網(wǎng)絡(luò )通信中路由器技術(shù)探究
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摘 要：隨著(zhù)現代社會(huì )的Internet不斷發(fā)展擴大，路由器應用范圍越來(lái)越廣。寬帶路由器是為了給用戶(hù)解決網(wǎng)絡(luò )共享的問(wèn)題，作為通信網(wǎng)絡(luò )的樞紐，性能好壞直接影響著(zhù)網(wǎng)絡(luò )傳輸的效果及性能。本文介紹了路由器的分類(lèi)和功能，著(zhù)重對網(wǎng)絡(luò )通信中路由器主要技術(shù)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò )通信 路由器 技術(shù)分析
1.路由器的概念、功能及分類(lèi)
在OSI/RM中完成參考模型第三層或網(wǎng)絡(luò )層的數據包存儲和分組轉發(fā)的網(wǎng)絡(luò )設備就是路由器。一般情況下，多個(gè)子網(wǎng)和異種網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)都是通過(guò)路由器完成的。兩個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )層之間傳輸數據時(shí)，兩個(gè)局域網(wǎng)幀中的地址將會(huì )發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò )之間的數據傳輸路由去向，就是由路由器決定的。
路由器的功能就是將不同的子網(wǎng)之間的數據進(jìn)行傳遞。具體功能有以下幾點(diǎn)：
(1)實(shí)現IP、TCP、UDP、ICMP等網(wǎng)絡(luò )的互連。
(2)對數據進(jìn)行處理。收發(fā)數據包，具有對數據的分組過(guò)濾，復用，加密，壓縮及防護墻等各項功能。
(3)依據路由表的信息，對數據包下一傳輸目的地進(jìn)行選擇。
(4)進(jìn)行外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和其他自制域之間拓撲信息的交換。
(5)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )管理和系統支持功能。
路由器可以從功能和結構兩部分進(jìn)行分類(lèi)。
(1)功能上可以劃分為：骨干級、企業(yè)級和接入級路由器。骨干級路由器數據吐量較大且重要，是企業(yè)級網(wǎng)絡(luò )實(shí)現互連的關(guān)鍵。骨干級路由器要求性能的高速度及高可靠性。網(wǎng)絡(luò )通常采用熱備份、雙電源和雙數據通路等技術(shù)來(lái)確保其可靠性。企業(yè)級路由器連接對象為許多終端系統，簡(jiǎn)單且數據流量較小。
(2)結構上可以劃分為：模塊化和非模塊化路由器。模塊化路由器可以實(shí)現路由器的靈活配置，適應企業(yè)的業(yè)務(wù)需求;非模塊化路由器只能提供固定單一的端口。通常情況下，高端路由器是模塊化結構，低端路由器是非模塊化結構的。
2.路由器的主要技術(shù)分析
2.1 背板結構
路由器的核心是背板，高效率的背板有助于提高路由器的性能。由于傳統的共享總線(xiàn)式背板無(wú)法滿(mǎn)足路由器的需要，所以采用結構可以用不同技術(shù)實(shí)現的交換式背板。Banyan結構、Crossbar結構以及并行共享存儲結構是交換式背板常用結構。Banyan結構采用自路由技術(shù)和多級緩沖結構;Crossba結構是單級、單通路、非阻塞的結構，采用的是全互聯(lián)網(wǎng)交換結構;并行共享儲存結構是目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
2.2 移動(dòng)IP技術(shù)
LETF建立了一個(gè)工作組來(lái)解決人們想要在任何地點(diǎn)都能夠將計算機、筆記本連接到Internet的方案，工作組整理出了實(shí)現任何一個(gè)方案所要滿(mǎn)足的條件，有以下幾點(diǎn)：
(1)每一臺主機必須確保在任何一個(gè)地方都能夠使用其IP地址;
(2)固定的主機，不能改動(dòng)軟件設備;路由器軟件和路由表也不能隨意的改動(dòng);
2.3 IPv6技術(shù)
現有互聯(lián)網(wǎng)是在IPv4協(xié)議基礎上運行操作的。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，Web的出現導致互聯(lián)網(wǎng)形成爆炸性的發(fā)展，IPv4所定義的有限地址空間不足， IP地址空前緊張，影響互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，于是便提出下一版的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議——IPv6。IPv6采用128位地址長(cháng)度，提供地址幾乎不受限制，不僅解決了IPv4不能解決的難題，還在IP層增加了認證、加密的安全措施，保證了安全性。IPv6具有擴大地址空間、將網(wǎng)絡(luò )的整體吞吐量提高、有效地改善服務(wù)質(zhì)量、保證安全性、移動(dòng)性，并支持即插即用，實(shí)現多播功能等優(yōu)勢。
2.4 VPN技術(shù)
VPN(虛擬專(zhuān)用網(wǎng))是路由器技術(shù)中最重要的一種。VPN指在建筑在上能夠進(jìn)行自我管理的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )。在上，VPN用戶(hù)可以控制自己與其他使用者之間的聯(lián)系，可以同時(shí)支持撥號的用戶(hù)使用。成功的VPN具備這些特點(diǎn)：安全保障、服務(wù)質(zhì)量保障、具備可擴充性、靈活性和可管理性。
2.5 VPRN技術(shù)
VPRN是日常網(wǎng)絡(luò )中的虛擬專(zhuān)用路由網(wǎng)。VPRN可以將位于不同物理局域網(wǎng)段的設備相互之間如同在同一網(wǎng)段中一樣，進(jìn)行直接的通信。包括的業(yè)務(wù)有：使用傳統的VPN協(xié)議和MPLS方式的VPN。解決路由器VPN技術(shù)的方案有：對訪(fǎng)問(wèn)控制進(jìn)行設定;對通信數據進(jìn)行加密;NAT(網(wǎng)絡(luò )地址轉換協(xié)議)技術(shù)。
2.6 QoS技術(shù)
QoS即為服務(wù)質(zhì)量。早先，QoS只是在A(yíng)TM中專(zhuān)用，但由于IP作為一個(gè)打包的協(xié)議不能滿(mǎn)足多媒體信息越來(lái)越多的應用，造成延遲長(cháng)且不是定值的問(wèn)題，丟包造成信號失真大、不連續等。廠(chǎng)商提供了若干的解決方案：
�、賰�(yōu)先級的某些設備數據包發(fā)送可以后到先傳;
�、谌绻脩�(hù)的哪種協(xié)議優(yōu)先級較高，Intel和 Cisco都支持其后到先傳;
�、圩鲦溌氛螹LPPP，Cisco支持采用把連接兩點(diǎn)的多條線(xiàn)路匯聚在一起的方式來(lái)提高寬帶;
�、茏鲑Y源預留PSVP，將一部分的寬帶以固定的形式分給多媒體信號，不論其他的協(xié)議如何的擁擠，這部分寬帶都不會(huì )被占用。
3.總結
通過(guò)對路由器各項技術(shù)的研究分析，深刻的認識到路由器是復雜的網(wǎng)絡(luò )設備系統。對路由器技術(shù)的提高也將產(chǎn)生新的挑戰。路由器的性能好壞對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的通信質(zhì)量和性能都產(chǎn)生著(zhù)直接影響，所以未來(lái)的路由器發(fā)展，不僅需要具備較高的數據傳送率，更要考慮IP網(wǎng)絡(luò )向綜合業(yè)務(wù)方向的發(fā)展，相應的QoS保障的提供等。IP技術(shù)在電信網(wǎng)絡(luò )中必將占據主導地位，路由器作為互聯(lián)網(wǎng)IP的核心設備，也定會(huì )取得更大的發(fā)展，新一代的計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在全面發(fā)展方向肯定會(huì )有嶄新的未來(lái)。
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