早在40多年前就已经出现了对
路由技术的讨论,但是直到80年代
路由技术才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因为80年代之前的网络结构都非常简单,路由技术没有用武之地。直到最近十几年,大规模的
互联网络才逐渐流行起来,为路由技术的发展提供了良好的基础和
平台。
路由器(Router)是互联网的主要
节点设备。路由器通过路由决定
数据的转发。转发
策略称为路由选择(routing),这也是路由器名称的由来(
router,转发者)。作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于TCP/IP 的
国际互联网络 Internet 的主体脉络,也可以说,路由器构成了
Internet的骨架。它的处理速度是
网络通信的主要瓶颈之一,它的可靠性则直接影响着
网络互连的质量。因此,在
园区网、地区网、乃至整个Internet 研究领域中,
路由器技术始终处于核心地位,其发展历程和方向,成为整个Internet 研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和
信息建设方兴未艾之际,探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向,对于国内的网络技术研究、网络建设,以及明确
网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念,都有重要的意义。
路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓
逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个
子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。因此,路由器具有判断
网络地址和选择路径的功能,它能在多
网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和
介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的
硬件设备,但
要求运行与网络层协议相一致的
软件。路由器分本地路由器和
远程路由器,本地路由器是用来连接网络
传输介质的,如
光纤、同轴电缆、
双绞线;远程路由器是用来连接远程传输介质,并要求相应的设备,如电话线要配
调制解调器,无线要通过无线接收机、发射机。
路由器原理
(1)
工作站A将工作站B的
地址12.0.0.5连同数据信息以
数据帧的形式发送给路由器1。
(2)路由器1收到工作站A的数据帧后,先从
包头中取出地址12.0.0.5,并根据
路径表计算出发往工作站B的最佳路径:R1->R2->R5->B;并将数据包发往路由器2。
(3)路由器2重复路由器1的工作,并将数据包转发给路由器5。
(4)路由器5同样取出目的地址,发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上,于是将该数据包直接交给工作站B。
(5)工作站B收到工作站A的数据帧,一次通信过程宣告结束。
事实上,路由器除了上述的路由选择这一主要功能外,还具有
网络流量控制功能。有的路由器仅支持单一协议,但大部分路由器可以支持多种协议的传输,即
多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则,要在一个路由器中完成多种协议的
算法,势必会降低路由器的性能。因此,我们以为,支持多协议的路由器性能相对较低。用户购买路由器时,需要根据自己的实际情况,选择自己需要的
网络协议的路由器。
近年来出现了交换路由器产品,从本质上来说它不是什么新技术,而是为了提高通信能力,把
交换机的原理组合到路由器中,使
数据传输能力更快、更好。
路由器的一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路,能大大提高通信速度,减轻网络系统通信
负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益来。
从过滤
网络流量的角度来看,路由器的作用与交换机和
网桥非常相似。但是与工作在网络
物理层,从物理上划分网段的交换机不同,路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如,一台支持
IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段,只有指向特殊
IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的
数据包,路由器都会重新计算其校验值,并写入新的
物理地址。因此,使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是,
路由器
对于那些结构复杂的网络,使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤
网络广播。从总体上说,在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。
一般说来,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳
路径的策略即
路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据--路径表(Routing Table),供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由
主机控制。
1、静态路径表
由
系统管理员事先设置好固定的路径表称之为
静态(static)路径表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。
2、动态路径表
动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据
路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
互联网各种级别的网络中随处都可见到路由器。接入网络使得家庭和
小型企业可以连接到某个互联网服务提供商;
企业网中的路由器连接一个校园或企业内成千上万的
计算机;骨干网上的路由器
终端系统通常是不能直接访问的,它们连接长距离骨干网上的ISP和企业网络。互联网的快速发展无论是对骨干网、企业网还是接入网都带来了不同的挑战。骨干网要求路由器能对少数
链路进行高速路由转发。
企业级路由器不但要求
端口数目多、价格低廉,而且要求配置起来简单方便,并提供
QoS,像飞鱼星的企业级路由器就提供SmartQoSIII。
1.接入路由器
接入路由器连接家庭或
ISP内的小型企业客户。接入路由器已经开始不只是提供SLIP或PPP连接,还支持诸如PPTP和IPSec等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个
端口上运行。诸如ADSL等技术将很快提高各家庭的可用
带宽,这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势,接入路由器将来会支持许多异构和高速端口,并在各个端口能够运行多种协议,同时还要避开电话交换网。
2.企业级路由器
企业或校园级路由器连接许多终端系统,其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连,并且进一步要求支持不同的
服务质量。许多现有的企业网络都是由Hub或网桥连接起来的
以太网段。尽管这些设备价格便宜、易于安装、无需配置,但是它们不支持
服务等级。相反,有路由器参与的网络能够将机器分成多个
碰撞域,并因此能够控制一个网络的大小。此外,路由器还支持一定的服务等级,至少允许分成多个
优先级别。但是路由器的每端口造价要贵些,并且在能够
路由器
使用之前要进行大量的配置工作。因此,企业路由器的成败就在于是否提供大量端口且每端口的造价很低,是否容易配置,是否支持QoS。另外还要求企业级路由器有效地支持广播和
组播。企业网络还要处理历史遗留的各种LAN技术,支持多种协议,包括IP、IPX和Vine。它们还要支持
防火墙、
包过滤以及大量的管理和
安全策略以及VLAN。
3.骨干级路由器
骨干级路由器实现企业级网络的互联。对它的要求是速度和可靠性,而
代价则处于次要地位。硬件可靠性可以采用电话交换网中使用的技术,如热备份、双电源、双
数据通路等来获得。这些技术对所有骨干路由器而言差不多是标准的。骨干IP路由器的主要性能瓶颈是在转发表中查找某个路由所耗的时间。当收到一个包时,输入端口在转发表中查找该包的目的地址以确定其目的端口,当包越短或者当包要发往许多目的端口时,势必增加路由查找的代价。因此,将一些常访问的目的端口放到
缓存中能够提高路由查找的效率。不管是输入缓冲还是输出缓冲路由器,都存在路由查找的瓶颈问题。除了性能瓶颈问题,路由器的稳定性也是一个常被忽视的问题。
4.太比特路由器
在未来核心互联网使用的三种主要技术中,光纤和DWDM都已经是很成熟的并且是现成的。如果没有与现有的
光纤技术和DWDM技术提供的原始带宽对应的路由器,新的
网络基础设施将无法从根本上得到性能的改善,因此开发高性能的骨干交换/路由器(太比特路由器)已经成为一项迫切的要求。太比特路由器技术现在还主要处于开发实验阶段。
5. 多WAN路由器
双WAN路由器具有物理上的2个WAN口作为外网接入,这样
内网电脑就可以经过双WAN路由器的
负载均衡功能同时使用2条外网接入线路,大幅提高了
网络带宽。当前双WAN路由器主要有“带宽汇聚”和“一网双线”的应用优势,这是传统单WAN路由器做不到的。
宽带路由器
宽带路由器是近几年来新兴的一种网络产品,它伴随着宽带的普及应运而生。宽带路由器在一个紧凑的箱子中集成了路由器、防火墙、带宽控制和管理等功能,具备快速转发能力,灵活的
网络管理和丰富的网络状态等特点。多数宽带路由器针对中国宽带应用优化设计,可满足不同的网络流量环境,具备满足良好的电网适应性和网络
兼容性。多数宽带路由器采用高度集成设计,集成10/100Mbps宽带以太网
WAN接口、并内置多口10/100Mbps自适应交换机,方便多台机器连接内部网络与Internet,可以广泛应用于家庭、学校、办公室、网吧、小区接入、政府、企业等场合。
模块化路由器
模块化路由器主要是指该路由器的接口类型及
部分扩展功能是可以根据用户的实际需求来配置的路由器,这些路由器在出厂时一般只提供最基本的路由功能,用户可以根据所要连接的
网络类型来选择相应的模块,不同的模块可以提供不同的连接和
管理功能。例如,绝大多数模块化路由器可以允许用户选择
网络接口类型,有些模块化路由器可以提供VPN等功能模块,有些模块化路由器还提供防火墙的功能,等等。
目前的多数路由器都是模块化路由器。
非模块化路由器
非模块化路由器都是低端路由器,平时家用的即为这类非模块化路由器。该类路由器主要用于连接家庭或ISP内的小型企业客户。它不仅提供SLIP或PPP连接,还支持诸如PPTP和IPSec等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个端口上运行。诸如ADSL等技术将很快提高各家庭的可用宽带,这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势,该类路由器将来会支持许多异构和高速端口,并在各个端口能够运行多种协议,同时还要避开电话交换网
虚拟路由器
虚拟路由器以虚求实。最近,一些有关IP骨干
网络设备的新技术突破,为将来
因特网新服务的实现铺平了道路。虚拟路由器就是这样一种新技术,它使一些新型因特网服务成为可能。通过这些新型服务,用户将可以对网络的性能、因特网地址和路由以及
网络安全等进行控制。以色列RND
网络公司是一家提供从
局域网到
广域网解决方案的
厂商,该公司最早提出了虚拟路由的概念。
核心路由器
核心路由器又称“骨干路由器”,是位于网络中心的路由器。位于
网络边缘的路由器叫接入路由器。核心路由器和
边缘路由器是相对概念。它们都属于路由器,但是有不同的大小和容量。某一层的核心路由器是另一层的边缘路由器。
无线路由器
无线路由器就是带有无线覆盖功能的路由器,它主要应用于用户上网和无线覆盖。市场上流行的无线路由器一般都支持专线xdsl/ cable,动态xdsl,pptp四种接入方式,它还具有其它一些网络管理的功能,如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等等功能。
独臂路由器
独臂路由器的概念是出现在
三层交换机之前,网内各个VLAN之间的通信可以用ISL关联来实现,那样的话,路由器就成为一个“独臂路由器”,VLAN之间的数据传输要进入先路由器处理,然后输出,以使得网络中的大部分报文同一个VLAN内的报文将用不着通过路由器而直接在交换设备间进行高速传输。这种路由方式的不足之处在于它仍然是一种集中式的路由策略,因此在主干网上一般均设置有多个
冗余“独臂”路由器,来分担数据处理任务,从而可以减少因路由器引起的瓶颈问题,还可以增加
冗余链路,但如果网络中VLAN之间的数据传输量比较大,那么在路由器处将形成瓶颈。独臂路由器现在基本被第
3层交换机取代
无线网络路由器
无线网络路由器是一种用来连接有线和无线网络的通讯设备,它可以通过Wi-Fi技术收
路由器
发无线
信号来与个人数码助理和
笔记本等设备通讯。无线网络路由器可以在不设
电缆的情况下,方便地建立一个电脑网络。
但是,一般在户外通过无线网络进行数据传输时,它的速度可能会受到天气的影响。其他的无线网络还包括了红外线、
蓝牙及卫星微波等。
智能流控路由器
智能流控路由器能够在自动地调整每个节点的带宽,这样每个节点的网速均能达到最快,不用限制每个节点的速度,这是其最大的特点。智能流控路由器经常用在电信的
主干道上,如华为,思科。网吧,酒店等则常用
网星路由器。
动态限速路由器
动态限速路由器是一种能实时地计算每位用户所需要的带宽,精确分析用户上网类型,并合理分配带宽,达到按需分配,合理利用,还具有优先通道的智能调配功能,这种功能主要应用于网吧、酒店、小区、学校等,网吧最常用的则是
奥雷路由器。
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。
路由器具有四个要素:输入端口、输出端口、交换开关、路由
处理器和
其他端口。输入端口是物理链路和输入包的进口处。端口通常由
线卡提供,一块线卡一般支持4、8或16个端口,一个输入端口具有许多功能。第一个功能是进行数据链路层的封装和解封装。第二个功能是在转发表中查找输入包目的地址从而决定目的端口(称为路由查找),路由查找可以使用一般的硬件来实现,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),端口要对收到的包分成几个预定义的服务级别。第四,端口可能需要运行诸如SLIP(串行线网际协议)和PPP(
点对点协议)这样的
数据链路级协议或者诸如PPTP(
点对点隧道协议)这样的网络级协议。一旦路由查找完成,必须用交换开关将包送到其输出端口。如果路由器是输入端加队列的,则有几个输入端共享同一个交换开关。这样输入端口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总线、交叉开关和共享存贮器。最简单的开关使用一条总线来连接所有输入和输出端口,总线开关的
缺点是其交换容量受限于总线的容量以及为共享
总线仲裁所带来的额外
开销。交叉开关通过开关提供多条数据通路,具有N×N个交叉点的交叉开关可以被认为具有2N条总线。如果一个交叉是闭合,输入总线上的数据在输出总线上可用,否则不可用。交叉点的闭合与打开由调度器来控制,因此,调度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针,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。
输出端口在包被发送到输出链路之前对包存贮,可以实现复杂的
调度算法以支持优先级等要求。与输入端口一样,输出端口同样要能支持数据链路层的封装和解封装,以及许多较高级协议。
路由处理器计算转发表实现路由协议,并运行对路由器进行配置和管理的软件。同时,它还处理那些目的地址不在线卡转发表中的包。
其他端口一般指
控制端口,由于路由器本身不带有输入和
终端显示设备,但它需要进行必要的配置后才能正常使用,所以一般的路由器都带有一个控制端口"Console",用来与计算机或终端设备进行连接,通过特定的软件来进行路由器的配置。所有路由器都安装了控制台端口,使用户或
管理员能够利用终端与路由器进行通信,完成路由器配置。该端口提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口,用于在本地对路由器进行配置(首次配置必须通过控制台端口进行)。
Console端口使用配置专用连线直接连接至计算机
串口,利用终端仿真程序(如Windows下的"超级终端")进行路由器本地配置。路由器的Console端口多为
RJ-45端口。
路由器在
计算机网络中有着举足轻重的地位,是计算机网络的桥梁。通过它不仅可以连通不同的网络,还能选择数据传送的路径,并能阻隔非法的访问。
路由器的配置对初学者来说,并不是件十分容易的事。现将路由器的一般配置和简单调试介绍给大家,供朋友们在配置路由器时参考,本文以Cisco2501为例。
Cisco2501有一个以太网口(AUI)、一个
Console口(RJ45)、一个AUX口(RJ45)和两个同步串口,支持DTE和
DCE设备,支持EIA/TIA-232、 EIA/TIA-449、V.35 、X.25和EIA-530
接口。
配置
配置以太网端口
# conf t(从终端配置路由器)
# int e0(指定E0口)
# ip addr ABCD XXXX(ABCD 为以太网地址,XXXX为
子网掩码)
# ip addr ABCD XXXX secondary(E0口同时支持两个地址类型。
路由器
如果第一个为
A类地址,则第二个为B或
C类地址)
# no shutdown(激活E0口)
# exit
完成以上配置后,用ping
命令检查E0口是否正常。如果不正常,一般是因为没有激活该端口,初学者往往容易忽视。用no shutdown命令激活E0口即可。
X.25的配置
# conf t
# int S0(指定S0口)
# ip addr ABCD XXXX(ABCD 为以太网S0 的IP地址,XXXX为子网掩码)
# encap X25-ABC(封装
X.25协议。ABC指定X.25为DTE或DCE操作,缺省为DTE)
# x25 addr ABCD(ABCD为S0的X.25
端口地址,由邮电局提供)
# x25 map ip ABCD XXXX br(映射的X.25地址。ABCD为对方路由器(如:S0)的IP 地址,XXXX为对方路由器(如:S0)的X.25端口地址)
# x25 htc X(配置最高双向通道数。X的取值范围1-4095,要根据邮电局实际提供的数字配置)
# x25 nvc X(配置
虚电路数,X不可超过邮电局实际提供的数否则将影响数据的正常传输)
# exit
S0端口配置完成后,用no shutdown命令激活E0口。如果ping S0端口正常,ping 映射的X.25 IP地址即对方路由器端口IP地址不通,则可能是以下几种情况引起的:1)本机X.25地址配置错误,重新与邮局核对(X.25地址长度为13位);2)本机映射IP地址或X.25地址配置错误,重新配置正确;3)对方IP地址或X.25地址配置错误;4)本机或对方路由配置错误。
能够与对方通讯,但有丢包现象。出现这种情况,一般有以下几种可能:1)线路情况不好,或
网卡、RJ45插头接触不良;2)x25 htc最高双向通道数X的取值范围和x25nvc 虚电路数X超出邮电局实际提供的数字。最高双向通道数和虚电路数这两个值越大越好,但绝对不能超出邮电局实际提供的数字,否则就会出现丢包现象。
专线的配置
# conf t
# int S2(指定S2口)
# ip addr ABCD XXXX(ABCD 为S2 的IP地址,XXXX为子网掩码)
# exit
专线口配置完成后,用no shutdown命令激活S2口即可。
帧中继的配置
# conf t
# int s0
# ip addr ABCD XXXX (ABCD 为S0 的IP地址,XXXX为子网掩码)
# encap frame_relay (封装frame_relay 协议)
# no nrzi_encoding (NRZI=NO)
# frame_relay lmi_type q933a (LMI使用Q933A标准.LMI(Local management Interface)有3种:ANSI:T1.617、CCITTY:Q933A和Cisco特有的标准)
#
frame-relay intf-typ ABC(ABC为帧中继
设备类型,它们分别是DTE设备、DCE交换机或NNI(网络接点接口)支持)
# frame_relay interface_dlci 110 br(配置DLCI(
数据链路连接标识符))
# frame-relay map ip ABCD XXXX broadcast (建立帧中继映射。ABCD为对方IP地址,XXXX为本地DLCI号,broadcast允许广播向前转发或更新路由)
# no shutdown (激活本端口)
# exit
帧中继S0端口配置完成后,用ping命令检查S0口。如果不正常,通常是因为没有激活该端口,用no shutdown命令激活S0口即可。如果ping S0端口正常,ping 映射的IP地址不正常,则可能是帧中继交换机或对方配置错误,需要综合排查。
配置同步/异步口(适用于2522)
# conf t
# int s2
# ph asyn (配置S2为异步口)
# ph sync (配置S2为同步口)
动态路由的配置
# conf t
# router eigrp 20 (使用EIGRP路由协议。常用的路由协议有RIP、IGRP、IS-IS等)
# passive-interface serial0 (若S0与X.25相连,则输入本条
指令)
# passive-interface serial1 (若S1与X.25相连,则输入本条指令)
# network ABCD (ABCD为本机的以太网地址)
# network XXXX (XXXX为S0的IP地址)
# no auto-summary
# exit
静态路由的配置
# ip router ABCD XXXX YYYY 90 (ABCD为对方路由器的以太网地址,XXXX 为子网掩码,YYYY为对方对应的广域网端口地址)
# dialer-list 1 protocol ip permit
综合调试
当路由器全部配置完毕后,可进行一次综合调试。
1.首先将路由器的以太网口和所有要使用的串口都激活。方法是进入该口,执行no shutdown。
2.将和路由器相连的主机加上
缺省路由(
中心路由器的以太地址)。方法是在Unix系统的超级用户下执行:router add default XXXX 1(XXXX为路由器的E0口地址)。每台主机都要加缺省路由,否则,将不能正常通讯。
3.ping本机的路由器以太网口,若不通,可能以太网口没有激活或不在一个网段上。ping广域网口,若不通,则没有加缺省路由。ping对方广域网口,若不通,路由器配置错误。ping主机以太网口,若不通,对方主机没有加缺省路由。
4.在专线卡X.25主机上加
网关(静态路由)。方法是在Unix系统的超级用户下执行:router add X.X.X.X Y.Y.Y.Y 1(X.X.X.X为对方以太网地址,Y.Y.Y.Y为对方广域网地址)。
5.使用Tracert对路由进行跟踪,以确定不通网段。
选择路由器时应注意安全性、控制软件、网络扩展能力、
网管系统、带电插拔能力等
方面。
1.由于路由器是网络中比较关键的设备,针对网络存在的各种安全隐患,路由器必须具有如下的
安全特性:
(1)可靠性与线路安全 可靠性要求是针对
故障恢复和负载能力而提出来的。对于路由器来说,可靠性主要体现在接口故障和网络流量增大两种情况下,为此,备份是路由器不可或缺的手段之一。当主接口出现故障时,备份接口自动投入工作,保证网络的正常运行。当网络流量增大时,备份接口又可承当负载分担的任务。
(2)
身份认证路由器中的身份认证主要包括访问路由器时的身份认证、对端路由器的身份认证和路由信息的身份认证。
(3)
访问控制对于路由器的访问控制,需要进行口令的分级保护。有基于IP地址的访问控制和基于用户的访问控制。
(4)信息隐藏 与对端通信时,不一定需要用真实身份进行通信。通过地址转换,可以做到隐藏网内地址,只以公共地址的方式访问外部网络。除了由内部网络首先发起的连接,网外用户不能通过地址转换直接访问网内资源。
(5)
数据加密
(6)攻击探测和防范
(7)安全管理
2.路由器的控制软件是路由器发挥功能的一个关键环节。从软件的安装、参数自动设置,到软件版本的升级都是必不可少的。软件安装、参数设置及调试越方便,用户使用就越容易掌握,就能更好地应用。
3.随着计算机网络应用的逐渐增加,现有的网络
规模有可能不能满足实际需要,会产生扩大网络规模的要求,因此扩展能力是一个网络在设计和建设过程中必须要考虑的。扩展能力的大小主要看路由器支持的
扩展槽数目或者扩展端口数目。
4.随着网络的建设,网络规模会越来越大,网络的维护和管理就越难进行,所以网络管理显得尤为重要。 5.在我们安装、调试、检修和维护或者扩展计算机网络的过程中,免不了要给网络中增减设备,也就是说可能会要插拔网络部件。那么路由器能否支持带电插拔,是路由器的一个重要的性能指标。
外型尺寸的选择
如果网络已完成楼宇级的综合布线,工程要求网络设备上机式集中管理,应选择19英寸宽的机架式路由器,如Cisco2509、
华为2501(配置同Cisco2501)。如果没有上述需求,
桌面型的路由器如Intel的8100和Cisco的1600系列,具有更高的
性能价格比。
协议的选择
由于最初局域网并没先出标准后出产品,所以很多厂商如Apple和IBM都提出了自己的标准,产生了如AppleTalk和IBM协议,Novell公司的
网络操作系统运行IPX/SPX协议,在连接这些
异构网络时需要路由器对这些协议提供支持。Intel9100系列和9200系列的路由器可提供免费支持,3Com的系列路由产品也提供较广泛的
协议支持。
路由器作为网络设备中的“黑匣子”,工作在
后台。用户选择路由器时,多从技术角度来考虑,如可延展性、路由协议互操作性、广域数据服务支持、内部ATM支持、SAN集成能力等。另外,选择路由器还应遵循如下基本原则:即标准化原则、技术简单性原则、环境适应性原则、可管理性原则和容错冗余性原则。对于高端路由器,更多的还应该考虑是否和如何适应骨干网对网络高可靠性、接口高扩展性以及路由查找和数据转发的高性能要求。高可靠性、高扩展性和高性能的“三高”特性是高端路由器区别于中、低端路由器的关键所在。
低端和高端路由器的区别
“低端路由器和高端路由器都是差不多的用法,为什么价格会相差这么远啊?”其实这个问题提得很不错,不少不熟悉产品技术的朋友基本上都会类似的疑问——“为什么一样的功能,这款路由器这么贵,另外一款又这么便宜”、“为什么
思科的路由器这么贵?而
TP-LINK的这么便宜?”、“这两款路由器的主要参数都一样,为什么性能却相差这么远?”
对于这些问题,我们都必须从路由器的基本原理谈起。
路由器的工作原理在上文已经介绍。
把
网络分段可以解决这些问题,但同时你必须提供一种机制使不同网段的计算机可以互相通信,就是促生了路由器这种设备:
路由器工作在IP协议网络层,用于实现子网之间转发数据。路由器一般都有多个网络接口,包括局域的网络接口和广域的网络接口。每个网络接口连接不同的网络,路由器中记录有每个
网络端口相连的网络信息。同时路由器中还保存有一张
路由表,它记录有去往不同网络地址应送往的
端口号。Internet用户使用的各种
信息服务,其通讯的信息最终均可以归结为以IP包为单位的信息传送,IP包除了包括要传送的数据信息外,还包含有信息要发送到的目的IP地址、信息发送的源IP地址、以及一些相关的控制信息。当一台路由器收到一个IP数据包时,它将根据数据包中的目的IP地址项查找路由表,根据查找的
结果将此IP数据包送往对应端口。下一台IP路由器收到此数据包后继续转发,直至发到目的地。路由器之间可以通过路由协议来进行路由信息的交换,从而更新路由表。
影响路由器性能的因素
经过上面的介绍,也许大家还是不怎么了解路由器的工作情况,其实没关系,这个也不是我们的目的,我们主要还是为了跟大家说明,路由器的工作原理决定了它必须使用
芯片来完成一些必要的判断和数据包的转发,而这个工作是交由一个处理器来完成,各种有待处理或者处理好的数据包则存在
内存里面,因此,处理器的工作频率和内存容量很大
程度上决定着一款路由器的性能。
但是,路由器的性能也不能完全看处理器频率和内存容量,处理器用得差路由器性能好不了,但反过来处理器好了路由器性能却不一定好;
处理器主频只是处理器的一个性能指标,其总线宽度(16位还是32位)、Cache容量和结构、
内部总线结构、是单CPU还是多CPU分布式处理、运算模式等指标,都会影响处理器性能。几乎所有路由器采用的都是
通信专业RISC CPU,所以“采用通信专业RISC CPU”相当于什么都没说,关键要看这颗CPU到底用的是什么内核,内部结构如何。内存也是一样,内存容量大小并不决定一切,如果负载不大,那么4M的内存和8M的内存在使用时也许效果并不会有多大区别,所以根据内存的大小来绝对评判路由器性能并不科学(当然内存容量大还是有好处)。
决定路由器档次的指标
虽然上面已经说了,处理器和内存很大程度决定路由器性能,不过,决定一款路由器档次的指标却不是它们,这也是为什么在产品的主要参数中经常看不到有标出这两个参数,那么一般是用什么来衡量一个路由器的档次呢?一种说法就是负载能力,通俗一点也叫带机数量。不过,带机数量并不是一个标准化的数据量,它要根据实际的使用情况来衡量,例如网吧里所有人都在埋头上网聊天、游戏,而且几乎所有数据都通过路由器WAN口,所以负载很重;但如果是一个企业网,大部分人都在忙着搞设计、写报告、做计划,同一时间只有小部分人在用网络,而且大部分数据都是在企业网内部流动,所以路由器负载很轻,那就可以同时负载比较多的
客户端。如果是说最大负载253台,那就没什么意义了,因为DHCP最大可以分配的IP 地址数是254个,减掉路由器自己用掉的一个就是253个,这种不能称为指标,基本上是在唬人。所以,我们要看一款路由器的实际负载能力,而不是理论负载能力。
由于负载能力存在诸多不确定因素和欺骗性质,所以,另外一个指标也颇受关注,那就是
吞吐量。吞吐量是指路由器每秒能处理的数据量,这个参数是指LAN-to-WAN的吞吐量,其
测量结果应是在NAT开启,防火墙关闭的情况下,分别用Smartbits和Chariot两种测试方式分别进行。用Smartbits方式时,比较64Byte小包测试数据,高下立判; Chariot测试最好是在多连接下进行,一般可以选择100对连接基本上就可以看出产品间的区别。
影响路由器价格的原因
经过上面的论述,最后终于可以回归到我们要回答的问题:为什么不同路由器之间价格区别这么大?
主要原因:
1.性能不同,性能强劲的路由器内置强悍的处理器和大容量内存,因此成本比较高。
2.应用不同,性能强劲的路由器可以用于更多负载的网络,而低端路由器吃不消。
3.功能不同,虽然基本功能一样,但是一些路由器还内置了其他比较实用的功能,像专业防火墙功能、VPN这些,因此技术要求较高,价格自然也会跟着提高。
路由器与交换机的区别
传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据
MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。
1.回路:根据交换机地址学习和站表建立算法,交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路,必须启动生成树算法,阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问题,路由器之间可以有多条通路来平衡负载,提高可靠性。
2.负载集中:交换机之间只能有一条通路,使得信息集中在一条
通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载。而路由器的路由协议算法可以避免这一点,
OSPF路由协议算法不但能产生多条路由,而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由。
3.广播控制:交换机只能缩小
冲突域,而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大的广播域,广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域,广播报文不能通过路由器继续进行广播。
4.
子网划分:交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地址结构,因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别IP地址,IP地址由
网络管理员分配,是
逻辑地址且IP地址具有层次结构,被划分成
网络号和主机号,可以非常方便地用于划分子网,路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。
5.保密问题:虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤,但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、
TCP端口地址等内容对报文实施过滤,更加直观方便。
6.介质相关:交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换,但这种转换过程比较复杂,不适合ASIC实现,势必降低交换机的转发速度。因此目前交换机主要完成相同或相似物理介质和
链路协议的网络互连,而不会用来在物理介质和链路层协议相差甚远的网络之间进行互连。而路由器则不同,它主要用于不同网络之间互连,因此能连接不同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。路由器在功能上虽然占据了优势,但价格昂贵,报文转发速度低。
无线路由器与无线AP的区别
以功能区分无线AP与无线路由
无线路由器:无线路由器是单纯型AP与
宽带路由器的一种结合体;它借助于路由器功能,可实现家庭无线网络中的Internet连接共享,实现ADSL和小区宽带的无线共享接入,另外,无线路由器可以把通过它进行无线和有线连接的终端都分配到一个子网,这样子网内的各种设备交换数据就非常方便。
可以这样说,无线路由器就是AP、路由功能和交换机的集合体,支持有线无线组成同一子网,直接接上MODEM。而无线AP相当于一个无线交换机,接在有线交换机或路由器上,为跟它连接的
无线网卡从路由器那里分得IP。
以应用区分无线AP(Access Point
)与无线路由
独立的AP在那些需要大量AP来进行大面积覆盖的公司使用得比较多,所有AP通过以太网连接起来并连到独立的
无线局域网防火墙。
无线路由器在SOHO的环境中使用得比较多,在这种环境下,一个AP就足够了。这样的话,整合了宽带接入路由器和AP的无线路由器就提供了单个机器的解决方案,它比起两个分开的机器的方案要容易管理和便宜一些。
无线路由器一般包括了
网络地址转换(NAT)协议,以支持无线局域网用户的网络连接共享--这是SOHO环境中很好用的一个功能。它们也可能有基本的防火墙或者
信息包过滤器来防止端口扫描软件和其他针对宽带连接的攻击。最后,大多数无线路由器包括一个四个端口的
以太网转换器,可以连接几台有线的PC。这对于管理路由器或者把一台
打印机连上局域网来说非常方便。
以组网拓扑图分析无线AP与无线路由
AP不能直接跟ADSL MODEM相连,所以在使用时必须再添加一台交换机或者
集线器
使用上面的
拓扑架构时,AP和无线路由的用法是一样的。不过,大部分无线路由器由于具有宽带拨号的能力,因此可以直接跟ADSL MODEM连接进行宽带共享:
以成本来分析无线AP与无线路由
802.11B的无线AP和无线路由器的价钱相差不多,一般无线路由器会贵100元左右;802.11G则要看具体情况而言,根据品牌和附加功能的不同两者价格会有几百元不等的差距,不过便宜的产品差价也是100多元。
无线路由器的标准
美国电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)于2009.9.14正式批准了最新的Wi-Fi无线标准
802.11n。
理论上讲,802.11n可以达到300Mbps的
传输速率,这是802.11g标准的6倍,
802.11b标准的30倍。
施工、安装要点
具体施工做法参见
国家建筑标准设计图集《智能家居控制系统施工图集03X602》及国际标准规范 《EIA/TIA569 商务楼通信通道和空间标准》。
反路由器限速
使用路由器的用户,很多都会发现,自己的网络上下行速度被限制了,怎么因为有人使用了路由的限速功能,当然也有可能是那些居心不良的家伙使用了限速软件,限制了你的网速。
如何解除限速控制呢?如果是有人开启了路由的限速功能,你可以自己去调整速度,当然你如果不知道路由密码,那你只能重置路由器,再重新设置了,最好根据用户数平均分配,免得大家闹的不开心。第二种情况,是被人用软件限制了速度,目前用的限速软件基本是P2P
终结者、网络执行官、
聚生网管这几种,那你可以使用反限速软件,比如
360ARP防火墙,网上找找还有很多。
家用路由器设置
1、在IE中写入http://192.168.1.1 就会出现如下的登陆界面。
输入其访问帐号和访问密码就进入路由器的访问界面了。主要对其网络参数、DHCP服务器和安全规则进行设置就可以轻松的进行上网了。
选择“网络参数”选项,然后选择LAN口参数设置,会出现下面的设置画面。该选项主要是对路由器的参数进行设置。
2、MAC地址是本路由器对局域网的MAC地址,此值不可更改。IP地址是本路由器对局域网的IP地址,局域网中所有计算机的默认网关必须设置为该IP地址。需要注意的是如果改变了LAN口的IP地址,必须用新的IP地址才能登录本路由器进行WEB界面管理。
而且如果你所设置的新的LAN口IP地址与原来的LAN口IP地址不在同一网段的话,本路由器的虚拟服务器和DMZ主机功能将失效。如果希望启用这些功能,要重新对其进行设置。子网掩码是本路由器对局域网的子网掩码,一般为255.255.255.0,局域网中所有计算机的子网掩码必须与此处设置相同。
选择“WAN口设置”出现下面的设置画面,主要是对上网方式和权限进行设置。
3、DHCP服务器设置
TCP/IP协议设置包括IP地址、子网掩码、网关、以及DNS服务器等。为局域网中所有的计算机正确配置TCP/IP协议并不是一件容易的事,幸运的是,DHCP服务器提供了这种功能。如果使用本路由器的DHCP服务器功能的话,您可以让DHCP服务器自动替您配置局域网中各计算机的TCP/IP协议。选择“DHCP服务器”就可以对路由器的的DHCP服务器功能进行设置,其设置画面
无线路由器设置
1.检查物理线:先检查线有没有连好,对应的灯否闪烁正常,如果正常就进行下一步
2.登陆无线路由器界面,现在的家庭由各品牌的软件设计都比较人性化,进去后很容易设置,先设置WAN口,选择PPPOE,输入账号和密码然后点连接
3.最后看下无线路由器系统信息里面的连接状态。如果有IP了就说明连接正常了
无线路路由器出错原因
一、可能是因为无线路由器的LAN口IP和猫的IP为同一IP,可能导致拨不上号(以前见的比较多)
二、可能是ISP商设置问题,你可以把电脑网卡的MAC地址克隆到无线路由器的WAN口
如果还不能解决,那可能无线路由就真的有问题了
3G无线路由器采用32位高性能工业级ARM9通信处理器,以
嵌入式实时操作系统RTOS为软件支撑平台,系统集成了全系列从逻辑链路层到
应用层通信协议,支持静态及动态路由,PPP server及PPP client,VPN(包括PPTP和IPSEC),DHCP server及DHCP client,DDNS,防火墙,NAT,DMZ主机等功能。为用户提供安全,高速,稳定可靠,各种协议路由转发的无线路由网络。
随着3G无线网络的发展,人们越来越享受无线网络给人们带来的价值,目前市场上有多种类的3G无线路由器,其中有小黑A8 系列,小黑华为e5等。3G无线路由器在改变人们的生活。
小黑A8
小黑A8 是一款将3G网络信号/有线宽带信号转换为WIFI信号,分享给周边的WIFI设备的MINI型便携式带电池式WIFI产品,性能出色,是iPad平板电脑上网冲浪的最优伴侣。
小黑A8 体积为108x65x23.5mm,重量为98克,仅一个鸡蛋的重量,其时尚产品外观,可爱小白鼠外形,采用高档类苹果白色烤漆为主,颇似一款精美的苹果鼠标。
小黑A8 支持IEEE 802.11b/g/n协议,WiFi 局域网速率高达150Mbps,其WIFI信号有效范围可达100M,可覆盖普通一层
办公楼。内置1500mAh锂电池,可续航3-4个小时,可户外、出差随身携带,同普通笔记本电池续航时间相同。小黑A8 可以通过您的无线网卡接入3G网络,实现3G宽带WIFI共享。提供自动识别动态IP网络接入功能,为您提供有线宽带WIFI信号以上网冲浪。同时A8+还支持家庭ADSL有线宽带网络拨号接入,和办公室静态IP宽带接入。1、最物美价廉的3G无线宽带共享方式,同样的总流量,同样供20个人同时共享3G无线宽带,哪种方式更节省设备和资费呢?
1、小黑 A8提供给您最物美价廉的3G无线宽带共享方式:
2、最物超所值的苹果伴侣
3、电池续航3-4小时 轻便小巧 移动办公
休闲旅游上网冲浪Anytime Anywhere
易达商城小黑A8 3G无线路由器六大亮点
1、小黑 A8兼容
W-CDMA/CDMA EVDO/TD- SCDMA 三种制式网络及网卡
小黑A8支持中国电信、中国联通和中国移动三种制式的无线上网卡使用。支持市面上主流的中兴、华为、华美等无线上网卡100多种,如时代动力等无线上网卡的二线品牌也全面支持,但不支持市面山寨无线上网卡,会影响A8的使用和品牌价值。与市面上的华为E5仅支持中国联通的3G网络运行不同,在使用无线上网卡的速度和资费上更具灵活性,用户可以根据当地的3G网络运营商的资费流量或套餐,结合自己使用3G网络的普遍性来选择适合自己的3G网络套餐。
2、小黑 A8支持3G、自动识别动态IP网络接入- (也支持ADSL,静态IP接入)
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3、小黑 A8支持IEEE 802.11b/g/n协议,WiFi局域网速率高达150Mbps
内部WIFI无线局域网速度可达到 150Mbps,比普通54M路由快3倍。由于WIFI芯片功率高于普通路由3倍,小黑 A8 WIFI信号有效范围可达100M,可覆盖普通一层办公楼。
4、小黑 A8内置1500mAh锂电池,可续航3-4个小时
大容量1500mAh锂电池,保证移动商务使用3-4个小时。可户外、出差随身携带,同普通笔记本电池续航时间相同。
5、小黑 A8体积 :108x65x23.5mm;重量:98g
小黑 A8仅一个鸡蛋的重量,其时尚产品外观,可爱小白鼠外形,采用高档类苹果白色烤漆为主颇似一款精美的苹果鼠标。
6、小黑 A8简约大方的人性化UI用户界面
小黑 A8的UI由专业UI设计公司精心设计而成,其主要内容分为四部分:
A、基本状态,包含信号强度,网络制式,运营商,连接情况。
B、连接状态,包含上传下载速度,当前累计流量时间,总累计流量时间。
C、WIFI管理,包含WIFI名称管理,WIFI加密管理。
D、用户管理,包含用户名及密码管理。
以上内容包含用户最关心内容,并且UI界面大方简洁,一目了然,用户非常容易上手操作。正是体现了华美产品精致与人性化的完美结合。
小黑A8 Ipad专用3G无线路由器5大亮点突显便携品质
1:内置天线,携带更加方便,在外办事、出差途中、旅行住店,随身携带更方便
2:USB直接供电,无需电池/电源,一机、一线、一块电池足矣。小黑A8 3G无线路由器电池使用时间最长,实际使用时间在3.5-4小时,再也不用担心外出没网而烦恼。并且产品技术特点是不需要设置,即插即用!
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5:顶级专用高速路由芯片,小黑A8 3G无线路由器选用顶级专用高速无线路由器芯片,32MDDR超大内存、操作零设置。全面支持3G、WIFI、以太网、小区宽带等上网方式,操作简单,携带方便。
媒体报道
[1]随着3G网络的普及与用户的激增,其应用环境也是越来越复杂,在3G资费还处于较高水平的今天,许多消费者都希望能够使手中的多台设备共享1张3G资费卡。面对这一市场空间较大的实际需求,我们首先看到的是各大网络商城开始抓住这个市场,3G无线路由器便成为销售的热点,它是专门为了无线网络共享所制作的。近日编者就发现了一款超级便携与Ipad绝配的3G无线路由器—小黑A8,它是由中国第一家科技创新产品首发及网购商城—易达商城2011年全新上市的一款3G无线路由器,易达商城作为小黑A8全国总代,目前正在联合厂家进行促销让利活动,价格仅为368元,并且用户还能享受两年质保,还送超值礼包,相信很多人会为之心动的。