路由器、交換機(jī)設(shè)備及工作原理

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),2012-5-21,#,路由器、交換機(jī)設(shè)備工作原理介紹,寧德移動(dòng)支撐中心,2012,年,5,月,2,1,日,1.1,路,由,器的概念及基本構(gòu)成,用于網(wǎng)絡(luò)互連的計(jì)算機(jī)設(shè)備,主要工作在,OSI,模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層信息進(jìn)行路由路由轉(zhuǎn)發(fā),提供豐富的接口類(lèi)型,支持豐富的鏈路層協(xié)議,支持多種路由協(xié)議,路由器基礎(chǔ)及工作原理介紹,1.2,路由器的作用,路由器做什么？,連接具有不同介質(zhì)的鏈路,連接網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，隔離廣播,對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文執(zhí)行尋路和轉(zhuǎn)發(fā),交換和維護(hù)路由信息,1.3,路,由原理,路,由是指導(dǎo),IP,報(bào)文發(fā)送的路徑信息,什么是路,由,？,1.3.1,路,由表是路由器轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的判斷依據(jù),當(dāng)路由器收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，將數(shù)據(jù)包,IP,地址提取出來(lái)，然后與路由表中路由項(xiàng)包含的目的地址進(jìn)行比較,1.3.2,路,由器單跳操作,1.3.3,路,由表查找規(guī)則,1,當(dāng)路由表中存在多個(gè)路由項(xiàng)可以同時(shí)匹配目的,IP,地址時(shí)，路由查找進(jìn)程會(huì)選擇其中掩碼最長(zhǎng)的路由項(xiàng)由于轉(zhuǎn)發(fā)，此為最長(zhǎng)匹配原則。如,圖,40.0.0.2,數(shù)據(jù)包入站時(shí)有,2,個(gè)地址匹配，而卻選擇了掩碼最長(zhǎng)的,40.0.0.0/24,進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),1.3.4,路,由表查找規(guī)則,2,如果所匹配的路由項(xiàng)的下一跳地址不在直連鏈路上，路由器還需要對(duì)路由表進(jìn)行迭代查找，找到最終的下一跳來(lái)。,1.3.5,路,由表查找規(guī)則,3,如果路由表中沒(méi)有路由項(xiàng)能夠匹配數(shù)據(jù)包，則丟棄數(shù)據(jù)包。但是，如果路由表中有默認(rèn)路由存在則選擇默認(rèn)路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。如圖,30.0.0.2,數(shù)據(jù)包入站，查找路由表并無(wú)匹配的地址但存在默認(rèn)路由,0.0.0.0/0,，所以選擇默認(rèn)路由轉(zhuǎn)發(fā)。,路由的來(lái),源,路由度量值（,Metric,）,直連路由,開(kāi)銷(xiāo)小，配置簡(jiǎn)單，無(wú)需人工維護(hù)。只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段的路由。,手工配置的靜態(tài)路由,無(wú)開(kāi)銷(xiāo)，配置簡(jiǎn)單，需人工維護(hù)，適合簡(jiǎn)單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。,路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由,開(kāi)銷(xiāo)大，配置復(fù)雜，無(wú)需人工維護(hù)，適合復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。,路由度量值表示到達(dá)這條路由所指目的地址的代價(jià)。,通常影響路由度量值的因素：,線(xiàn)路延遲、帶寬、線(xiàn)路使用線(xiàn)路可信度、跳數(shù)、最大傳輸單元,不同路由協(xié)議參考的因素不同,路由器度量值只在同一種路由協(xié)議內(nèi)有比較意義，不同路由協(xié)議之間的路由度量值沒(méi)有可比性，也不存在換算關(guān)系。,路由優(yōu)先級(jí),如果到相同目的地址有多個(gè)路由來(lái)源，則：,以,Preferebce,（優(yōu)先級(jí)）確定不同類(lèi)型優(yōu)先級(jí),Preferebce,越小，優(yōu)先級(jí)越高,優(yōu)先級(jí)最高的路由被添加進(jìn)路由表,在計(jì)算路由信息的時(shí)候，因?yàn)椴煌酚蓞f(xié)議所考慮的因素不同，所以計(jì)算出的路徑也可能會(huì)不同。在這種情況下就取決于路由優(yōu)先級(jí)，具有較高優(yōu)先級(jí),(,數(shù)值越小表明優(yōu)先級(jí)越高,),的路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由將成為最優(yōu)路由，并加入路由表中。,各類(lèi)路由默認(rèn)優(yōu)先級(jí),交換機(jī)設(shè)備工作原理,交換機(jī)的作,用,連,接多個(gè)以太網(wǎng)物理段，隔離沖突域,對(duì),以太網(wǎng)幀進(jìn)行高速而透明的交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā),自,行學(xué)習(xí)和維護(hù),MAC,地址信息,交換機(jī)的特點(diǎn),主,要工作在,OSI,模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路,層,提,供以太網(wǎng)間的透明橋接和交,換,依,據(jù)鏈路層的,MAC,地址，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù),幀,的,端口間進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),共享式以太網(wǎng),共享式以太網(wǎng)中，所有的終端主機(jī)都處于同一個(gè)沖突域中，局域網(wǎng)中的所有接入終端共享總線(xiàn)的帶寬,在交換式以太網(wǎng)中，交換機(jī)的每個(gè)端口處于獨(dú)立的沖突域中，終端主機(jī)獨(dú)占端口的帶寬,交換機(jī)的,MAC,地址表學(xué)習(xí)過(guò)程,MAC,地址表初始化,交換機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，,MAC,地址表內(nèi)無(wú)表項(xiàng),MAC,地址表學(xué)習(xí)過(guò)程,1,PCA,發(fā)出數(shù)據(jù),幀,交換機(jī)把,PCA,的幀中的源地址,MAC_A,與接收到此幀的端口,E1/0/1,關(guān)聯(lián)起,來(lái),交換機(jī)把,PCA,的幀從所有其他端口發(fā)送出去（除了接收到幀的端口,E1/0/1,MAC,地址表學(xué)習(xí)過(guò)程,2,PCB,、,PCC,、,PCD,發(fā)出數(shù)據(jù),幀,交換機(jī)把接收到的幀中的源地址與相應(yīng)的端口聯(lián)系起來(lái),交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)和過(guò),濾,單播幀的轉(zhuǎn),發(fā),PCA,發(fā)出目的到,PCD,的單播數(shù)據(jù)幀,交換機(jī)根據(jù)幀中的目的地址，從相應(yīng)的端口,E1/0/4,發(fā)送出去,交換機(jī)不在其他端口上轉(zhuǎn)發(fā)此單播數(shù)據(jù)幀,廣播、組播和未知單播幀的轉(zhuǎn),發(fā),交換機(jī)會(huì)把廣播、組播和未知單播幀從所有其他發(fā)送出去（除了接收到幀的端口）,廣播域,路由器或三層交換機(jī)的三層接口處于獨(dú)立的廣播域中，終端主機(jī)發(fā)出的廣播幀在三層接口被終止,總結(jié),路,由的作用是指導(dǎo),IP,報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā),路由表主要表項(xiàng)有目的地址,/,掩碼、下一跳、出接口等,路由的來(lái)源,路由的度量值、優(yōu)先級(jí),共,享式以太網(wǎng)中所有終端共享總線(xiàn)帶寬，交換式以太網(wǎng)中每個(gè)終端處于獨(dú)立的沖突域,交,換機(jī)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)幀的源地址進(jìn)行,MAC,地址表的學(xué)習(xí),交,換機(jī)根據(jù),MAC,地址表對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),路,由器或三層交換機(jī)的三層接口的屬于獨(dú)立的廣播域,