路由器详解
IP地址被用来标识一台工作在IP层的网络设备。在相互联结的网络中IP地址应该是唯一的,即一个IP地址不能同时被多个网络设备使用。但是TCP/IP允许一台网络设备占用多个IP地址,这种设备称为“多穴主机”。路由器就是一种多穴主机,它的每个端口都有一个IP地址,甚至于一个端口可以有多个IP地址。
如果发送者与接收者不在一个物理网上,则需要路由。
一条路由主要包括目的地址和下一跳两部分。目的(记做D)可以是一台主机,也可以某个网络,还可以是某个网络的一个子集。
路由的目的是一个复合成员,由一个IP地址和一个掩码组成。目的掩码为全“1”(255.255.255.255)的路由俗称主机路由,它的目的地是一台主机。如果目的掩码不是全“1”,则该路由是要去往某个网段(子网)。根据下一跳的性质可以将路由分为直接路由和间接路由两类。如果到达目的需要经过路由器转发,即下一跳是一台路由器,则该路由称为间接路由,否则称为直接路由。理解直接路由器有点困难,举个例子:路由器的以太网口接在局域网上,路由器启动后会有一条目的地为该以太网的路由,这条路由是路由器自动产生的,不需要手动配置或运行路由协议来获取。这条路由就是直接路由。
路由器获得路由的方式主要有手工配置(静态路由)和路由协议(动态路由)两种。静态路由主要用于规模较小、相对稳定的网络。如果网络规模较大或经常变动,如经常增减网络、主机等,就需要路由协议。
静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映,一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中,静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时,以静态路由为准。
动态路由是网络中的路由器之间相互通信,传递路由信息,利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化,路由选择软件就会重新计算路由,并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络,引起各路由器重新启动其路由算法,并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然,各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。
静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围,因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时,路由器首先查找静态路由,如果查到则根据相应的静态路由转发分组;否则再查找动态路由。