路由器的体系结构

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　　从体系结构上看，路由器可以分为第一代单汇流排单CPU结构路由器、第二代单汇流排主从CPU结构路由器、第三代单汇流排对称式多CPU结构路由器;第四代多汇流排多CPU结构路由器、第五代共享记忆体式结构路由器、第六代交叉开关体系结构路由器和基于机群系统 的路由器等多类。

　　路由器的构成

　　路由器具有四个要素：输入埠、输出埠、交换开关和路由处理器。

　　输入埠是物理链路和输入包的进口处。埠通常由线卡提供，一块线卡一般支援4、8或16个埠，一个输入埠具有许多功能。第一个功能是进行资料链路层的封装和解封装。第二个功能是在转发表中查询输入包目的地址从而决定目的埠称为路由查询，路 由查询可以使用一般的硬体来实现，或者通过在每块线卡上嵌入一个微处理器来完成。第三，为了提供QoS服务质量，埠要对收到的包分成几个预定义的服务级别。第四，埠可能需要执行诸如SLIP序列线网际协议和PPP点对点协议这样的资料链路 级协议或者诸如PPTP点对点隧道协议这样的网路级协议。一旦路由查询完成，必须用交换开关将包送到其输出埠。如果路由器是输入端加伫列的，则有几个输入端共享同一个交换开关。这样输入埠的最后一项功能是参加对公共资源如交换开关的仲裁协议。

　　交换开关可以使用多种不同的技术来实现。迄今为止使用最多的交换开关技术是汇流排、交叉开关和共享存贮器。最简单的开关使用一条汇流排来连线所有输入和输出埠，汇流排开关的缺点是其交换容量受限于汇流排的容量以及为共享汇流排仲裁所带来的额外开销。交叉开关通 过开关提供多条资料通路，具有N×N个交叉点的交叉开关可以被认为具有2N条汇流排。如果一个交叉是闭合，输入总线上的资料在输出总线上可用，否则不可用。交叉点的闭合与开启由排程器来控制，因此，排程器限制了交换开关的速度。在共享存贮器路由器中，进来的 包被存贮在共享存贮器中，所交换的仅是包的指标，这提高了交换容量，但是，开关的速度受限于存贮器的存取速度。尽管存贮器容量每18个月能够翻一番，但存贮器的存取时间每年仅降低5%，这是共享存贮器交换开关的一个固有限制。

　　输出埠在包被发送到输出链路之前对包存贮，可以实现复杂的排程演算法以支援优先顺序等要求。与输入埠一样，输出埠同样要能支援资料链路层的封装和解封装，以及许多较高阶协议。

　　路由处理器计算转发表实现路由协议，并执行对路由器进行配置和管理的软体。同时，它还处理那些目的地址不线上卡转发表中的包。

　　路由器的基本协议与技术

　　

　　Virtual Private Network-虚拟专用网解决方案是路由器具有的重要功能之一。其解决方案大致如下：

　　1.访问控制

　　一般分为PAP口令认证协议和CHAP高阶口令认证协议两种协议。PAP要求登入者向目标路由器提供使用者名称和口令，与其访问列表Access List中的资讯相符才允许其登入。它虽然提供了一定的安全保障，但使用者登入资讯在网上无加密传递，易被人窃取。CHAP便应运而生，它把一随机初始值与使用者原始登入资讯使用者名称和口令经Hash演算法翻译后形成新的登入资讯。这样在网上传递的使用者登入 资讯对黑客来说是不透明的，且由于随机初始值每次不同，使用者每次的最终登入资讯也会不同，即使某一次使用者登入资讯被窃取，黑客也不能重复使用。需要注意的是，由于各厂商采取各自不同的Hash演算法，所以CHAP无互操作性可言。要建立需要两端 放置相同品牌路由器。

　　2.资料加密

　　在加密过程中加密位数是一个很重要的引数，它直接关系到解密的难易程度，其中Intel 9000系列路由器表现最为优异，为一百多位加密。

　　3.NATNetwork Address Translation-网路地址转换协议

　　如同使用者登入资讯一样，IP和MAC地址在网上无加密传递也很不安全。NAT可把合法IP地址和MAC地址翻译成非法IP地址和MAC地址在网上传递，到达目标路由器后反翻译成合法IP与MAC地址，这一过程有点像CHAP，翻译演算法厂商各自有不同标 准，不能实现互操作。

　　QoS

　　QoSQuality of Service-服务质量本来是ATMAsynchronous Tran *** it Mode中的专用术语，在IP上原来是不谈QoS的，但利用IP传VOD等多媒体资讯的应用越来越多，IP作为一个打包的协议显得有点力不从心：延迟长且不为定值，丢包造成讯号不连续且失真大。为解决这些问题，厂商提供了若干解决方案：第一种方案是基于 不同物件的优先顺序，某些装置多为多媒体应用传送的资料包可以后到先传。第二种方案基于协议的优先顺序，使用者可定义哪种协议优先顺序高，可后到先传，Intel和Cisco都支援。第三种方案是做链路整合MLPPPMulti Link Point to Point Protocol，Cisco支援可通过将连线两点的多条线路做频宽汇聚，从而提高频宽。第四种方案是做资源预留RSVPResource Reservation Protocol，它将一部分频宽固定的分给多媒体讯号，其它协议无论如何拥挤，也不得占用这部分频宽。这几种解决方案都能有效的提高传输质量。

　　RIP、OSPF和BGP协议

　　网际网路上现在大量执行的路由协议有RIPRouting Information Protocol-路由资讯协议、OSPFOpen Shortest Path First--开放式最短路优先和BGPBorder Gateway Protocol—边界闸道器协议。RIP、OSPF是内部闸道器协议，适用于单个ISP的统一路由协议的执行，由一个ISP运营的网路称为一个自治系统。BGP是自治系统间的路由协议，是一种外部闸道器协议。

　　RIP是推出时间最长的路由协议，也是最简单的路由协议。它主要传递路由资讯路由表来广播路由。每隔30秒，广播一次路由表，维护相邻路由器的关系，同时根据收到的路由表计算自己的路由表。RIP执行简单，适用于小型网路，网际网路上还在部分使用着 RIP。

　　OSPF协议是“开放式最短路优先”的缩写。“开放”是针对当时某些厂家的“私有”路由协议而言，而正是因为协议开放性，才使得OSPF具有强大的生命力和广泛的用途。它通过传递链路状态连线资讯来得到网路资讯，维护一张网路有向拓扑图，利用最小 生成树演算法得到路由表。OSPF是一种相对复杂的路由协议。

　　总的来说，OSPF、RIP都是自治系统内部的路由协议，适合于单一的ISP自治系统使用。一般说来，整个网际网路并不适合跑单一的路由协议，因为各ISP有自己的利益，不愿意提供自身网路详细的路由资讯。为了保证各ISP利益，标准化组织制定了I SP间的路由协议BGP。

　　BGP处理各ISP之间的路由传递。其特点是有丰富的路由策略，这是RIP、OSPF等协议无法做到的，因为它们需要全域性的资讯计算路由表。BGP通过ISP边界的路由器加上一定的策略，选择过滤路由，把RIP、OSPF、BGP等的路由传送到对方。 全域性范围的、广泛的网际网路是BGP处理多个ISP间的路由的例项。BGP的出现，引起了网际网路的重大变革，它把多个ISP有机的连线起来，真正成为全球范围内的网路。带来的副作用是网际网路的路由爆炸，现在网际网路的路由大概是60000条，这还是经过“聚合 ”后的数字。 配置BGP需要对使用者需求、网路现状和BGP协议非常了解，还需要非常小心，BGP执行在相对核心的地位，一旦出错，其造成的损失可能会很大!

　　IPv6技术

　　迅速发展中的网际网路将不再是仅仅连线计算机的网路，它将发展成能同电话网、有线电视网类似的资讯通讯基础设施。因此，正在使用的IP网际网路协议已经难以胜任，人们迫切希望下一代 IP即IPv6的出现。

　　IPv6是IP的一种版本，在网际网路通讯协议TCP/IP中，是OSI模型第3层网路层的传输协议。它同目前广泛使用的、1974年便提出的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4.3×109个增加到4.3×1038个。之所以必须从现行的IPv4改用IPv6， 主要有二个原因。

　　1.由于网际网路迅速发展，地址数量已经不够用，这使得网路管理花费的精力和费用令人难以承受。地址的枯竭是促使向拥有128位地址空间过渡的首要原因。

　　2.随着主机数目的增加，决定资料传输路由的路由表在不断加大。路由器的处理效能跟不上这种迅速增长。长此以往，网际网路连线将难以提供稳定的服务。经由IPv6，路由数可以减少一个数量级。

　　为了使网际网路连线许多东西变得简单，而且使用容易，必须采用IPv6。IPv6所以能做到这一点，是因为它使用了四种技术: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发展方向，许多路由器厂商目前已经投入很大力量以生产支援IPv6的路由器。当然IPv6也有一些值得注意和效率不高的地方，IPv4/NAT和IPv6将会共存相当长的一段时间。

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商州区17870827774： 路由器的体系结构 - ？
牛安清宫： 答:从体系结构上看,路由器可以分为第一代单总线单CPU结构路由器、第二代单总线主从CPU结构路由器、第三代单总线对称式多CPU结构路由器;第四代多总线多CPU结构路由器、第五代共享内存式结构路由器、第六代交叉开关体系结构...

商州区17870827774： 路由器体系构成是什么? ？
牛安清宫： 路由器体系构成编辑从体系结构上看,路由器可以分为第一代单总线单CPU结构路由器、第二代单总线主从CPU结构路由器、第三代单总线对称式多CPU结构路由器;第四代多总线多CPU结构路由器、第五代共享内存式结构路由器、第六代交叉开关体系结构路由器和基于机群系统的路由器等多类

商州区17870827774： 路由器的交换结构 - ？
牛安清宫： 路由器的交换结构是指将路由的输入端口与输出端口相连接的体系结构. 输入端口、输出端口和交换结构共同实现了转发功能,并且总是用硬件实现.这些转发功能有时总称为路由器转发平面. 交换结构位于一台路由器的核心部位.交换可以...

商州区17870827774： 简述路由器的体系结构及各部分的作用 - 上学吧普法考试？
牛安清宫： 路由器具有四个要素:输入端kuo、输出端kuo、交换开关和路由处理器.

商州区17870827774： 路由器工作在网络体系结构哪个层次 - ？
牛安清宫： 路由器的主要功能就是路由转发 这个功能是在分层模型的网络层内实现的.

商州区17870827774： 路由器的体系结构？
牛安清宫： FLASH芯片内存芯片CPU主芯片.

商州区17870827774： 路由器的原理? - ？
牛安清宫： 传统地,路由器工作于OSI七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据其中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地址.因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在数据包...

商州区17870827774： CCNA手册路由器原理是什么? ？
牛安清宫： 路由器是互联网络的枢纽、＂交通警察＂.目前路由器已经广泛应用于各行各业,... 太比特路由器技术现在还主要处于开发实验阶段. 路由器技术 路由器的体系结构 从体...

商州区17870827774： 路由器属于OSI体系结构的哪一层？
牛安清宫： OSI七层:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层..路由器属于网络层设备.