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1、前 言计算机网络是计算机科学技术与通信技术逐步发展、紧密结合的产物。从最早的ARPANET到今天的Internet30多年来，计算机网络的发展速度可以说是一日千里，突飞猛进，已广法地应用于科研、教育、管理、娱乐等各个领域，成为信息社会中重要的基础设施。近年来，我国的计算机网络无论是数量上还是规模上都有了飞速发展，已经建成的包括中国教育网（CERNET）、中国科学网（CSTNET）、中国互联网（CHINANET）和金桥信息网（CHINAGBN）4大行业在当前中国的社会经济生活中日益发挥着重要作用，为国内的信息化建设奠定了良好的基础。目前，人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息，而希望最大限度地利
2、用全球各个地区、各种类型的网络资源。在这种情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网，校园网、智能大厦等），无论采用的是快速以太网技术、千兆以太网技术，还是ATP技术，都离不开路由设备的参与。因此，在园区网、城域网和广域网建设领域中，就产生了一种技术“路由器技术”，它在计算机网络技术中始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个 Internet 研究的一个缩影由于Internet建立在TCPIP协议基础上，基于IP协议的路由，作为事实上的路由标准几乎就成了路由和路由器的代名词。何为路由器？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（ro
3、uter，转发者）。路由器是互联网络的枢纽、交通警察。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。网络技术的复杂性和技术进步的频繁性，导致了世界上现存的网络千差万别，为实现这些网络之间的互通互连，必须使用路由器。路由技术早在20世纪70年代初已出现，但由于当时网络结构简单，规模小，网络互通需求不旺，直到最近几十年，伴随着世界上最大的ip网络Interne的迅猛发展路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设备，它构成了InterneInterne的骨架。它的处理速度是网络通信的主
4、要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量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，都具有重要的意义。目 录第一章 路由器的基础知识31.1网络路由器概述31.2网络路由器的基本功能31.3网络路由器的分类31.4网络路由器的特点4第二章 路由器的应用技术52.1主要技术分析52.2网络路由器的工作原理92.3网络路由器的原理图11第三章 路由器的通信协议123.1 网络路由器的通信协议12第四章 网络路由器的连接方式1641基本设置方式16第
5、五章 网络路由器的支持和影响20第六章 结束语21第一章 路由器的基础知识1.1网络路由器概述 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，从而构成一个更大的网络。 路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。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
6、的英文名称为Router。1.2网络路由器的基本功能路由器的基本功能有以下三点：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、压缩和防火墙等功能；第三，网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。1.3网络路由器的分类按照不同的划分标准有多种类型。常见的分类有以下几类：1. 按性能档次分为高、中、低档路由器 通常将路由器吞吐量大于40Gbps的路由器称为高档路由器，背吞吐量在25Gbps40Gbps之间的路由器称为中档路由器，而将低于25Gbps
7、的看作低档路由器。当然这只是一种宏观上的划分标准，各厂家划分并不完全一致，实际上路由器档次的划分不仅是以吞吐量为依据的，是有一个综合指标的。以市场占有率最大的Cisco公司为例，12000系列为高端路由器，7500以下系列路由器为中低端路由器。2. 从结构上分为“模块化路由器”和“非模块化路由器” 模块化结构可以灵活地配置路由器，以适应企业不断增加的业务需求，非模块化的就只能提供固定的端口。通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构。 3. 从功能上划分，可将路由器分为“骨干级路由器”，“企业级路由器”和“接入级路由器” (1)骨干级路由器：是实现企业级网络互连的关键设备，它数据吞
8、吐量较大，非常重要。对骨干级路由器的基本性能要求是高速度和高可靠性。为了获得高可靠性，网络系统普遍采用诸如热备份、双电源、双数据通路等传统冗余技术，从而使得骨干路由器的可靠性一般不成问题。 (2)企业级路由器：连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相对简单，且数据流量较小，对这类路由器的要求是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连，同时还要求能够支持不同的服务质量。 (3)接入级路由器：主要应用于连接家庭或ISP内的小型企业客户群体。 4. 从性能上可分为“线速路由器”以及“非线速路由器”。 所谓线速路由器就是完全可以按传输介质带宽进行通畅传输，基本上没有间断和延时。通常线速路由器是高端路由器
9、，具有非常高的端口带宽和数据转发能力，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器是非线速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力。1.4网络路由器的特点： 路由器有两大典型特点：即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。第二章 路由器的应用技术2.1主要技术分析：1、IPv6技术IPv6是IP的一种新的版本，它同目前广泛使用的的IPv4相比，地址由32位扩充到128位。从理论上说，地址的数量由原先的4.3109个增加到4.31038个。经由IPv6，
10、路由数可以减少一个数量级。IPv6所以能使互联网连接许多东西变得简单而且使用容易是因为它使用了四种技术:地址空间的扩充、可使路由表减小的地址构造、自动设定地址以及提高安全保密性。IPv6在路由技术上继承了IPv4的有利方面，代表未来路由技术的发展方向。2、提高路由器吞吐量的技术路由器的吞吐量是指路由器单位时间内能够转发的报文数，通常用pps（Packet Per Second）表示。 以一个典型的企业网为例，一个派驻机构的上行速率有2000pps就够了，分支的核心路由设备必需具有几万pps的吞吐能力，而公司总部的路由中心则可能需要几十万甚至上百万pps的处理能力。目前主要有下面的提高路由器吞吐
11、量的技术：改造路由表；采用Cache；采用分布式处理；高层交换；硬（FPGA/ASIC）转发等。交换式路由器（Switch Router）就是利用这些技术的结晶。3、可编程ASIC技术ASIC技术能够使得路由器的速度提高并降低制造成本。由于设计生产的投入相当大，ASIC基本上都用于已完全标准化和固化的过程。为了满足计算机网络各种结构和协议的频繁变化的要求，出现了“可编程ASIC”技术。实际应用中多数采用在ASIC芯片中内嵌入专门处理通信协议的CPU，通过改写微码，使其具有处理不同协议的能力。4、VPN技术VPN（Virtual Private Network）虚拟私有网络就是利用公共网络来构建
12、的私人专用网络。用于构建VPN的公共网络包括Internet、帧中继、ATM等。在公共网络上组建的VPN象企业现有的私有网络一样能够保证安全性、可靠性和可管理性等。“虚拟”的概念是相对传统私有网络的构建方式而言的。对于广域网连接，传统的组网方式是通过远程拨号连接来实现的，而VPN是利用服务提供商所提供的公共网络来实现远程的广域连接。通过VPN，企业可以以更低的成本连接它们的远地办事机构、公司出差员工和业务合作伙伴,企业内部资源享用者只需连入本地ISP的POP（Point Of Presence，接入服务提供点）即可相互通信；而利用传统的WAN组建技术，彼此之间要有专线相连才可以达到同样的目的。
13、虚拟网组成后，出差员工和外地客户只需拥有当地ISP的上网权限就可以访问企业内部资源；如果接入服务器的用户身份认证服务器支持漫游，甚至不必拥有本地ISP的上网权限。这对于流动性很大的出差员工和分布广泛的客户与合作伙伴来说是很有意义的。并且企业开设VPN服务所需的设备很少，只需在资源共享处放置一台VPN服务器就可以了。常见的VPN分为三种类型：远程访问虚拟网（Access VPN）、企业内部虚拟网（Intranet VPN）和企业扩展虚拟网（Extranet VPN），这三种类型的VPN分别与传统的远程访问网络、企业内部的Intranet以及企业网和相关合作伙伴的企业网所构成的Extranet相对
14、应。 5、QoS（Quality of Service）QoS是两网合一和VPN等应用推广的前提。在融合的推动下数据网上承载的业务越来越广泛，话音、电子商务、远程教育等。传统的数据网对业务是不区分的，当网上数据流量比较大时话音质量将急剧下降，某些重要的公司业务流也将受到影响。QoS就是要区别对待这些业务，提高网络的服务质量。QoS包含的流分类是将接入的用户数据按业务进行分类，赋予不同的优先级；流量整形是指对特定的业务流进行带宽限制，使之符合QoS协定；流量工程则是从全网管理的高度保障QoS。6、MPLS（Multi Protocol Label Switch）多协议标记交换IP的发展存在着一个
15、非常明显的障碍，这是由IP本身固有的一个缺陷决定的，IP是一个无连接的协议，因此IP网上的应用无法得到很好的QoS保证。由于缺乏连接性，每一个IP包都是单独地发到目的地的，网络中的各个节点都无从知晓这些无连接的包中的某一个是如何到来的。与此相比，面向连接的协议如帧中继则需要建立一个固定的虚电路。连接路径上的各个节点以及干线可以先为其预留资源，以提供QoS保证。IP具有其他网络协议所无法比拟的灵活性，这一点通过Internet已经得到了证明，而面向连接的协议可以保证QoS，因此这两种协议的结合是非常有意义的，这就导致了MPLS的产生。MPLS将IP的灵活性和帧中继、ATM等面向连接网络的QoS保
16、证特性有效地结合在了一起，这对于 IP的进一步广泛应用无疑有着巨大的推动作用。7、多播技术多播（Multicast）主要用于视频会议等应用场合，这种应用需要同一份数据同时发送给多个用户。多播包的目的地址使用D类IP地址，即从224.0.0.0到239.255.255.255的多播地址。每个多播地址代表一个多播组，而不是一台主机。IGMP（Internet组管理协议）用于控制用户加入或离开多播组，多播路由协议则用于建立多播路由表，或称多播树。如果一个局域网中有一个用户通过IGMP宣布加入某多播组，则局域网中的多播路由器就将该信息通过多播路由协议进行传播，最终将该局域网作为一个分枝加入多播树。当局
17、域网中的所有用户退出该多播组后相关的分枝就从多播树中删掉。多播路由协议有下列几种。DVMRP：距离向量多播路由协议；MOSPF：多播OSPF；CBT：基于核的树；PIM：协议无关的多播多播网中可能有不支持多播的路由器，此时多播路由器使用“IP over IP”的隧道方式将多播包封装在单播IP包中透传给相邻的多播路由器。相邻的多播路由器再将单播IP头剥掉，然后继续进行多播传输。8、网管系统网管在网络运营中起着非常重要的作用。方便、强大的网管可以协助用户有效地管理网络和降低网络维护费用。网管协议非常多，与路由器产品相关的网管协议主要有SNMP、RMON等，其中SNMP最常见。SNMP采用代理（Ag
18、ent）工作方式，设备侧（路由器上）运行Agent，网管站运行管理软件。代理的作用包括收集路由器统计数据（如端口收发报文总数等）和状态信息（如端口地址等），回答网管站对这些信息的查询；传达网管站的设置命令，如TCP连接复位、配置端口IP地址等；发生异常事件时主动向网管站报告等网络路由器的应用技术: ADSL接入及PPPoE ADSL(Asymmetrical Data Subscriber Line)是一种宽带接入技术，是目前比较流行的宽带技术的一个代表，下行带宽可以达到8Mbps，上行带宽可以达到640kbps。 PPPOE（PPP over Ethernet,PPP:Point to Po
19、int Protocol）是一种新型的协议，用于解决对以太网接入用户的认证和计费问题。与此类似的是PPP over ATM协议，使用该协议的路由器设备可以终结接入业务。当前PPPoE与PPPoA协议存在的问题是容量问题。大多数支持该协议的路由器只能处理数千个活动的会话。 VoIP VoIP(Voice of Internet Phone)是一种在IP网络上传输语音的技术，是电信技术和计算机网络技术结合的产物，现在的趋势就是语音、数据和视频统一传输。 VPN VPN(Virtual Private Network)虚拟专用网，VPN是指在非安全网络上建立安全的网络连接，一般提供的服务有：验证、加
20、密和保证数据完整性。VPN按照接入方式可以分为专线VPN和拨号VPN(又称VPDN,Virtual Private Dialing Network)；按照协议类型划分，第二层隧道协议：包括点到点隧道协议(PPTP,Point to Point Tunnel Protocol)、第二层转发协议(L2F,Layer 2 Forwarding)、第二层隧道协议(L2TP,Layer 2 Tunnel Protocol)，第三层隧道协议：包括IP安全(IPSec,Internet Protocol Secruity) 、通用路由封装协议(GRE,General Router Encapsulation
21、)。 QoS QoS(Quality of Service)服务质量，路由器上的QoS有以下几种实现方式：高带宽保证、带宽预留实现、接入控制、拥塞控制、区分服务、MPLS提供流量工程等。以上方式各有各的优缺点，有时候可以结合使用。 MPLS MPLS(Multi-Protocol Label Switching)是一种高效的IP骨干网技术平台，为下一代的IP网络提供了一种灵活具有可扩展性的骨干网交换技术。使用MPLS技术，将大大提高网络的运行效率，实现对IP网上业务的QoS划分，并且通过流量工程对网络的资源进行合理分配，实现约束路由，MPLS网络还将能够提供高效的VPN业务、实时业务等。 IP
22、 over SDH和IP over DWDM 随着光纤技术的发展和IP核心地位的形成， IP over SDH(Synchronous Digital Hierarchy)的技术已经逐渐成熟。SDH采用时分复用的方式承载多路数据。因此在核心网中需大量采用复用器交叉连接器。DWDM(密集波分复用)使得一根光纤上可用不同的波长传送多路信号。 IPv6技术 未来的IP网可能是一个采用IPv6的网络。由于Web的出现导致互联网爆炸性的发展，IP网的用户迅速增加，IP地址空前紧张，于是提出IPv6。IPv6首先要解决的问题是扩大地址空间，同时还在IP层增加了认证和加密的安全措施，为实时业务的应用，定义了
23、流标签(Flow Label)。但是由于市场的巨大惯性以及无类别编址（CIDR,Classless Inter-Domain Routing）的有效应用，大大推迟了IP地址耗尽的时间，IPv6至今尚未得到广泛应用。但是随着业务的增加，互联网的进一步发展，采用IPv6是不可避免的。 宽带，高性能 路由器一直被认为是网络的瓶颈。随着技术的发展，现在已经出现了千兆位交换路由器（GSR-Gigabit Switch Router）和太位交换路由器(TSR)。这些路由器的光接口速度已经达到10Gbps，这种高性能的路由器将成为以后的趋势。2.2网络路由器的工作原理当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一
24、IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下
25、一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。 目前TCPIP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router based network），形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，路由器不仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护
26、路由表。路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol），例如路由信息协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（O
27、SPF）和边界网关协议（BGP）等。 转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议（routed protocol）。 如图1所示。图12.3网络路由器的原理图：图2第三章 路由器的通信协议3.1 网络路由器的通信协议RS-232-C的如下特点：采用直通方式，双向通信，基本频带，电流环方式，串行传输方式，DCE-DTE间使用的信号形态，交接
28、方式，全双工通信。RS-232-C在ITU建议的V.24和V.28规定的25引脚连接器在功能上具有互换性。 RS-232-C所使用的连接器为25引脚插入式连接器，一般称为25引脚D-SUB。DTE端的电缆顶端接公插头，DCE端接母插座。RS-232-C所用电缆的形状并不固定，但大多使用带屏蔽的24芯电缆。电缆的最大长度为15m。使用RS-232-C在200K位/秒以下的任何速率都能进行数据传输。RS-449是1977年由EIA发表的标准，它规定了DTE和DCE之间的机械特性和电气特性。RS-449是想取代RS-232-C而开发的标准，但是几乎所有的数据通信设备厂家仍然采用原来的标准，所以RS-
29、232-C仍然是最受欢迎的接口而被广泛采用。RS-449的连接器使用ISO规格的37引脚及9引脚的连接器，2次通道（返回字通道）电路以外的所有相互连接的电路都使用37引脚的连接器，而2次通道电路则采用9引脚连接器。RS-449的电特性，对平衡电路来说由RS-422-A规定，大体与V.11具有相同规格，而RS-423-A大体与V.10具有相同规格。V.35是通用终端接口的规定，其实V.35是对60-108kHz群带宽线路进行48Kbps同步数据传输的调制解调器的规定，其中一部分内容记述了终端接口的规定。 V.35对机械特性即对连接器的形状并未规定。但由于48Dbps-64Kbps的美国Bell规
30、格调制解调器的普及，34引脚的ISO2593被广泛采用。模拟传输用的音频调制解调器的电气条件使用V.28（不平衡电流环互连电路），而宽频带调制解调器则使用平衡电流环电路。 X.21是对公用数据网中的同步式终端（DTE）与线路终端（DCE）间接口的规定。主要是对两个功能进行了规定：其一是与其他接口一样，对电气特性、连接器形状、相互连接电路的功能特性等的物理层进行了规定；其二是为控制网络交换功能的网控制步骤，定义了网络层的功能。在专用线连接时只使用物理层功能，而在线路交换数据网中，则使用物理层和网络层的两个功能。X.21接口用的连接器引脚也只用15引脚电气特性分别参照V系列接口电气条件的V.10和
31、V.11。数字网的同步都是从属于网络主时钟的从属同步。 HDLC是可靠性高，高速传输的控制规程。其特点如下：可进行任意位组合的传输；可不等待接收端的应答，连续传输数据；错误控制严密；适合于计算机间的通信。HDLC相当于OSI基本参照模型的数据链路层部分的标准方式的一种。HDLC的适用领域很广，近代协议的数据链路层大部分都是基于HDLC的。SDLC（同步数据链路控制）是IBM公司制定的协议，并成为SNA的数据链路控制层协议。实际上也包含于HDLC中。FDDI的传输速度为100Mbps，传输媒体为光纤，是令牌控制的LAN。FDDI的理传输时钟速度是125MHz,但实际速度只有100Mbps。可实际
32、连接的工作站数最多有500个，但推荐使用100个以下。FDDI的连接形态基本上有两种：一种是用一次环路和二次环路的两个环构成的环形结构；另一种是以集线器为中心构成树状结构。工作站间的距离用光纤为2KM，用双绞线则为100M。但对单模光纤制定了节点间的距离可以延长到超过2KM以上的标准。FDDI有三种接口：DAS（双配件站）；SAS（单配件站）；集线器（Concentrater）。通常仅使用一次环路，二次环路作为预备用系统处于备用状态。TCP/IP（传输控制协议/Internet协议）:也称为因特网协议集。被用于因特网并广泛用于不同网络的互联。TCP作为IP的上层协议是支持端节点之间通信的传输层
33、协议，可提供面向连接的流式通信形态的应用程序。TCP相当于OSI第四层（传输层）所提供的服务，具有修正错误、顺序控制、流控制阻塞控制等功能，为各应用程序之间提供可靠的通信。因此通信程序对通信时的错误或阻塞等低层的通信情况勿需考虑即可进行通信。IP是网络的基础性协议。处于OSI七层曼协议中的第三层（网络层），它规定了INTERNET的网关之间、网关和主机之间的通信协议。IP的功能如下：决定下面应该传送的网关的路由控制功能、根据实际要通信的各个网络以及通信媒体的最大传送单位，把IP的数据报进行分割及重组处理等。 SNMP（简单网络管理协议）:TCP/IP协议集中的网络管理协议。已被普遍采用。使用S
34、NMP的管理模型，对INTERNET进行管理的协议，是在TCP/IP的应用层进行工作的。其优点是，不依赖于网络物理层的属性即可规定协议，对全部网络和管理可以采用共同的协议，管理者和被管理者之间可采用客户/服务器的方式，可称为代理（工具）；如果管理者作为客户机工作，可称为管理器或管理站。代理的功能应该包括对操作系统和网络管理层的管理，取得有关对象的七层信息，并利用SNMP网络管理协议把该信息通知管理者。管理者本身应要求对有关对象的信息存储在代理中所含的MIB（管理信息库）的虚拟数据库中。对SNMP而言，要求能够取得或设置由管理到代理网管对象本身的对象等内容。代理应完成管理器要求回答的内容。同时，
35、代理本身还应把因代理发生的事件通知管理器。点到点协议PPP（poin to point protocol）:作为RFC1171/1172而制定的PPP,是在点对点线路上对包括IP在内的LAN协议进行中继的Internet标准协议。PPP从作成当初开始就对应于多协议，设计成具有不依存于网络层协议的数据链路。在用PPP对各个网络层协议进行中继时，每个网络层协议必须有某个对应于PPP的规格，这些规格有一些已经存在。PPP的实际安装已经开始，特别是必须适应多协议的路由器厂家积极采用PPP。PPP是由两种协议构成的：一种是为了确保不依存于协议的数据链路而采用的LCP（数据链路控制协议）；另一种为了实现在
36、PPP环境中利用网络层协议控制功有的NCP（网络控制协议）。NCP从其目的出发需要在每个网络层协议都要作规定。NCP的具体名称在对应的网络层协议中有所不同。更准确地说，PPP所规定协议只是LCP，至于将NCP及网络层协议如何放入PPP帧中，要由开发各种网络层协议的厂家进行。PPP帧具有传输LCP、NCP及网络层协议的功能。对利用LCP的物理层规格没有特殊限制。可以利用RS-232-C、RS-422/423、V.35等通用的物理连接器。传输速度的应用领域也没有特别规定，可以利用物理层规格所容许的传输速度。而要采用全双工方式的通信线路。SLIP（串行线路互联协议）:作为UNIX机器所标准装备的WA
37、N协议SLIP已广泛普及。SLIP是以RFC914提出的方案，以RFC1055的协议规格公开的，它是面向低速串行线路的协议。将IP信息分组发送到串行线路上时，为了划分信息分组所规定的控制字符的简单规格。SLIP是以串行线路连接装有TCP/IP的机器的规格，既可以使用RS-232-C连接，也可以经过电话网进行调制解调器连接，用途没什么限制。在路由器之间的连接，主机间的连接，主机和路由器的连接都可采用。第四章 网络路由器的连接方式41基本设置方式 一般来说，可以用5种方式来设置路由器： 1Console口接终端或运行终端仿真软件的微机； 2AUX口接MODEM，通过电话线与远方的终端或运行终端仿真
38、软件的微机相连； 3通过Ethernet上的TFTP服务器； 4通过Ethernet上的TELNET程序； 5通过Ethernet上的SNMP网管工作站。 网络路由器的连接方式路由器具有非常强大的网络连接和路由功能，它可以与各种各样的不同网络进行物理连接，这就决定了路由器的接口技术非常复杂，越是高档的路由器其接口种类也就越多，因为它所能连接的网络类型越多。路由器的端口主要分局域网端口、广域网端口和配置端口三类，下面分别介绍。1. 局域网接口常见的以太网接口主要有AUI、BNC和RJ-45接口，还有FDDI、ATM、千兆以太网等都有相应的网络接口，下面分别介绍主要的几种局域网接口。（1）. AU
39、I端口AUI端口它就是用来与粗同轴电缆连接的接口，它是一种“D”型15针接口，这在令牌环网或总线型网络中是一种比较常见的端口之一。路由器可通过粗同轴电缆收发器实现与10Base-5网络的连接。但更多的则是借助于外接的收发转发器（AUI-to-RJ-45），实现与10Base-T以太网络的连接。当然，也可借助于其他类型的收发转发器实现与细同轴电缆（10Base-2）或光缆（10Base-F）的连接。（2）RJ-45端口RJ-45端口是我们最常见的端口了，它是我们常见的双绞线以太网端口。因为在快速以太网中也主要采用双绞线作为传输介质，所以根据端口的通信速率不同RJ-45端口又可分为10Base-T
40、网RJ-45端口和100Base-TX网RJ-45端口两类。其中，10Base-T网的RJ-45 端口在路由器中通常是标识为“ETH”，而100Base-TX 网的RJ-45端口则通常标识为“10/100bTX”。（3）SC端口SC端口也就是我们常说的光纤端口，它是用于与光纤的连接。光纤端口通常是不直接用光纤连接至工作站，而是通过光纤连接到快速以太网或千兆以太网等具有光纤端口的交换机。2. 广域网接口 在上面就讲过，路由器不仅能实现局域网之间连接，更重要的应用还是在于局域网与广域网、广域网与广域网之间的连接。但是因为广域网规模大，网络环境复杂，所以也就决定了路由器用于连接广域网的端口的速率要求
41、非常高，在以太网中一般都要求在100Mbps快速以太网以上。下面介绍几种常见的广域网接口。（1）RJ-45端口利用RJ-45端口也可以建立广域网与局域网VLAN（虚拟局域网）之间，以及与远程网络或Internet的连接。如果使用路由器为不同VLAN提供路由时，可以直接利用双绞线连接至不同的VLAN端口。但要注意这里的RJ-45端口所连接的网络一般就不太可有是10Base-T这种了，一般都是100Mbps快速以太网以上。如果必须通过光纤连接至远程网络，或连接的是其他类型的端口时，则需要借助于收发转发器才能实现彼此之间的连接。如图5所示为快速以太网（Fast Ethernet）端口。（2）AUI端
42、口AUI端口我们在局域网中也讲过，它是用于与粗同轴电缆连接的网络接口，其实AUI端口也被常用于与广域网的连接，但是这种接口类型在广域网应用得比较少。在Cisco 2600系列路由器上，提供了AUI与RJ-45两个广域网连接端口（如图6所示），用户可以根据自己的需要选择适当的类型。（3）高速同步串口在路由器的广域网连接中，应用最多的端口还要算“高速同步串口”（SERIAL）了。这种端口主要是用于连接目前应用非常广泛的DDN、帧中继（Frame Relay）、X.25、PSTN（模拟电话线路）等网络连接模式。在企业网之间有时也通过DDN或X.25等广域网连接技术进行专线连接。这种同步端口一般要求速
43、率非常高，因为一般来说通过这种端口所连接的网络的两端都要求实时同步。（4）异步串口异步串口（ASYNC）主要是应用于Modem或Modem池的连接，如图8所示。它主要用于实现远程计算机通过公用电话网拨入网络。这种异步端口相对于上面介绍的同步端口来说在速率上要求就松许多，因为它并不要求网络的两端保持实时同步，只要求能连续即可，主要是因为这种接口所连接的通信方式速率较低。（5）ISDN BRI端口因ISDN这种互联网接入方式连接速度上有它独特的一面，所以在当时ISDN刚兴起时在互联网的连接方式上还得到了充分的应用。ISDN BRI端口用于ISDN线路通过路由器实现与Internet或其他远程网络的
44、连接，可实现128Kbps的通信速率。ISDN有两种速率连接端口，一种是ISDN BRI（基本速率接口）；另一种是ISDN PRI（基群速率接口）。ISDN BRI端口是采用RJ-45标准，与ISDN NT1的连接使用RJ-45-to-RJ-45直通线。如图9所示的BRI为ISDN BRI端口。3. 路由器配置接口 路由器的配置端口有两个，分别是“Console”和“AUX”，“Console”通常是用来进行路由器的基本配置时通过专用连线与计算机连用的，而“AUX”是用于路由器的远程配置连接用的。1. Console端口Console端口使用配置专用连线直接连接至计算机的串口，利用终端仿真程序
45、（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。如下图10所示就包含了一个Console配置端口。2. AUX端口AUX端口为异步端口，主要用于远程配置，也可用于拔号连接，还可通过收发器与MODEM进行连接。AUX端口与Console端口通常同时提供，因为它们各自的用途不一样。图3第五章 网络路由器的支持和影响当两种不同的路由协议要交换路由信息时，就要用到多路由协议。当然，路由再分配也可以交换路由信息。下列情况不必使用多路由协议：从老版本的内部网关协议（ Interior Gateway Protocol，I G P）升级到新版本的I G
46、P。你想使用另一种路由协议但又必须保留原来的协议。你想终止内部路由，以免受到其他没有严格过滤监管功能的路由器的干扰。你在一个由多个厂家的路由器构成的环境下。距离向量路由协议是为小型网络环境设计的。在大型网络环境下，这类协议在学习路由及保持路由将产生较大的流量，占用过多的带宽。如果在9 0秒内没有收到相邻站点发送的路由选择表更新，它才认为相邻站点不可达。每隔30秒，距离向量路由协议就要向相邻站点发送整个路由选择表，使相邻站点的路由选择表得到更新。这样，它就能从别的站点（直接相连的或其他方式连接的）收集一个网络的列表，以便进行路由选择。距离向量路由协议使用跳数作为度量值，来计算到达目的地要经过的路
47、由器数。 距离向量路由协议有如下几种： IP RIP、IPX RIP、A p p l e Talk RT M P和I G R P。什么是链接状态路由协议？链接状态路由协议更适合大型网络，但由于它的复杂性，使得路由器需要更多的C P U资源。它能够在更短的时间内发现已经断了的链路或新连接的路由器，使得协议的会聚时间比距离向量路由协议更短。通常，在1 0秒钟之内没有收到邻站的H E L LO报文，它就认为邻站已不可达。一个链接状态路由器向它的邻站发送更新报文，通知它所知道的所有链路。它确定最优路径的度量值是一个数值代价，这个代价的值一般由链路的带宽决定。具有最小代价的链路被认为是最优的。在最短路径
48、优先算法中，最大可能代价的值几乎可以是无限的。如果网络没有发生任何变化，路由器只要周期性地将没有更新的路由选择表进行刷新就可以了（周期的长短可以从3 0分钟到2个小时）。第六章 结束语经过一个月的努力，毕业设计基本完成了。在毕业设计的实践中，学到很多有用的知识，也积累了不少宝贵的项目开发经验。在此要特别感谢我的指导老师陈晓冬，他给我了很大的鼓励和支持，我的同学，他们为我做试验提供了良好的试验环境，此外还有素未谋面的朋友xiaoyu，如果没有他的无私帮助，想必我在毕业设计实践过程中会走很多弯路，在此特别表示感谢，IBM 有句著名的宣传词叫“The future is OPEN”，我认为这句话有两层意思，第一层意思是技术的进步需要所有的人共同的努力，开源的世界里面所有的人都可以贡献自己的力量去让技术进步，像linux，我们可以感觉到它正在改变我们的世界；第二层的意思是，每一个人都贡献自己的力量去帮助别人，在帮助别人的同时，也帮助了我们自己。现在，
