須有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)。路由器要識(shí)別另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，首先要識(shí)別的就是對(duì)方網(wǎng)絡(luò)的路由器IP地址的網(wǎng)絡(luò)ID，看是不是與目的節(jié)點(diǎn)地址中的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相一致。假如是當(dāng)然就向這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由器發(fā)送了，接收網(wǎng)絡(luò)的路由器在接收到源網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的報(bào)文后，根據(jù)報(bào)文中所包括的目的節(jié)點(diǎn)IP地址中的主機(jī)ID號(hào)來識(shí)別是發(fā)給哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)的，然后再直接發(fā)送。

為了更清楚地說明路由器的工作原理，現(xiàn)在我們假設(shè)有這樣一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)其中一個(gè)網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)為"A"，在同一網(wǎng)段中有4臺(tái)終端設(shè)備連接在一起，這個(gè)網(wǎng)段的每個(gè)設(shè)備的IP地址分別假設(shè)為：A1、A2、A3和A4。連接在這個(gè)網(wǎng)段上的一臺(tái)路由器是用來連接其它網(wǎng)段的，路由器連接于A網(wǎng)段的那個(gè)端口IP地址為A5。同樣路由器連接另一網(wǎng)段為B網(wǎng)段，這個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)為"B"，那連接在B網(wǎng)段的另幾臺(tái)工作站設(shè)備設(shè)的IP地址我們?cè)O(shè)為：B1、B2、B3、B4，同樣連接與B網(wǎng)段的路由器端口的IP地址我們?cè)O(shè)為B5，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

在這樣一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在著兩個(gè)不同的網(wǎng)段，現(xiàn)假如A網(wǎng)段中的A1用戶想發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)給B網(wǎng)段的B2用戶，有了路由器就非常簡單了。

首先A1用戶把所發(fā)送的數(shù)據(jù)及發(fā)送報(bào)文預(yù)備好，以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機(jī)廣播發(fā)給同一網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)（集線器都是采取廣播方式，而交換機(jī)因?yàn)椴荒茏R(shí)別這個(gè)地址，也采取廣播方式），路由器在偵聽到A1發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，分析目的節(jié)點(diǎn)的IP地址信息（路由器在得到數(shù)據(jù)包后總是要先進(jìn)行分析）。得知不是本網(wǎng)段的，就把數(shù)據(jù)幀接收下來，進(jìn)一步根據(jù)其路由表分析得知接收節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)與B5端口的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相同，這時(shí)路由器的A5端口就直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)給路由器B5端口。B5端口再根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的目的節(jié)點(diǎn)IP地址信息中的主機(jī)ID號(hào)來確定最終目的節(jié)點(diǎn)為B2，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)B2。這樣一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀的路由轉(zhuǎn)發(fā)過程就完成了，數(shù)據(jù)也正確、順利地到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)然實(shí)際上像以上這樣的網(wǎng)絡(luò)算是非常簡單的，路由器的功能還不能從根本上體現(xiàn)出來，一般一個(gè)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)同時(shí)連接其它多個(gè)網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)，就像圖2所示的一樣，A、B、C、D四個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過路由器連接在一起。

圖2

現(xiàn)在我們來看一下在如圖2所示網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下路由器又是如何發(fā)揮其路由、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用的。我們同樣需要假設(shè)，各網(wǎng)絡(luò)用戶的IP地址分配就不多講了，圖2已有標(biāo)注。現(xiàn)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)A中一個(gè)用戶A1要向C網(wǎng)絡(luò)中的C3用戶發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，信號(hào)傳遞的步驟如下：

第1步：用戶A1將目的用戶C3的地址C3，連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過集線器或交換機(jī)以廣播的形式發(fā)送給同一網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)，當(dāng)路由器A5端口偵聽到這個(gè)地址后，分析得知所發(fā)目的節(jié)點(diǎn)不是本網(wǎng)段的，需要路由轉(zhuǎn)發(fā)，就把數(shù)據(jù)幀接收下來。

第2步：路由器A5端口接收到用戶A1的數(shù)據(jù)幀后，先從報(bào)頭中取出目的用戶C3的IP地址，并根據(jù)路由表計(jì)算出發(fā)往用戶C3的最佳路徑。因?yàn)閺姆治龅弥紺3的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)與路由器的C5網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相同，所以由路由器的A5端口直接發(fā)向路由器的C5端口應(yīng)是信號(hào)傳遞的最佳途經(jīng)。

第3步：路由器的C5端口再次取出目的用戶C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主機(jī)ID號(hào)，假如在網(wǎng)絡(luò)中有交換機(jī)則可先發(fā)給交換機(jī)，由交換機(jī)根據(jù)MAC地址表找出具體的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置；假如沒有交換機(jī)設(shè)備則根據(jù)其IP地址中的主機(jī)ID直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)送給用戶C3，這樣一個(gè)完整的數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)過程也完成了。

從上面可以看出，不管網(wǎng)絡(luò)有多么復(fù)雜，路由器其實(shí)所作的工作就是這么幾步，所以整個(gè)路由器的工作原理都差不多。當(dāng)然在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中還遠(yuǎn)比上圖2所示的要復(fù)雜許多，實(shí)際的步驟也不會(huì)像上述那么簡單，但總的過程是這樣的。