第四章 TCP/IP 网络层设备路由器

一 什么是路由

路由是指路由器从一个接口上收到数据包，根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个 接口的过程，路由通常与桥接来对比，路由工作包含两个基本的动作，一是确定最佳路径， 二是通过网络传输信息，路由分为静态路由和动态路由和直连路由三种来源。

二 路由的工作原理

网络中的设备相互通信主要是用它们的 IP 地址，路 由器只能根据具体的 IP 地址来转发数据。IP 地址由网络地址和主机地址两部分组成。在 Internet 中采用的是由子网掩码来确定网络地址和主机地址。子网掩码与 IP 地址一样都是 32 位的，并且这两者是一一对应的，子网掩码中“1”对应 IP 地址中的网络地址。 “0”对应的是主机地址，网络地址和主机地址就构成了一个完整的 IP 地址。在同一个网络 中，IP 地址的网络地址必须是相同的。计算机之间的通信只能在具有相同网络地址的 IP 地址 之间进行，如果想要与其他网段的计算机进行通信，则必须经过路由器转发出去。不同网络 地址的 IP 地址是不能直接通信的，即便它们距离非常近，也不能进行通信。路由器的多个端 口可以连接多个网段，每个端口的 IP 地址的网络地址都必须与所连接的网段的网络地址一 致。不同的端口它的网络地址是不同的，所对应的网段也是不同的，这样才能使各个网段中 的主机通过自己网段的 IP 地址把数据发送到路由器上

三 路由转发原理

在只有一个网段的网络中，数据包可以很容易地从源主机到达目标主机，但是如果一台计算 机要和非本网段的计算机进行通信，数据包可能需要经过很多路由器。 主机 A 和主机 B 所在的网段被许多路由器隔开，主机 A 与主机 B 的通信就要经过中间路由器， 如何选择到达目的地的路径，数据包从 A 到达 B 有很多条路径可供选择，在这些路径中在某 一时刻总会有一条路径是最好的，因此为了尽可能地提高网络访问速度，就需要有一种方法 来判断从源主机到达目的地主机所经过的最佳路径，从而进行数据转发，这就是数据路由技术

四 路由的类型

路由分为三种：

1、静态路由；

2、动态路由；

3、直连路由。

路由是指分组从源到目的地时，决定端到端路径的网络范围的进程。路由工作在 OSI 参考模型第三层，网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议，但是在我国绝大多数路由器运行 TCP 或 IP 协议。路由器通常连接两个或多个由 IP 子网或点到点协议标识的逻辑端口，至少拥有 1 个物理端口。

路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出

五 路由与交换的对比

1.路由工作在网络层，根据路由表转发数据，路由选择、逻辑转发

2. 交换工作在数据链路层，根据 Mac 地址表转发数据，属于硬件转发，速度快