在網(wǎng)絡不斷發(fā)展的今天,每一個路由器基本功能主要就是按照一定的規(guī)則來進行動態(tài)的更新路由所保持的路由表,以便保持路由信息的有效性。
了解一些關于路由器基本功能的知識還是非常有用的,這里主要分析了路由器基本功能中網(wǎng)絡層的實際應用。傳統(tǒng)地,路由器工作于OSI七層協(xié)議中的第三層,其主要任務是接收來自一個網(wǎng)絡接口的數(shù)據(jù)包,根據(jù)其中所含的目的地址,決定轉(zhuǎn)發(fā)到下一個目的地址。
因此,路由器首先得在轉(zhuǎn)發(fā)路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在數(shù)據(jù)包的幀格前添加下一個MAC地址,同時IP數(shù)據(jù)包頭的TTL (Time To Live)域也開始減數(shù),并重新計算校驗和。當數(shù)據(jù)包被送到輸出端口時,它需要按順序等待,以便被傳送到輸出鏈路上。
路由器在工作時能夠按照某種路由通信協(xié)議查找設備中的路由表。如果到某一特定節(jié)點有一條以上的路徑,則基本預先確定的路由準則是選擇最優(yōu)(或最經(jīng)濟)的傳輸路徑。由于各種網(wǎng)絡段和其相互連接情況可能會因環(huán)境變化而變化,因此路由情況的信息一般也按所使用的路由信息協(xié)議的規(guī)定而定時更新。
網(wǎng)絡中,每個路由器基本功能都是按照一定的規(guī)則來動態(tài)地更新它所保持的路由表,以便保持路由信息的有效性。為了便于在網(wǎng)絡間傳送報文,路由器總是先按照預定的規(guī)則把較大的數(shù)據(jù)分解成適當大小的數(shù)據(jù)包,再將這些數(shù)據(jù)包分別通過相同或不同路徑發(fā)送出去。當這些數(shù)據(jù)包按先后秩序到達目的地后,再把分解的數(shù)據(jù)包按照一定順序包裝成原有的報文形式。路由器的分層尋址功能是路由器的重要功能之一,該路由器基本功能可以幫助具有很多節(jié)點站的網(wǎng)絡來存儲尋址信息,同時還能在網(wǎng)絡間截獲發(fā)送到遠地網(wǎng)段的報文,起轉(zhuǎn)發(fā)作用;選擇最合理的路由,引導通信也是路由器基本功能;多協(xié)議路由器還可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡段,成為不同通信協(xié)議網(wǎng)絡段之間的通信平臺。一般來說,路由器的主要工作是對數(shù)據(jù)包進行存儲轉(zhuǎn)發(fā),具體過程如下:
第一步:當數(shù)據(jù)包到達路由器,根據(jù)網(wǎng)絡物理接口的類型,路由器調(diào)用相應的鏈路層功能模塊,以解釋處理此數(shù)據(jù)包的鏈路層協(xié)議報頭。這一步處理比較簡單,主要是對數(shù)據(jù)的完整性進行驗證,如CRC校驗、幀長度檢查等。
第二步:在鏈路層完成對數(shù)據(jù)幀的完整性驗證后,路由器開始處理此數(shù)據(jù)幀的IP層。這一過程是路由器基本功能的核心。根據(jù)數(shù)據(jù)幀中IP包頭的目的IP地址,路由器在路由表中查找下一跳的IP地址;同時,IP數(shù)據(jù)包頭的TTL(Time To Live)域開始減數(shù),并重新計算校驗和(Checksum)。
第三步:根據(jù)路由表中所查到的下一跳IP地址,將IP數(shù)據(jù)包送往相應的輸出鏈路層,被封裝上相應的鏈路層包頭,最后經(jīng)輸出網(wǎng)絡物理接口發(fā)送出去。
簡單地說,路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)包尋找一條最佳傳輸路徑,并將該數(shù)據(jù)包有效地傳送到目的站點。由此可見,選擇最佳路徑策略或叫選擇最佳路由算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數(shù)據(jù)——路由表(Routing Table),供路由選擇時使用。上述過程描述了路由器的主要而且關鍵的工作過程,但沒有說明其它附加性能,例如訪問控制、網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換、排隊優(yōu)先級等。