虚拟路由器的体系结构及实现

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1、虚拟路由器的体系结构及实现　　随着人们对网络服务质量的要求越来越高，路由器的性能指标就变得越来越重要了，所谓“路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为Router。是使用一种或者更多度量因素的网络层设备，它决定网络通信能够通过的最佳路径。路由器依据网络层信息将数据包从一个网络前向转发到另一个网络。偶尔也称为网关。　　路由器是互联网络中必不可少的网络设备之一，路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大

2、的网络。而虚拟路由器是一种新技术，它是在软、硬件层实现物理路由器的功能仿真，属于一种逻辑设备。每个虚拟路由器应该具有逻辑独立的路由表和转发表，这样就使不同VPN（虚拟专用网络）间的地址空间可以重用，并保证了VPN内部路由和转发的隔离性。它使一些新型因特网成为可能，并且减少了网络投资，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。以下是对虚拟路由器的分析：　　一.虚拟路由器5　　虚拟路由器是一个路由设备中静态或动态线程的集合，提供类似物理路由器的路由和转发服务。一个虚拟路由器不须单独的操作系统处理，它只是给人一种错觉，好象有一个专用

3、的路由器为它所连接的网络提供服务。虚拟路由器与它相应的物理设备一样，是路由域的一个元素。这个路由域中的其它路由器可以是物理的，也可以是虚拟的。如果虚拟路由器与一个特定的（逻辑离散的）路由域相连，而一个物理路由器又可以承载多个虚拟路由器的话，那么，一个物理路由器就能支持多个（逻辑离散的）路由空间了。　　在一个物理路由器上，可以形成多个逻辑上的虚拟路由器，每个虚拟路由器都单独地运行各自的路由协议实例，并且都有自己专用的I/O端口、缓存、地址空间、路由表和网络管理软件。虚拟骨干路由器，可以为客户提供成本低廉的专用骨干网控制和安全管理功能。控制和管理虚拟路由设备的软件是采用

4、模块化设计的，如果这些软件运行在真正的、多进程的操作系统上（如：UNIX），那么它还支持多实例，也就是说它可以同时支持多个虚拟路由器。每个虚拟路由器的进程与其它路由器的进程都是相互分开的，其使用的内存也受到操作系统的保护，从而保证了数据的高度安全性；同时，还消除了由于软件模块的不完善所造成的与其它虚拟路由器之间的数据碰撞的可能性。　　二、虚拟路由器的任务　　为了完成“路由”5的工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据--路由表（RoutingTable），供路由选择时使用。路由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。路由表可以是由系

5、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。在路由器中涉及到两个有关地址的名字概念，那就是：静态路由表和动态路由表。由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态（static）路由表，它不会随未来网络结构的改变而改变。动态（Dynamic）路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议提供的功能，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，虚拟路由器应该与物理路由器尽可能地相同，这样，就无须对大量已安装的路由器进行升级或重新配置，也不需对网络管理员重新培训。　　虚拟路由器的任

6、务在于：　　1.对任意路由协议组合的配置　　2.对网络的检测　　3.查错　　每个VPN都有一个逻辑上独立的路由域，这样SP就可以更好地为用户提供相当灵活的虚拟路由器服务，而无需为每一个VPN准备一个物理路由器。这些虚拟路由器一般位于SPED上，通过网络来转发数据包和控制包。这也就是说，SP的硬件投资路由器和它们之间的连接可以被多个用户复用。　　三、虚拟路由器的功能　　路由器的功能：　　第一，网络互连，路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；　　第二，数据处理，提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功

7、能；5　　第三，网络管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。　　而虚拟路由器代替了物理路由器，同样也实现了物理路由器的功能。从VRF的角度看，VRF可以把一台路由器在逻辑上划分为多台虚拟的路由器，每台虚拟的路由器就象单独的一台路由器一样工作，有自己独立的路由表和相应的参与数据转发的接口，并且彼此业务隔离。这从根本上解决了多种业务并存于一台物理设备且又需要隔离的问题，能够节省用户在设备及通信资源方面的投资。　　四、虚拟路由器的工作原理　　路由器的工作原理　　1、路由器接收来自它连接的某个网站的数据。　　2、路由器将数据向上传递，重新组合I