本文為大家介紹路由器數(shù)據(jù)包轉發(fā)機制有哪些(路由器中數(shù)據(jù)包的轉發(fā)屬于網(wǎng)絡中的什么功能),下面和小編一起看看詳細內容吧。
路由和數(shù)據(jù)包轉發(fā)簡介
網(wǎng)絡的核心是路由器,路由器的作用是將各種網(wǎng)絡相互連接起來。因此,路由器需要負責不同網(wǎng)絡之間數(shù)據(jù)包的傳遞?;ヂ?lián)網(wǎng)通信的效率取決于路由器的性能,即能否以最高效的方式轉發(fā)數(shù)據(jù)包。
除了轉發(fā)數(shù)據(jù)包之外,路由器還提供其他服務。為了滿足當今的網(wǎng)絡需求,
路由器還用于:
l 確保24x7(每天24 小時,每周7 天)服務可用性。為了幫助確保網(wǎng)絡連接,路由器使用備用路徑以防首選路徑出現(xiàn)故障。
l 通過有線和無線網(wǎng)絡提供一體化的數(shù)據(jù)、視頻和語音服務。路由器使用ip 數(shù)據(jù)包的服務質量(qos) 優(yōu)先級來確保實時通信,例如確保語音、視頻和關鍵數(shù)據(jù)不會丟失或延遲。
l 通過允許或拒絕轉發(fā)數(shù)據(jù)包來應對蠕蟲、病毒等攻擊的影響。
路由器內部結構:
路由器包含許多在其他計算機中常見的硬件和軟件組件,包括:
lcpu(中央處理器)
l ram(隨機存取存儲器)
l rom(只讀存儲器)
l 操作系統(tǒng)(cisco ios)
路由器可以連接多個網(wǎng)絡,這意味著它有多個接口,每個接口屬于不同的ip 網(wǎng)絡。當路由器從接口接收到ip 數(shù)據(jù)包時,它會提取數(shù)據(jù)包的目標ip 地址,并將其與路由器的路由表進行匹配,以決定從哪個接口轉發(fā)數(shù)據(jù)包。
路由器主要負責通過以下方式將數(shù)據(jù)包傳送到本地和遠程目標網(wǎng)絡:
l 確定發(fā)送數(shù)據(jù)包的最佳路徑
l 將數(shù)據(jù)包轉發(fā)到目的地
(路由器使用路由表來確定轉發(fā)數(shù)據(jù)包的最佳路徑。當路由器收到數(shù)據(jù)包時,它會檢查其目標ip 地址并在路由表中搜索最匹配的網(wǎng)絡地址。通常路由器收到一個當轉發(fā)此類一個數(shù)據(jù)包,數(shù)據(jù)包的封裝取決于路由器接口的類型和它所連接的媒體的類型。)
路由器的cpu和內存:
路由器組件及其功能
路由器包含:
l中央處理器(cpu)
cpu執(zhí)行系統(tǒng)初始化、路由功能、交換功能等操作系統(tǒng)指令。
l 隨機存取存儲器(ram)
l 只讀存儲器(rom)
ram 存儲cpu 需要執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)。 ram 用于存儲以下組件:
l 操作系統(tǒng):操作系統(tǒng)在啟動時將cisco ios(internetwork operating system)拷貝到ram中。
l 運行配置文件:這是存放路由器ios當前使用的配置命令的配置文件。除了少數(shù)例外,在路由器上配置的所有命令都存儲在運行配置文件中,也稱為running-config。
l ip路由表:該文件存儲了直連網(wǎng)絡和遠程網(wǎng)絡的信息,用于確定轉發(fā)數(shù)據(jù)包的最佳路徑。
l arp緩存:該緩存包含ipv4地址到mac地址的映射,類似于pc上的arp緩存。 arp 緩存用于具有l(wèi)an 接口(例如以太網(wǎng)接口)的路由器。
l 數(shù)據(jù)包緩沖區(qū):數(shù)據(jù)包到達接口后,從接口發(fā)出前,會暫時存放在緩沖區(qū)中。
ram 是易失性存儲器,如果路由器斷電或重啟,其內容將丟失。
rom 是一種持久性存儲器。 cisco 設備使用rom 來存儲:
l 引導命令
l 基本診斷軟件
l 精簡版ios
rom 使用固件,將軟件嵌入到集成電路中。
閃存:
閃存是非易失性計算機存儲器,可以電子方式存儲和擦除。閃存用作cisco ios 操作系統(tǒng)的持久存儲。如果路由器掉電或重啟,閃存中的內容不會丟失。
內存:
nvram (non-volatile ram) 在電源關閉時不會丟失信息。一般用來保存啟動時的配置文件。
ios(互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)):
ios 是一個管理路由器硬件和軟件資源的操作系統(tǒng),包括內存分配、進程、安全和文件系統(tǒng)。 cisco ios是一個多任務操作系統(tǒng),集成了路由、交換、互聯(lián)網(wǎng)和電信等功能。當人們的ios功能越多,ios文件就會越大。
路由器啟動過程:
引導過程
啟動過程分為四個主要階段:
1. 執(zhí)行post
2.加載引導程序
3. 找到并加載cisco ios 軟件
4.找到并加載啟動配置文件,或者進入setup模式
執(zhí)行發(fā)布:
也就是說,上電自檢的過程針對的是cpu、ram、nvram等幾個硬件部件。 post 完成后,路由器將執(zhí)行引導程序。
加載引導程序:
引導程序將從rom 復制到ram。一旦進入ram,cpu 就會執(zhí)行引導程序中的指令。引導程序的主要任務是查找cisco ios 并將其加載到ram 中。
查找并加載cisco ios:
查找cisco ios 軟件。 ios通常存儲在閃存中,但也可以存儲在其他地方,例如tftp(普通文件傳輸協(xié)議)服務器上。如果找不到完整的ios 映像,則會將ios 的精簡版本從rom 復制到ram。此版本的ios 通常用于幫助診斷問題,也可用于將完整版本的ios 加載到ram 中。
查找并加載配置文件:
ios加載后,bo
otstrap 程序會搜索 nvram 中的啟動配置文件(也稱為 startup-config)。此文件含有先前保存的配置命令以及參數(shù),其中包括:
l 接口地址
l 路由信息
l 口令
l 網(wǎng)絡管理員保存的其它配置
如果啟動配置文件 startup-config 位于 nvram,則會將其復制到 ram 作為運行配置文件 running-config。如果沒有則路由器可能會搜索 tftp 服務器。如果路由器檢測到有活動鏈路連接到已配置路由器,則會通過活動鏈路發(fā)送廣播,以搜索配置文件。
執(zhí)行配置文件:
如果在 nvram 中找到啟動配置文件,則 ios 會將其加載到 ram 作為 running-config,并以一次一行的方式執(zhí)行文件中的命令。
進入設置模式(可選):
如果不能找到啟動配置文件,路由器會提示用戶進入設置模式。就是設置向導(傻瓜模式)
命令行界面:
就是調試模式.
一旦顯示提示符,路由器便開始以當前的運行配置文件運行 ios。而網(wǎng)絡管理員也可開始使用此路由器上的 ios 命令。
檢查路由器的啟動過程:
使用 show version 命令可以看到一下信息:
ios版本:
cisco internetwork operating system software ios (tm) c2600 software (c2600-i-m), version 12.2(28), release software (fc5)
(便是 ram 中的 cisco ios 軟件版本,也正是路由器所用的軟件版本。)
rom bootstrap 程序:
rom:system bootstrap, version 12.1(3r)t2, release software (fc1)
(顯示了存儲于 rom 存儲器的系統(tǒng) bootstrap 軟件(最初用于啟動路由器)的版本。)
好了,路由器數(shù)據(jù)包轉發(fā)機制有哪些(路由器中數(shù)據(jù)包的轉發(fā)屬于網(wǎng)絡中的什么功能)的介紹到這里就結束了,想知道更多相關資料可以收藏我們的網(wǎng)站。