4.7 网络层设备

4.7.1 路由器的组成和功能

1、路由器的组成

路由器：路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。

路由器结构

• 路由选择

  • 路由选择处理机（核心设备）

    • 根据所选定的路由选择协议构造出路由表

    • 经常或定期地和相邻路由器交换路由信息而不断的更新和维护路由表

  • 路由表

• 分组转发

  • 交换结构（核心设备）：根据转发表对分组进行转发

    • 若收到RIP/OSPF分组等， 则把分组送往路由选择处理机

    • 若收到数据分组，则查找转发表并输出

  • 转发表：由路由表转换得来

  • 输入端口

  • 输出端口

2、输入、输出端口对分组的处理

• 输入端口

  • 物理层：从线路上接收数据

  • 数据链路层：按照协议处理数据

  • 网络层：对收到的分组进行排序、查表和转发（产生时延）

    • 输入端口的查表和转发功能在路由器的交换功能中是最重要的

• 输出端口

  • 网络层：使用缓冲区存储待发送分组队列（产生时延）

  • 数据链路层：对数据进行封装

  • 物理层：将数据发送到链路上

路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因，即发送速度跟不上接收速度导致缓冲区被填满

4.7.2 三层设备的区别

• 路由器（网络层）：可以互联两个不同网络层协议的网段

• 网桥（数据链路层）：可以互联两个物理层和链路层不同的网段

• 集线器（物理层）：不能互联两个物理层不同的网段

4.7.3 路由表与路由转发

• 路由表

  • 路由表根据路由选择算法得出的

  • 主要用途是路由选择

  • 总用软件来实现

• 转发表

  • 转发表由路由表得来

  • 可以用软件实现，也可以用特殊的硬件来实现

  • 转发表必须包含完成转发功能所必需的信息，在转发表的每一行必须包含从要到达的目的网络到输出端口和某些MAC地址信息的映射