基于路由器的网络技术(全文)

1、基于路由器的XX络技术关键字:路由器基本概念分类XX络技术当前基于IP协议的计算机XX络用户数量剧增,XX络流量每6个月翻一番,比计算机CPU速度每18个月提高一倍快得多。为了使XX络状况更加适应用户的需要,作为XX络核心器件的路由器的不断升级换代也就成为大势所趋。下面笔者就从路由器的基本概念和分类入手,对基于路由器的XX络技术进行一个较为全面的介绍。一、路由器的基本概念1977年，国际标准化组织（ISO）制定了开放系统互连基本参考模型（OSI）,OSI参考模型采纳分层结构技术,将整个XX络的通信功能分为职责分明的七层,由高到低分别是:应用层、表示层、会话层、传输层、XX络层、数据链路层、物理

2、层。目前计算机XX络通信中采纳最为普遍的TCP/IP协议汲取了OSI标准中的概念及特征。TCP/IP模型由四个层次组成,即应用层、传输层、XX络层、数据链路层、物理层。只有对等层才能相互通讯,一方在某层上的协议是什么,对方在同一层次上也必须采纳同一协议。路由器就工作在TCP/IP模型的第三层（XX络层）,主要作用是为收到的报文寻找正确的路径,并把它们转发出去。二、路由器的基本构成部分两个或两个以上的接口（用于连接不同的XX络）。协议至少实现到XX络层（只有理解XX络层协议才能与XX络层通讯）至少支持两种以上的子XX协议（异种XX）。一组路由协议。三、路由器的基本功能存储、转发、寻径功能。路由功

3、能。包括数据包的路径决策、负载平衡、多媒体传输（多播）等。智能化XX络服务。包括QOS、访问列表（防火墙）、验证、授权、计费、链路备份、调试、治理等。四、路由器的分类按照路由器的接口、处理能力、吞吐量、提供的协议、功能等可以把路由器分成高、中、低多种档次。高端路由器。位于WN骨干XX的中心或骨干位置,构成IPXX络的核心。中端路由器。适合于有分支机构的中小型企业,一般位于路由中心位置上互连企业XX的各个分支机构,并作为企业XX的出口,上行接入高端路由器中。中档路由器边缘可以接入低端系列路由器。对于中小型企业来说,中端路由器是其XX络的中心。低端路由器。主要针对派出机构,接口少,处理能力要求不高

4、等场合。专用路由器。如VPN路由器、加密路由器、语音路由器,通过特别的附加(软)硬件实现特定功能。五、主要技术分析IPv6是IP的一种新的版本,它同目前广泛使用的IPv4相比,地址由32位扩充到128位。从理论上说,地址的数量由原先的4.3X109个增加到4.3X1038个。经由IPv6,路由数可以减少一个数量级。IPv6所以能使互联XX连接许多东西变得简单而且使用容易,是因为它使用了以下技术。.地址空间的扩充、可使路由表减小的地址构造、自动设定地址以及提高安全保密性。IPv6在路由技术上继承了IPv4的有利方面,代表未来路由技术的进展方向。.提高路由器吞吐量的技术。 TOC o 1-5 h

5、z 路由器的吞吐量是指路由器单位时间内能够转发的报文数,通常用PPS(PcketPerSecond)表示。以一个典型的企业XX为例,一个派驻机构的上行速率有2000PPS就够了,分支的核心路由设备必须具有几万PPS的吞吐能力,而公司总部的路由中心则可能需要几十万甚至上百万PPS的处理能力。目前主要有下面的提高路由器吞吐量的技术:改造路由表;采纳Cche;采纳分布式处理;高层交换;硬件(FPG/SIC)转发等。交换式路由器(SwitchRouter)就是利用这些技术的结晶。.可编程SIC技术。SIC技术能够使得路由器的速度提高并降低制造成本。由于设计生产的投入相当大,SIC基本上都用于已完全标准

6、化和固化的过程。为了满足计算机XX络各种结构和协议的频繁变化的要求,出现了“可编程SIC”技术。实际应用中多数采纳在SIC芯片中内嵌入专门处理通信协议的CPU,通过改写微码,使其具有处理不同协议的能力。.VPN技术。VPN(VirtulPrivteNetwork)虚拟私有XX络就是利用公共XX络来构建的私人专用XX络。用于构建VPN的公共XX络包括Internet、帧中继、TM等。在公共XX络上组建的VPN,像企业现有的私有XX络一样能够保证安全性、可靠性和可治理性等。“虚拟”的概念是相对传统私有XX络的构建方式而言的。对于广域XX连接,传统的组XX方式是通过远程拨号连接来实现的,而VPN是利

7、用服务提供商所提供的公共XX络来实现远程的广域连接。通过VPN,企业可以以更低的成本连接它们的远地办事机构、公司出差员工和业务合作伙伴,企业内部资源享用者只需连入本地ISP的POP(PointofPresence,接入服务提供点)即可相互通信;而利用传统的WN组建技术,彼此之间要有专线相连才可以达到同样的目的。虚拟XX组成后,出差员工和外地客户只需拥有当地ISP的上XX权限就可以访问企业内部资源;如果接入服务器的用户身份认证服务器支持漫游,甚至不必拥有本地ISP的上XX权限。这对于流动性很大的出差员工和分布广泛的客户与合作伙伴来说是很有意义的。并且企业开设VPN服务所需的设备很少,只需在资源共

8、享处放置一台VPN服务器就可以。常见的VPN分为三种类型:远程访问虚拟XX(ccessVPN)、企业内部虚拟XX(IntrnetVPN)和企业扩展虚拟XX(ExtrnetVPN),这三种类型的VPN分别与传统的远程访问XX络、企业内部的Intrnet,以及企业XX和相关合作伙伴的企业XX所构成的Extrnet相对应。.QOS(QulityOfService)。QOS是两XX合一和VPN等应用推广的前提。在融合的推动下数据XX上承载的业务越来越广泛,话音、电子商务、远程教育等。传统的数据XX对业务是不区分的,当XX上数据流量比较大时话音质量将急剧下降,某些重要的公司业务流也将受到影响。QOS就是

9、要区别对待这些业务,提高XX络的服务质量。QOS包含的流分类是将接入的用户数据按业务进行分类,给予不同的优先级;流量整形是指对特定的业务流进行带宽限制,使之符合QOS协定;流量工程则是从全XX治理的高度保障QOS。.MPLS(MultiProtocolLbelSwitch)多协议标记交换。IP的进展存在着一个非常明显的障碍,这是由IP本身固有的一个缺陷决定的,IP是一个无连接的协议,因此IPXX上的应用无法得到很好的QOS保证。由于缺乏连接性,每一个IP包都是单独地发到目的地的,XX络中的各个节点都无从知晓这些无连接的包中的某一个是如何到来的。与此相比,面向连接的协议如帧中继则需要建立一个固定

10、的虚电路。连接路径上的各个节点和干线可以先为其预留资源,以提供QOS保证。IP具有其它XX络协议所无法比拟的灵活性,这一点通过Internet已经得到了证明,而面向连接的协议可以保证QOS,因此这两种协议的结合是非常有意义的,这就导致了MPLS的产生。MPLS将IP的灵活性和帧中继、TM等面向连接XX络的QOS保证特性有效地结合在了一起,这对于IP的进一步广泛应用无疑有着巨大的推动作用。.多播技术。多播(Multicst)主要用于视频会议等应用场合,这种应用需要同一份数据同时发送给多个用户。多播包的目的地址使用D类IP地址,即从224.0.0.0到239.255.255.255的多播地址。每个

11、多播地址代表一个多播组,而不是一台主机。IGMP(Internet组治理协议)用于操纵用户加入或离开多播组,多播路由协议则用于建立多播路由表,或称多播树。如果一个局域XX中有一个用户通过IGMP宣布加入某多播组,则局域XX中的多播路由器就将该信息通过多播路由协议进行传播,最终将该局域XX作为一个分枝加入多播树。当局域XX中的所有用户退出该多播组后相关的分枝就从多播树中删掉。多播路由协议有下列几种。DVMRP:距离向量多播路由协议;MOSPF:多播OSPF;CBT:基于核的树；PIM:协议无关的多播。多播XX中可能有不支持多播的路由器,此时多播路由器使用“IPoverIP”的隧道方式将多播包封装在单播IP包中透传给相邻的多播路由器。相邻的多播路由器先将单播IP头剥掉,然后继续进行多播传输。.XX管系统。XX管在XX络运营中起着非常重要的作用。方便、强大的XX管可以协助用户有效地治理XX络和降低XX络维护费用。XX管协议非常多,与路由器产品相关的XX管协议主要有SNMP、RMON等,其中SNMP最常见。SNMP采纳代理（gent）工作方式,设备侧（路由器上）运行gent,XX管站运行治理软件。代理的作用包括收集路由器统计数据（如端口收发报文总数等）和状态信息（