路由器工作原理教案

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1、路由器基本原理及其配置、FR、ATM引入：通过讲述广域网的应用，讲述为何能发展成为现有的规模，在这其中哪些设备作出的贡献最大，将课堂引入到路由器及其配置上来。新授：一、路由器基本原理作为路由器，必须具备：  1．两个或两个以上的接口：用于连接不同的网络（在现实网络中也存在只有一个接口的情况，这种方式的路由器称为独臂路由器，但应用不多）。  2．协议至少实现到网络层：只有理解网络层协议才能与网络层通讯。  3．具有存储、转发、寻径功能：实现速率匹配与路由寻径。  通常路由器还会支持两种以上的网络协议以支持异种网络互联，一般的路由器还会运行一些动态路由协议以实现动态寻径。 

2、 一般路由器逻辑上由输入输出接口、数据转发部分、路由管理部分、用户配置接口几部分构成。路由器的作用  1．数据转发：路由器必须具有根据数据分组的目的网络地址转发分组的功能。  2．路由（寻径）：为了实现数据转发，路由器必须有能力建立、刷新路由表，并根据路由表转发数据包。  3．备份、流量流控：为了保证网络可靠运行，路由器一般都具备主备线路的切换及流量控制功能。  4．速率适配：不同接口具有不同的速率，路由器可以利用自己的缓存及流控协议进行适配。  5．隔离网络：路由器可以隔离广播网络，防止广播风暴，同时也可以对数据包施行灵活多样的过滤策略以保证网络安全（防火墙）。  6

3、．异种网络互连：互联网的初衷就是为了实现异种网络互连，现代路由器一般都会实现两种以上的网络协议以实现异种网络互连。路由器的工作流程路由器工作流程  路由器中时刻维持着一张路由表，所有报文的发送和转发都通过查找路由表从相应端口发送。这张路由表可以是静态配置的，也可以是动态路由协议产生的。  路由器工作流程为：  物理层从路由器的一个端口收到一个报文，上送到数据链路层；  数据链路层去掉链路层封装，根据报文的协议域上送到网络层；  网络层首先看报文是否是送给本机的，若是，去掉网络层封装，送给上层。若不是，则根据报文的目的地址查找路由表，若找到路由，将报文送给相应端口的数据链

4、路层，数据链路层封装后，发送报文。若找不到路由，将报文丢弃。一、帧中继帧中继[1]（FrameRelay）是从综合业务数字网中发展起来的，并在1984年推荐为国际电话电报咨询委员会（CCITT）的一项标准，另外，由美国国家标准协会授权的美国TIS标准委员会也对帧中继做了一些初步工作。由于光纤网的误码率（小于10^-9）比早期的电话网误码率（10^-4~10^-5）低得多，因此，可以减少X.25的某些差错控制过程，从而可以减少结点的处理时间，提高网络的吞吐量。帧中继就是在这种环境下产生的。帧中继提供的是数据链路层和物理层的协议规范，任何高层协议都独立于帧中继协议，因此，大

5、大地简化了帧中继的实现。帧中继的主要应用之一是局域网互联，特别是在局域网通过广域网进行互联时，使用帧中继更能体现它的低网络时延、低设备费用、高带宽利用率等优点。帧中继是一种先进的广域网技术，实质上也是分组通信的一种形式，只不过它将X.25分组网中分组交换机之间的恢复差错、防止阻塞的处理过程进行了简化。特点：1.使用光纤作为传输介质，因此误码率极低，能实现近似无差错传输，减少了进行差错校验的开销，提高了网络的吞吐量，它的数据传输速率和传输时延比X.25网络要分别高或低至少一个数量级。2.因为采用了基于变长帧的异步多路复用技术，帧中继主要用于数据传输，而不适合语音、视频或其

6、他对时延时间敏感的信息传输。3.仅提供面向连接的虚电路服务。4.仅能检测到传输错误，而不试图纠正错误，而只是简单地将错误帧丢弃。5.帧长度可变，允许最大帧长度在1600B以上。6.帧中继是一种宽带分组交换，使用复用技术时，其传输速率可高达44.6Mbps。复用与寻址帧中继在数据链路层采用统计复用方式，采用虚电路机制为每一个帧提供地址信息。通过不同编号的DLCI（DataLineConnection　Identifier数据链路连接识别符）建立逻辑电路。一般来讲，同一条物理链路层可以承载多条逻辑虚电路，而且网络可以根据实际流量动态调配虚电路的可用带宽，帧中继的每一个帧沿着

7、各自的虚电路在网络内传送。与X.25的区别帧中继是继X.25后发展起来的数据通信方式。从原理上看，帧中继与X.25都同属于分组交换。与X.25协议的主要差别有：（1）帧中继带宽较宽。（2）帧中继的层次结构中只有物理层和链路层，舍去了X.25的分组层。（3）帧中继采用D通道链路接入规程LAPD。X.25采用HDLC的平衡链路接入规程LAPB。（4）帧中继可以不用网络层而只使用链路层来实现复用和转接。（5）与X.25相比，帧中继在操作处理上做了大量的简化。不需要考虑传输差错问题，其中间节点只做帧的转发操作，不需要执行接收确认和请求重发等操作，