交换机的重要技术参数

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路由器NAT功能配置简介

路由器NAT功能配置简介
随着internet的网络迅速发展，IP地址短缺已成为一个十分突出的问题。为了解决这个问题，出现了多种解决方案。下面几绍一种在目前网络环境中比较有效的方法即地址转换(NAT)功能。

一、NAT简介

NAT(Network Address Translation)的功能，就是指在一个网络内部，根据需要可以随意自定义的IP地址，而不需要经过申请。在网络内部，各计算机间通过内部的IP地址进行通讯。而当内部的计算机要与外部internet网络进行通讯时，具有NAT功能的设备（比如：路由器）负责将其内部的IP地址转换为合法的IP地址（即经过申请的IP地址）进行通信。

二、NAT 的应用环境：

情况1：一个企业不想让外部网络用户知道自己的网络内部结构，可以通过NAT将内部网络与外部Internet 隔离开，则外部用户根本不知道通过NAT设置的内部IP地址。

情况2：一个企业申请的合法Internet IP地址很少，而内部网络用户很多。可以通过NAT功能实现多个用户同时公用一个合法IP与外部Internet 进行通信。

三、设置NAT所需路由器的硬件配置和软件配置：

设置NAT功能的路由器至少要有一个内部端口（Inside），一个外部端口（Outside）。内部端口连接的网络用户使用的是内部IP地址。

内部端口可以为任意一个路由器端口。外部端口连接的是外部的网络，如Internet 。外部端口可以为路由器上的任意端口。

　　设置NAT功能的路由器的IOS应支持NAT功能(本文事例所用路由器为Ｃisco2501，其IOS为11.2版本以上支持NAT功能)。

四、关于NAT的几个概念：

　　内部本地地址（Inside local address）：分配给内部网络中的计算机的内部IP地址。

　　内部合法地址（Inside global address）：对外进入IP通信时，代表一个或多个内部本地地址的合法IP地址。需要申请才可取得的IP地址。

五、NAT的设置方法：

　　NAT设置可以分为静态地址转换、动态地址转换、复用动态地址转换。

　　1、静态地址转换适用的环境

静态地址转换将内部本地地址与内部合法地址进行一对一的转换，且需要指定和哪个合法地址进行转换。如果内部网络有E-mail服务器或FTP服务器等可以为外部用户提供的服务，这些服务器的IP地址必须采用静态地址转换，以便外部用户可以使用这些服务。

　　静态地址转换基本配置步骤：

　 （1）、在内部本地地址与内部合法地址之间建立静态地址转换。在全局设置状态下输入：

　　　　Ip nat inside source static 内部本地地址 内部合法地址

　　（2）、指定连接网络的内部端口 在端口设置状态下输入：

　　　　　ip nat inside

　　（3）、指定连接外部网络的外部端口 在端口设置状态下输入：

　　　　　ip nat outside

　　注：可以根据实际需要定义多个内部端口及多个外部端口。

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实例1：

本实例实现静态NAT地址转换功能。将2501的以太口作为内部端口，同步端口０作为外部端口。其中10.1.1.2，10.1.1.3，10.1.1.4的内部本地地址采用静态地址转换。其内部合法地址分别对应为192.1.1.2，192.1.1.3，192.1.1.4。

路由器2501的配置：

Current configuration：

version 11.3

no service password-encryption

hostname 2501

ip nat inside source static 10.1.1.2 192.1.1.2

ip nat inside source static 10.1.1.3 192.1.1.3

ip nat inside source static 10.1.1.4 192.1.1.4

interface Ethernet0

ip address 10.1.1.1 255.255.255.0

ip nat inside

interface Serial0

ip address 192.1.1.1 255.255.255.0

ip nat outside

no ip mroute-cache

bandwidth 2000

no fair-queue

clockrate 2000000

interface Serial1

no ip address

shutdown

no ip classless

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0

line con 0

line aux 0

line vty 0 4

password cisco

end

配置完成后可以用以下语句进行查看：

show ip nat statistcs

show ip nat translations

　　2、动态地址转换适用的环境：

动态地址转换也是将本地地址与内部合法地址一对一的转换，但是动态地址转换是从内部合法地址池中动态地选择一个末使用的地址对内部本地地址进行转换。

　　动态地址转换基本配置步骤：

　　（1）、在全局设置模式下，定义内部合法地址池

　　　ip nat pool 地址池名称 起始IP地址 终止IP地址 子网掩码

　　　其中地址池名称可以任意设定。

　　（2）、在全局设置模式下，定义一个标准的access-list规则以允许哪些内部地址可以进行动态地址转换。

　　　Access-list 标号 permit 源地址 通配符

　　　其中标号为1-99之间的整数。

　　（3）、在全局设置模式下，将由access-list指定的内部本地地址与指定的内部合法地址池进行地址转换。

　　　ip nat inside source list 访问列表标号 pool内部合法地址池名字

　　（4）、指定与内部网络相连的内部端口在端口设置状态下：

　　　ip nat inside

　　（5）、指定与外部网络相连的外部端口

　　　Ip nat outside

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实例2：

　　 本实例中硬件配置同上，运用了动态NAT地址转换功能。将2501的以太口作为内部端口，同步端口０作为外部端口。其中10.1.1.0网段采用动态地址转换。对应内部合法地址为192.1.1.2~192.1.1.10

Current configuration：

version 11.3

no service password-encryption

hostname 2501

ip nat pool aaa 192.1.1.2 192.1.1.10 netmask 255.255.255.0

ip nat inside source list 1 pool aaa

interface Ethernet0

ip address 10.1.1.1 255.255.255.0

ip nat inside

interface Serial0

ip address 192.1.1.1 255.255.255.0

ip nat outside

no ip mroute-cache

bandwidth 2000

no fair-queue

clockrate 2000000

interface Serial1

no ip address

shutdown

no ip classless

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0

access-list 1 permit 10.1.1.0 0.0.0.255

line con 0

line aux 0

line vty 0 4

password cisco

end

　　3、复用动态地址转换适用的环境：

　　复用动态地址转换首先是一种动态地址转换，但是它可以允许多个内部本地地址共用一个内部合法地址。只申请到少量IP地址但却经常同时有多于合法地址个数的用户上外部网络的情况，这种转换极为有用。

　　注意：当多个用户同时使用一个IP地址，外部网络通过路由器内部利用上层的如TCP或UDP端口号等唯一标识某台计算机。　　

　　复用动态地址转换配置步骤：

　　在全局设置模式下，定义内部合地址池

　　ip nat pool 地址池名字 起始IP地址 终止IP地址 子网掩码

　　其中地址池名字可以任意设定。

　　在全局设置模式下，定义一个标准的access-list规则以允许哪些内部本地地址可以进行动态地址转换。

　　access-list 标号 permit 源地址 通配符

　　其中标号为1－99之间的整数。

　　在全局设置模式下，设置在内部的本地地址与内部合法IP地址间建立复用动态地址转换。

　ip nat inside source list 访问列表标号 pool 内部合法地址池名字 overload

　　在端口设置状态下，指定与内部网络相连的内部端口

　　ip nat inside

　　在端口设置状态下，指定与外部网络相连的外部端口

　　ip nat outside

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实例：应用了复用动态NAT地址转换功能。将2501的以太口作为内部端口，同步端口０作为外部端口。10.1.1.0网段采用复用动态地址转换。假设企业只申请了一个合法的IP地址192.1.1.1。

2501的配置

Current configuration：

version 11.3

no service password-encryption

hostname 2501

ip nat pool bbb 192.1.1.1 192.1.1.1 netmask 255.255.255.0

ip nat inside source list 1 pool bbb overload

interface Ethernet0

ip address 10.1.1.1 255.255.255.0

ip nat inside

interface Serial0

ip address 192.1.1.1 255.255.255.0

ip nat outside

no ip mroute-cache

bandwidth 2000

no fair-queue

clockrate 2000000

interface Serial1

no ip address

shutdown

no ip classless

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0

access-list 1 permit 10.1.1.0 0.0.0.255

line con 0

line aux 0

line vty 0 4

password cisco

end

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如何在交换机上配置VLAN
　 我们知道，传统的局域网Ethernet 使用具有冲突检测的载波监听多路访问( CSMA / CD )方法。在CSMA / CD 网络中，节点可以在它们有数据需要发送的任何时候使用网络。在节点传输数据之前，它进行监听以了解网络是否很繁忙。如果不是，则节点开始传送数据。如果网络正在使用，则节点等待。如果两个节点进行监听，没有听到任何东西，而开始同时使用线路，则会出现冲突。在发送数据时，它如果使用广播地址，那么在此网段上的所有PC都将收到数据包，这样一来如果该网段PC众多，很容易引起广播风暴。而冲突和广播风暴是影响网络性能的重要因素。为 解 决这一问题，引入了虚拟局域网（VLAN的概念。

　　虚拟网络是在整个网络中通过网络交换设备建立的虚拟工作组。虚拟网在逻辑上等于OSI模型的第二层的广播域，与具体的物理网及地理位置无关。虚拟工作组可以包含不同位置的部门和工作组，不必在物理上重新配置任何端口，真正实现了网络用户与它们的物理位置无关。虚拟网技术把传统的广播域按需要分割成各个独立的子广播域，将广播限制在虚拟工作组中，由于广播域的缩小，网络中广播包消耗带宽所占的比例大大降低，网络的性能得到显著的提高。我们结合下面的图来看看讲下。图1所表示的是两层楼中的相同性质的部门划分到一个VLAN中，这样，会计的数据不会向市场的机器上广播，也不会和市场的机器发生数据冲突。所以VLAN有效的分割了冲突域和广播域。

　　我们可以在交换机的某个端口上定义VLAN ，所有连接到这个特定端口的终端都是虚拟网络的一部分，并且整个网络可以支持多个VLAN。VLAN通过建立网络防火墙使不必要的数据流量减至最少，隔离各个VLAN间的传输和可能出现的问题，使网络吞吐量大大增加，减少了网络延迟。在虚拟网络环境中，可以通过划分不同的虚拟网络来控制处于同一物理网段中的用户之间的通信。这样一来有效的实现了数据的保密工作，而且配置起来并不麻烦，网络管理员可以逻辑上重新配置网络，迅速、简单、有效地平衡负载流量，轻松自如地增加、删除和修改用户，而不必从物理上调整网络配置。既然VLAN有那么多的优点，我们为什么不了解它从而把VLAN技术应用到我们的现实网络管理中去呢。好的让我们通过实际的在Catalyst 1900交换机上来配置静态VLAN的例子来看看如何在交换机上配置VLAN。


　　　　　图1 在Catalyst 1900 上的两个VLAN

　　设置好超级终端，连接上1900交换机后（可以参考《1900系列以太网交换机快速入门指南》或其他的CISCO参考资料），会出现如下的主配置界面：
-------------------------------------------------
1 user(s) now active on Management Console.
User Interface Menu
[M] Menus
[K] Command Line
[I] IP Configuration
Enter Selection:

　　我们简单介绍下，这儿显示了三个选项，[M] Menus 是主菜单，主要是交换机的初始配置和监控交换机的运行状况。[K] Command Line 是命令行，很象路由器里面用命令来配置和监控路由器一样，主要是通过命令来操作。[I] IP Configuration 是配置IP地址、子网掩码和默认网管的一个选项。这是第一次连上交换机显示的界面，如果你已经配置好了IP Configuration，那么下次登陆的时候将没有这个选项。因为用命令配置简洁明了，清晰易懂，所以我们通过 [K] Command Line 来实现VLAN的配置的。


设置好超级终端，连接上1900交换机后（可以参考《1900系列以太网交换机快速入门指南》或其他的CISCO参考资料），会出现如下的主配置界面：

-------------------------------------------------

1 user(s) now active on Management Console.

User Interface Menu

[M] Menus
[K] Command Line
[I] IP Configuration

Enter Selection:

　　我们简单介绍下，这儿显示了三个选项，[M] Menus 是主菜单，主要是交换机的初始配置和监控交换机的运行状况。[K] Command Line 是命令行，很象路由器里面用命令来配置和监控路由器一样，主要是通过命令来操作。[I] IP Configuration 是配置IP地址、子网掩码和默认网管的一个选项。这是第一次连上交换机显示的界面，如果你已经配置好了IP Configuration，那么下次登陆的时候将没有这个选项。因为用命令配置简洁明了，清晰易懂，所以我们通过 [K] Command Line 来实现VLAN的配置的。

我们选择 [K] Command Line ，进入命令行配置

Enter Selection:K 回车
CLI session with the switch is open.
To end the CLI session,enter [Exit ].

　　现在我们进入到了交换机的普通用户模式， 就象路由器一样，这种模式只能查看现在的配置，不能更改配置，并且能够使用的命令很有限。我们输入enable，进入特权模式：

enable
#config t
Enter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z
(config)#

为了安全和方便起见，我们给这个交换机起个名字，并且设置登陆密码。
(config)#hostname 1900Switch
1900Switch(config)# enable password level 15 goodwork
1900Switch(config)#

注意：密码必须是4-8位的字符。交换机密码的设置和路由器稍微不同，交换机用 level 级别的大小来决定密码的权限。Level 1 是进入命令行界面的密码，也就是说，设置了 level 1 的密码后，你下次连上交换机，并输入 K 后，就会让你输入密码，这个密码就是 level 1 设置的密码。而 level 15 是你输入了enable命令后让你输入的特权模式密码。路由器里面是使用 enable password 和 enable screet做此区分的。

好拉，我们已经设置好了名字和密码这样就足够安全了，让我们设置VLAN。VLAN的设置分以下2步：
1． 设置VLAN名称
2． 应用到端口

　　 我们先设置VLAN的名称。使用 vlan vlan号 name vlan名称。 在特权配置模式下进行配置：
1900Switch (config)#vlan 2 name accounting
1900Switch (config)#vlan 3 name marketing

　　我们新配置了2个VLAN，为什么VLAN号从2开始呢？这是因为默认情况下，所有的端口否放在VLAN 1上，所以要从2开始配置。1900系列的交换机最多可以配置1024个VLAN，但是，只能有64个同时工作，当然了，这是理论上的，我们应该根据自己网络的实际需要来规划VLAN的号码。配置好了VLAN名称后我们要进入每一个端口来设置VLAN。在交换机中，要进入某个端口比如说第4个端口，要用 interface Ethernet 0/4，好的，结合上面给出的图我们让端口2、3、4和5属于VLAN2 ，端口17---22属于VLAN3 。命令是 vlan-membership static/ dynamic VLAN号 。 静态的或者动态的两者必须选择一个，后面是刚才配置的VLAN号。好的，我们看结果：

1900Switch(config)#interface ethernet 0/2
1900Switch(config-if)#vlan-membership static 2
1900Switch(config-if)#int e0/3
1900Switch(config-if)#vlan-membership static 2
1900Switch(config-if)#int e0/4
1900Switch(config-if)#vlan-membership static 2
1900Switch(config-if)#int e0/5
1900Switch(config-if)#vlan-membership static 2
1900Switch(config-if)#int e0/17
1900Switch(config-if)#vlan-membership static 3
。。。。。。
1900Switch(config-if)#int e0/22
1900Switch(config-if)#vlan-membership static 3
1900Switch(config-if)#

　 好的，我们已经把VLAN都定义到了交换机的端口上了。这儿，我们只是配置的静态的，关于动态的，我们在后面会有提及的。到现在为止，我们已经把交换机的VLAN配置好了，怎么样，没有你想象的那么复杂吧：）。为了验证我们的配置，我们在特权模式使用 show vlan命令。输出如下：

1900Switch(config)#show vlan

VLAN Name Status Ports
--------------------------------------
1 default Enabled 1,6-16,22-24,AUI,A,B
2 acconting Enabled 2-5
3 marketing Enabled 17-22
1002 fddi-default Suspended
1003 token-ring-defau Suspended
1004 fddinet-default Suspended
1005 trnet-default Suspended

　　这是一个24口的交换机，并且带有AUI和两个100兆端口（A、B），可以看出来，我们的设置已经正常工作了，什么，还要不要保存running configure？当然不用了，交换机是即时自动保存的，所以不用我们使用命令来保存设置了。当然了，你也可以使用 show vlan vlan号 的命令来查看某个VLAN，比如show vlan 2 , show vlan 3. 还可以使用show vlan-membership ，改命令主要是显示交换机上的每一个端口静态或动态的属于哪个VLAN。

　　以上是给交换机配置静态VLAN的过程，下面我们看看动态的VLAN。动态的V L A N 形成很简单，由端口自己决定它属于哪个V L A N 时，就形成了动态的V L A N 。不过，这并不意味着就一层不变了，它只是一个简单的映射，这个映射取决于网络管理员创建的数据库。分配给动态V L A N 的端口被激活后，交换机就缓存初始帧的源M A C 地址，随后，交换机便向一个称为VMPS （V L A N 管理策略服务器）的外部服务器发出请求，V M P S 中包含一个文本文件，文件中存有进行V L A N 映射的M A C 地址。交换机对这个文件进行下载，然后对文件中的M A C 地址进行校验。如果在文件列表中找到M A C 地址，交换机就将端口分配给列表中的V L A N 。如果列表中没有M A C 地址，交换机就将端口分配给默认的V L A N （假设已经定义默认了V L A N ）。如果在列表中没有M A C 地址，而且也没有定义默认的V L A N ，端口不会被激活。这是维护网络安全一种非常好的的方法。从表面上看，动态V L A N 的优势很大，但它也有致命的缺点，即创建数据库是一项非常艰苦而且非常繁琐的工作。如果网络上有数千个工作站，则有大量的输入工作要做。即使有人能胜任这项工作，也还会出现与动态的V L A N 有关的很多问题。另外，保持数据库为最新也是要随时进行的非常费时的工作。所以不经常用到它，这里我们就不做详细的讲解，可以参考相关的CISCO的文档资料。

　　这么样，没有你想象的那么复杂吧。我们已经把VLAN配置好了，那么VLAN的另一部分不容忽视的工作，就是前期的对网络的规划。就是说，哪些机器在一个VLAN中，各自的IP地址、子网掩码如何分配，以及VLAN之间互相通讯的问题。只有规划计划好了，才能够在配置和以后的使用维护过程中轻松省事。

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路由器的原理与作用
路由器是一种典型的网络层设备。它是两个局域网之间接帧传输数据，在OSI／RM之中被称之为中介系统，完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接帧传输数据，转发帧时需要改变帧中的地址。它在OSI／RM中的位置如图1所示。

一、原理与作用

路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源 站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。

一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。

路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表（Routing Table），供路由选择；时使用。路径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。路径表可以是由系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。

1．静态路径表
　　由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。

2．动态路径表
　　动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）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。

二、路由器的优缺点

1．优点
适用于大规模的网络；
复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径；
能更好地处理多媒体；
安全性高；
隔离不需要的通信量；
节省局域网的频宽；
减少主机负担。

2．缺点
它不支持非路由协议；
安装复杂；
价格高。

三、路由器的功能

（1）在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。

（2）选择最合理的路由，引导通信。为了实现这一功能，路由器要按照某种路由通信协议，查找路由表，路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点，以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径，则基于预先确定的准则选择最优（最经济）的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变化，因此路由情况的信息需要及时更新，这是由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路由信息。

（3）路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。

（4）多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。

（5）路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。例如，把网络地址部分的分配指定成网络、子网和区域的一组节点，其余的用来指明子网中的特别站。分层寻址允许路由器对有很多个节点站的网络存储寻址信息。

在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型，即中间节点路由器和边界路由器。尽管在不断改进的各种路由协议中，对这两类路由器所使用的名称可能有很大的差别，但所发挥的作用却是一样的。

中间节点路由器在网络中传输时，提供报文的存储和转发。同时根据当前的路由表所保持的路由信息情况，选择最好的路径传送报文。由多个互连的LAN组成的公司或企业网络一侧和外界广域网相连接的路由器，就是这个企业网络的边界路由器。它从外部广域网收集向本企业网络寻址的信息，转发到企业网络中有关的网络段；另一方面集中企业网络中各个LAN段向外部广域网发送的报文，对相关的报文确定最好的传输路径。

我们通过一个例子来说明路由器工作原理。

例：工作站A需要向工作站B传送信息（并假定工作站B的IP地址为120.0.5），它们之间需要通过多个路由器的接力传递，路由器的分布如图2所示。

其工作原理如下：
　　（1）工作站A将工作站B的地址120.0.5连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。
　　（2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先从报头中取出地址120.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1-R2-R5-B；并将数据帧发往路由器2。
　　（3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。
　　（4）路由器5同样取出目的地址，发现120.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。
　　（5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。

事实上，路由器除了上述的路由选择这一主要功能外，还具有网络流量控制功能。有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会 降低路由器的性能。因此，我们以为，支持多协议的路由器性能相对较低。用户购买路由器时，需要根据自己的实际情况，选择自己需要的网络协议的路由器。

近年来出现了交换路由器产品，从本质上来说它不是什么新技术，而是为了提高通信能力，把交换机的原理组合到路由器中，使数据传输能力更快、更好。

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如何选择路由协议
当网络启用了路由协议，网络便具有了能够自动更新路由表的强大功能。但是使用象RIP/RIP2、OSPF或IGRP/EIGRP等一些主要的内部网关协议（InteriorGatewayProtocol，IGP）都有一定的协定。

内部网关协议首先适合于在那些只有单个管理员负责网络操作和运行的地方；否则，将会出现配置错误导致网络性能降低或是导致网络运行不稳定的情况。对于由许多管理员共同分担责任的网络，如Internet，则考虑使用EGP协议（InteriorGatewayProtocol，外部网关协议），如BGP4。

如果网络中只有一个路由器，不需要使用路由协议；只有当网络中具有多个路由器时，才有必要让它们去共享信息。但如果仅有小型网络，完全可以通过静态路由手动地更新路由表。

路由信息协议

RIP（RoutingInformationProtocol）协议基于一个被称为“routed”的程序，该程序运行在BSDI版本的Unix系统之上，并在1988年被标准化在RFC1058中。而在RFC1388中所描述的版本2中，增加了对VLSM（VariableLengthSubnetMasks，可变长子网屏蔽）的支持，但没有弥补该协议的主要缺陷。例如，在有多重路径到相同目标的网络中，RIP确定使用一条可选择的路径将花费许多时间，在没有多重路径的网络中，RIP协议已经被广泛使用。

RIP协议被列为距离矢量协议，这意味着它使用距离来决定最佳路径，如通过路由跳数来衡量。路由器每30秒互相发送广播信息。收到广播信息的每个路由器增加一个跳数。如果广播信息经过多个路由器收到，到这个路由器具有最低跳数的路径是被选中的路径。如果首选的路径不能正常工作，那么具有较高跳数的路径被作为备份。

对于RIP协议（和其他路由协议），网络上的路由器在一条路径不能用时必须经历决定替代路径的过程，这个过程称为收敛（Convergence）。RIP协议花费大量的时间用于收敛是个主要的问题。在RIP协议认识到路径不能达到前，它被设为等待，直到它已错过6次更新总共180秒时间。然后，在使用新路径更新路由表前，它等待另一个可行路径的下一个信息的到来。这意味着在备份路径被使用前至少经过了3分钟，这对于多数应用程序超时是相当长的时间。

RIP协议的另一个基本问题是，当选择路径时它忽略了连接速度问题。例如，如果一条由所有快速以太网连接组成的路径比包含一个10Mbps以太网连接的路径远一个跳数，具有较慢10Mbps以太网连接的路径将被选定作为最佳路径。

RIP协议的原始版本不能应用VLSM，因此不能分割地址空间以最大效率地应用有限的IP地址。RIP2协议通过引入子网屏蔽与每一路由广播信息一起使用实现了这个功能。

路由协议还应该能防止数据包进入循环，或落入路由选择循环，这是由于多余连接影响网络的问题。RIP协议假定如果从网络的一个终端到另一个终端的路由跳超过15个，那么一定牵涉到了循环。因此当一个路径达到16跳，将被认为是达不到的。显然，这限制了RIP协议只能在网络上的使用。

RIP的最大问题涉及到具有多余路径的较大网络。如果网络没有多余的路径，RIP协议将很好地工作，它是被几乎每个支持路径选择的厂商实施的Internet标准。RIP协议适用于多数服务器操作系统，它的配置和障碍修复非常容易。对于规模较大的网络，或具有多余路径的网络，应该考虑使用其它路由协议。

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OSPF2

OSPF2是类似RIP协议的Internet标准，可以弥补RIP协议的缺点。1991年在RFC1247中它被第一次标准化；最新的版本是在RFC2328中。但是与RIP协议不同，OSPF是一套链路状态路由协议，这意
味着路由选择的变化基于网络中路由器物理连接的状态与速度，并且变化被立即广播到网络中的每一个路由器。

当一个OSPF路由器第一次被激活，它使用OSPF的“hello协议”来发现与它连接的邻节点，然后用LSA（链路状态广播信息）等和这些路由器交换链路状态信息。每个路由器都创建了由每个接口、对应邻节点和接口速度组成的数据库。每个路由器从邻接路由器收到的LSA被继续向各自的邻接路由器传递，直到网络中的每个路由器收到了所有其它路由器的LSA。

链路状态数据库不同于路由表，根据数据库中的信息，每个路由器计算到网络的每一目标的一条路径，创建以它为根的路由拓扑结构树，其中包含了形成路由表基础的最短路径优先树（SPF树）。LSA每30分钟被交换一次，除非网络拓扑结构有变化。例如，如果接口变化，信息立刻通过网络广播；如果有多余路径，收敛将重新计算SPF树。计算SPF树所需的时间取决于网络规模的大小。因为这些计算，路由器运行OSPF需要占用更多CPU资源。

一种弥补OSPF协议占用CPU和内存资源的方法是将网络分成独立的层次域，称为区域（Area）。每个路由器仅与它们自己区域内的其它路由器交换LSA。Area0被作为主干区域，所有区域必须与Area0相邻接。在ABR（区域边界路由器，AreaBorderRouter）上定义了两个区域之间的边界。ABR与Area0和另一个非主干区域至少分别有一个接口。最优设计的OSPF网络包含通过VLSM与每个区域邻接的主干网络。这使得在路由表的一个条目中描述多个网络成为可能。

虽然OSPF协议是RIP协议强大的替代品，但是它执行时需要更多的路由器资源。如果网络中正在运转的是RIP协议，并且没有发生任何问题，仍然可以继续使用。但是如果想在网络中利用基于标准协议的多余链路，OSPF协议是更好的选择。

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增强内部网关路由协议

在Cisco公司的产品中，EIGRP（EnhancedInteriorGatewayRontingProtocol）协议具有一些优势。最重要的是它能迅速广播链路状态的变化。但EIGRP协议的最大缺点是没有标准化。

与OSPF协议一样，EIGRP路由器寻找它们的邻接路由器并交换“hello”数据包。EIGRP协议每隔5秒传送“hello”数据包。如果失败3次，邻接路由器则被认为是宕机状态，替代的路径将被使用。

当本地路由器的链路状态发生变化，在新信息基础上它将重新计算拓扑结构表。OSPF协议此时将立即向网络中的每个路由器广播链路状态的变化，而EIGRP协议将仅仅涉及到被这些变化直接影响的路由器。这使带宽和CPU资源的利用效率更高。同时，由于EIGRP协议使用了不到50%的带宽，使得在低带宽WAN链路上具有很大优势。EIGRP协议的另一个优势是它支持Novell/IPX和AppleTalk环境。如果网络正在运行的是IGRP协议，那么转换到EIGRP协议比转换到OSPF协议要容易的多

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路由器的配置与调试
路由器在计算机网络中有着举足轻重的地位，是计算机网络的桥梁。通过它不仅可以连通不同的网络，还能选择数据传送的路径，并能阻隔非法的访问。

路由器的配置对初学者来说，并不是件十分容易的事。现将路由器的一般配置和简单调试介绍给大家，供朋友们在配置路由器时参考，本文以Cisco2501为例。

Cisco2501有一个以太网口（AUI）、一个Console口（RJ45）、一个AUX口（RJ45）和两个同步串口，支持DTE和DCE设备，支持 EIA/TIA-232、 EIA/TIA-449、 V.35 、X.25和EIA-530接口。

一．配置

1．配置以太网端口

# conf t（从终端配置路由器）

# int e0（指定E0口）

# ip addr ABCD XXXX（ABCD 为以太网地址，XXXX为子网掩码）

# ip addr ABCD XXXX secondary（E0口同时支持两个地址类型。如果第一个为 A类地址，则第二个为B或C类地址）

# no shutdown（激活E0口）

# exit

完成以上配置后，用ping命令检查E0口是否正常。如果不正常，一般是因为没有激活该端口，初学者往往容易忽视。用no shutdown命令激活E0口即可。

2．X.25的配置

# conf t

# int S0（指定S0口）

# ip addr ABCD XXXX（ABCD 为以太网S0 的IP地址，XXXX为子网掩码）

# encap X25-ABC（封装X.25协议。ABC指定X.25为DTE或DCE操作，缺省为DTE）

# x25 addr ABCD（ABCD为S0的X.25端口地址，由邮电局提供）

# x25 map ip ABCD XXXX br（映射的X.25地址。ABCD为对方路由器（如：S0）的IP 地址，XXXX为对方路由器（如：S0）的X.25端口地址）

# x25 htc X（配置最高双向通道数。X的取值范围1-4095，要根据 邮电局实际提供的数字配置）

# x25 nvc X（配置虚电路数，X不可超过邮电局实际提供的数否则将影响数据的正常传输）

# exit

S0端口配置完成后，用no shutdown命令激活E0口。如果ping S0端口正常，ping 映射的X.25 IP地址即对方路由器端口IP地址不通，则可能是以下几种情况引起的：1）本机X.25地址配置错误，重新与邮局核对（X.25地址长度为13位）；2）本机映射IP地址或X.25地址配置错误，重新配置正确；3）对方IP地址或X.25地址配置错误；4）本机或对方路由配置错误。

能够与对方通讯，但有丢包现象。出现这种情况，一般有以下几种可能：1）线路情况不好，或网卡、RJ45插头接触不良；2）x25 htc最高双向通道数X的取值范围和x25nvc 虚电路数X超出邮电局实际提供的数字。最高双向通道数和虚电路数这两个值越大越好，但绝对不能超出邮电局实际提供的数字，否则就会出现丢包现象。

3．专线的配置

# conf t

# intS2（指定S2口）

# ip addr ABCD XXXX（ABCD 为S2 的IP地址，XXXX为子网掩码）

# exit

专线口配置完成后，用no shutdown命令激活S2口即可。

4．帧中继的配置

# conf t

# int s0

# ip addr ABCD XXXX （ABCD 为S0 的IP地址,XXXX为子网掩码）

# encap frante_relay （封装frante_relay 协议）

# no nrzi_encoding （NRZI=NO）

# frame_relay lmi_type q933a （LMI使用Q933A标准．LMI（Local management Interface） 有3种：ANSI：T1.617、CCITTY：Q933A和Cisco特有的标准）

# fram-relay intf-typ ABC（ABC为帧中继设备类型，它们分别是DTE设备、DCE交换机或NNI（网络接点接口）支持）

# frame_relay interface_dlci 110 br（配置DLCI（数据链路连接标识符））

# frame-relay map ip ABCD XXXX broadcast （建立帧中继映射。ABCD为对方IP地址，XXXX为本地DLCI号，broadcast允许广播向前转发或更新路由）

# no shutdown （激活本端口）

# exit

帧中继S0端口配置完成后，用ping命令检查S0口。如果不正常，通常是因为没有激活该端口，用no shutdown命令激活S0口即可。如果ping S0端口正常，ping 映射的IP地址不正常，则可能是帧中继交换机或对方配置错误，需要综合排查。

5．配置同步/异步口（适用于2522）

# conf t

# int s2

# ph asyn （配置S2为异步口）

# ph sync （配置S2为同步口）

6．动态路由的配置

# conf t

# router eigrp 20 （使用EIGRP路由协议。常用的路由协议有RIP、IGRP、IS-IS等）

# passive-interface serial0 （若S0与X.25相连，则输入本条指令）

# passive-interface serial1 （若S1与X.25相连，则输入本条指令）

# network ABCD （ABCD为本机的以太网地址）

# network XXXX （XXXX为S0的IP地址）

# no auto-summary

# exit

7．静态路由的配置

# ip router ABCD XXXX YYYY 90 （ABCD为对方路由器的以太网地址，XXXX 为子网掩码，YYYY为对方对应的广域网端口地址）

# dialer-list 1 protocol ip permail

二． 综合调试

当路由器全部配置完毕后，可进行一次综合调试。

1．首先将路由器的以太网口和所有要使用的串口都激活。方法是进入该口，执行no shutdown。

2．将和路由器相连的主机加上缺省路由（中心路由器的以太地址）。方法是在Unix系统的超级用户下执行：router add default XXXX 1（XXXX为路由器的E0口地址）。每台主机都要加缺省路由，否则，将不能正常通讯。

3．ping本机的路由器以太网口，若不通，可能以太网口没有激活或不在一个网段上。ping广域网口，若不通，则没有加缺省路由。ping对方广域网口，若不通，路由器配置错误。ping主机以太网口，若不通，对方主机没有加缺省路由。

4．在专线卡X.25主机上加网关（静态路由）。方法是在Unix系统的超级用户下执行：router add X.X.X.X Y.Y.Y.Y 1（X.X.X.X为对方以太网地址，Y.Y.Y.Y为对方广域网地址）。

5．使用Tracert对路由进行跟踪，以确定不通网段。

Cisco常见路由器密码和版本恢复方法探讨
作者：刘兴池 窦海燕 樊志强

摘要：本文对CISCO公司的一些常见路由器的密码恢复进行了探讨和总结，同时描述了对路由器版本的灾难性恢复的一些方法。

关键字：路由器，密码，版本。

随着互联网规模的不断扩大，网络与我们的生活已经越来越近，许多政府，学校和公司都组建了自己的信息网络，这使得路由器这一网络设备的使用越来越广泛。在使用路由器的过程中经常会出现忘记密码的事情，使维护人员无法登录，影响工作的进一步开展。同时，在操作过程中有时会因为一些意想不到的原因，将路由器内部的版本映象文件损坏，使路由器无法正常工作，路由器退回到监控状态，使用常用的版本拷贝命令无法更新版本。这两个问题都是较常见，但又是初学者感到比较棘手的问题。

对于版本的获得一般可以通过网站下载，或与供应商联系提供，也可以在路由器正常工作时利用常规命令将版本备份到服务器上，以备应急之用。CISCO 路由器品种较多，各种路由器的密码恢复和版本的灾难恢复情况又不同，现分别叙述。

一． 2500系列路由器（以2509为例）

1． 密码恢复

1.1 利用DB25转换接口，和交叉线将2509路由器的CONSOLE口和计算机串口相连，启动计算机超级终端，设置其参数为波特率9600，数据位8，奇偶校验为无，停止位为1，流控选择无。开启路由器电源，在开机60秒内按ctlr+break 使路由器进入rom monitor 状态，提示符

1.2 查看configure –register 值，并将该值记下。

e/s2000002

返回值正常时一般为2102

1.3 更新configure-register 值使路由器启动时跳过配置文件，直接启动，以便使原来的密码不起作用。

o/r0x0142

1.4 重新启动路由器i

1.5 启动后进入特权模式，执行如下命令使原来的配置信息有效。

router(config)#config mem

1.6 此时可以按照正常操作查看原来的密码，或修改为新的密码。

1.7 将configure-register 值复原，并重新启动路由器。此时即可恢复正常。

Router(config)#configure-register 0x2102

Router(config)#wri

Router(config)#reload

2版本灾难性恢复

与其他路由器不同的是2509在rom内部有一个引导监控模式，内含一个小的映象版本，当flash中版本损坏时，可以用于正式版本下载。

2.1在计算机串口和2509CONSLOE 口相连的同时，还必须准备一个AUI 与RJ45的转换接口，以便可以使用交叉线将AUI口与计算机网口相连。

2.2在引导监控模式下，进入特权模式，配置以太口的接口地址和掩码，使其与计算机网口地址在同一子网，（假定计算机地址位168.1.32.206 255.255.0.0 路由器以太口地址位168.1.32.207 255.255.0.0）

router(boot)#config t

router(boot)(config)#int ethernet 0

router(boot)(config-if)#ip address 168.1.32.207 255.255.0.0

2.3验证网络互通性

router(boot)#ping 168.1.32.206

2.4 计算机上启动tftp服务器，将需要下载的版本放在服务器的指定目录下。

2.5 在超级终端上执行如下命令：

router(boot)#copy tftp flash

将新的版本下载到路由器的flash中，

2.6重新启动路由器，运行新的正常版本

router(boot)#reload

二 2600系列（以2621 为例）

1密码恢复

1.1将路由器的CONSOLE口和计算机串口相连，启动计算机超级终端，开启路由器电源，在开机60秒内按ctlr+break 使路由器进入rom monitor 状态，提示符

rommon1

1.2重新配置组态寄存器

rommon1confreg

当出现 do you wish to change the configuration (y/n) 时 选择y

接下来的选项选择n

当出现 enable”ignore system configuration information”(y/n) 选择y

接下来的选项选择n

1.3 重新启动路由器

rommon1reset

1.4 启动后进入特权模式，执行如下命令使原来的配置信息有效。

router(config)#config mem

1.5可以进一步查看密码或更改密码

2版本的灾难性恢复。

2621 提供了两种灾难性恢复版本的方法，tftpdnld 和 xmodem 方式。

2.1 tftpdnld方式

2.1.1将计算机串口和路由器CONSLE口相连，将计算机网口与路由器以太口（一定要与第一个以太口）相连

2.1.2 启动TFTP服务器，并将要下载的版本放于指定目录下面。

2.1.3 开启路由器电源，由于没有有效版本，路由器启动后将直接进入监控模式。

Rommon1

2.1.4按如下命令设置参数。

Rommon2IP_ADDRESS=168.1.32.207

Rommon3IP_SUBNET_MASK=255.255.0.0

Rommon4DEFAULT_GATEWAY=168.1.32.206

Rommon5TFTP_FILE=c2600-i-mz.121-3.T

Rommon6tftpdnld

以上假定计算机地址为168.1.32.206 255.255.0.0,命令IP_ADDRESS=168.1.32.207

在监控模式下将168.1.32.207地址配置到路由器的第一个以太端口，从而建立起路由器与TFTP服务器之间的连接，正常下载版本。

2.1.5 组态配置寄存器

Rommon7confreg

当出现do you wish to change the configuration ?y/n 选择y

其他选择n

当出现 change the boot charaterist ?y/n 选择 y

选择参数2

2.1.6启动版本

Rommon8 reset

2.2 xmodem 方式下载

该种方式下载不需要以太口电缆，只需超级终端即可。缺点是花费时间太多，速度太慢。Xmodem 是个人计算机通信中广泛使用的异步文件传输协议，以128字节块的形式传输数据，并且每个块都进行校验，，如果接受方校验正确，则发送认可信息，发送方发送下一个字块。Ymodem 异步传输协议，传输字块大小为1024，增加了批处理的功能。

2.2.1 用超级终端与路由器连接好后，启动路由器，路由器进入监控模式状态。

Rommon1

2.2.2 启动xmodem 命令

Rommon2xmodem –cx ? 敲入enter键

当出现do you wish to continous 时 选择y

2.2.3 打开超级终端的“传送”菜单，选择传送文件 则打开了传送文件窗口。

输入版本文件的位置，并选择xmodem 方式，确认后，经过几秒后，版本文件则会以xmodem的方式从计算机下载到路由器中。

修改相应命令和选项，也可以以ymodem的方式进行传送。

2.2.4 以上述同样的方法配置confreg 命令，重新启动后，路由器会进入正常状态。

三 3600系列路由器的密码和版本恢复(以3640为例)

3.1 密码恢复

3640的密码恢复和26系列基本相似，都是进入监控模式，运行confreg 命令，启动时忽略配置文件，进行直接启动。此方法同样适用于4500 7500 12000系列路由器。

3.2 版本恢复

3640 的版本恢复没有提供tftpdnld命令，只提供了xmodem 命令，使用方法与26系列相同。

四 几种进入ROM 状态的方法

对于cisco的各种路由器进入rom状态的方法不尽相同，但一般通过如下三种方法可以进入rom状态 ，在使用过程中可以分别试用进入。

4.1如果break 未被屏蔽，可以在开机60秒内按ctl+break 键中断启动过程，进入rom状态。

4.2 如果break键已经屏蔽，可以通过循环开机的方法进入rom状态。

方法是：路由器开机后，将电源关闭。间隔5秒后重新开机，一般会进入ｒom状态。此方法适用与7500 12000等路由器。

4.3将超级终端通讯波特率设置为1200，数据位8 ，奇偶位1 停止位无。开启路由器电源，启动后，关机。停5秒后，重新开机，同时一直按住空格键12秒后放开，等路由器启动完成后，重新更改超级终端位默认值。通讯波特率设置为9600，数据位8 ，奇偶位1 停止位无 。重新连接后，从终端上可以看到已经进入rom 状态。注意在波特率位1200时终端上没有内容显示。此方法适用于2500,2600,4500等系列路由器

五 结束语

作为三层设备，路由器在网络中担任着寻找路由的作用，但路由器又是一种技术含量很高的网络设备，涉及的各种协议，技术面较广，熟练运用各种路由器，及时处理各种突发故障对维护网路的正常运转有着重要意义。本文通过比较全面的汇总，总结了常见路由器的密码和版本的恢复方法，对处理常见的类似问题具有一定的指导作用。

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TCP/IP基础
小可 提供

一．子网的设定

若公司不上Internet,那一定不会烦恼IP Address的问题,因为可以任意使用所有的IP Address,不管是A Class或是B Class,这个时候不会想到要用Sub Net,但若是上Internet那IP Address便弥足珍贵了,目前全球一阵Internet热,IP Address已经愈来愈少了,而所申请的IP Address目前也趋保守,而且只有经申请的IP Address能在Internet使用,但对某些公司只能申请到一个C CLass的IP Address,但又有多个点需要使用,那这时便需要使用到Subnet,这篇短文说明Subnet的原理及如何规划。

1．Subnet Mask的介绍

设定任何网路上的任何设备不管是主机、PC、Router等皆需要设定IP Address,而跟随著IP Address的是所谓的NetMask,这个NetMask主要的目的是由IP Address中也能获得NetworkNumber,也就是说IP Address和Net Mask作AND而得到Network Number,如下所示：

IP Address
192.10.10.611000000.00001010.00001010.00000110

NetMask
255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000

AND
Network Number
192.10.10.011000000.00001010.00001010.00000000

NetMask有所谓的预设值,如下所示

Class IP Address 范围 Net Mask

A　1.0.0.0-126.255.255.255255.0.0.0

B　128.0.0.0-191.255.255.255255.255.0.0

C　192.0.0.0-223.255.255.255255.255.255.0

在预设的Net Mask都只有255的值,在谈到Subnet Mask时这个值便不一定是255了。在完整一组C Class中如203.67.10.0-203.67.10.255NetMask255.255.255.0,203.67.10.0称之Network Number(将IP Address和Netmask作AND),而203.67.10.255是Broadcast的IP Address,所以这?两者皆不能使用,实际只能使用203.67.10.1--203.67.10.254等254个IP Address,这是以255.255.255.0作NetMask的结果,而所谓Subnet Msk尚可将整组C Class分成数组Network Number,这要在NEtMask作手脚,若是要将整组C CLass分成2个Network Number那NetMask设定为255.255.255.192,若是要将整组C CLass分成8组Network Number则NetMask要为255.255.255.224,这是怎麽来的,由以上知道Network Number是由IP Address和NetMask作AND而来的,而且将NetMask以二进位表示法知道是1的会保留,而为0的去掉

192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.10000001

255.255.255.0--11111111.11111111.11111111.00000000

--------------------------------------------------------------

192.10.10.0--11000000.00001010.00001010.00000000

以上是以255.255.255.0为Net Mask的结果,Network Number是192.10.10.0,若是使用255.255.255.224作Net Mask结果便有所不同

192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.10000000

255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000

--------------------------------------------------------------

192.10.10.192--11000000.00001010.00001010.10000000

此时Network Number变成了192.10.10.192,这便是Subnet。那要如何决定所使用的NetMask,255.255.255.224以二进位表示法为11111111.11111111.11111111.11100000,变化是在最後一组,11100000便是224,以三个Bit可表示2的3次方便是8个Network Number

NetMask二进位表示法可分几个Network

255.255.255.011111111.11111111.11111111.000000001

255.255.255.128

11111111.11111111.11111111.100000002

255.255.255.192

11111111.11111111.11111111.110000004

255.255.255.224

11111111.11111111.11111111.111000008

255.255.255.240

11111111.11111111.11111111.1111000016

255.255.255.248

11111111.11111111.11111111.1111100032

255.255.255.252

11111111.11111111.11111111.1111110064

以下使用255.255.255.224将C　Class203.67.10.0分成8组Net work Number,各个Network Number及其Broadcast IP Address及可使用之IP Address序号Network Number Broadcast可使用之IP Address

（1）203.67.10.0--203.67.10.31

203.67.10.1--203.67.10.30

（2）203.67.10.32--203.67.10.63

203.67.10.33--203.67.10.62

（3）203.67.10.64--203.67.10.95

203.67.10.65--203.67.10.94

（4）203.67.10.96--203.67.10.127

203.67.10.97--203.67.10.126

（5）203.67.10.128--203.67.10.159

203.67.10.129--203.67.10.158

（6）203.67.10.160--203.67.10.191

203.67.10.161--203.67.10.190

（7）203.67.10.192--203.67.10.223

203.67.10.193--203.67.10.222

（8）203.67.10.224--203.67.10.255

203.67.10.225--203.67.10.254

可验证所使用的IP Address是否如上表所示

203.67.10.115--11001011.01000011.00001010.01110011

255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000

--------------------------------------------------------------

203.67.10.96--11001011.01000011.00001010.01100000

　

203.67.10.55--11001011.01000011.00001010.00110111

255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000

--------------------------------------------------------------

203.67.10.32--11001011.01000011.00001010.00100000

其他的NetMask所分成的NetworkNumber可自行以上述方法自行推演出来。

2．Subnet的应用

使用Subnet是要解决只有一组C Class但需要数个Network Number的问题,并不是解决IP Address不够用的问题,因为使用Subnet反而能使用的IP Address会变少,Subnet通常是使用在总公司在台北,但分公司在台中,两者之间使用Router连线,同时也上Internet,但只申请到一组C Class IP Address,过Router又需不同的Network,所以此时就必须使用到Subnet,当然二办公司间可以Remote Bridge连接,那便没有使用Subnet的问题,这点在此不讨论,所以在以上情况下的网路连线架构及IP Address的使用

二．TCP/IP协议簇简介

TCP/IP（传输控制协议/网间协议）是一种网络通信协议，它规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。TCP/IP是INTERNET的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。在数据传送中，可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。在接受端，一个TCP软件包收集信封，抽出数据，按发送前的顺序还原，并加以校验，若发现差错，TCP将会要求重发。因此，TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。在任何一个物理网络中,各站点都有一个机器可识别的地址,该地址叫做物理地址.物理地址有两个

特点:

（1）物理地址的长度,格式等是物理网络技术的一部分,物理网络不同,物理地址也不同.

（2）同一类型不同网络上的站点可能拥有相同的物理地址.

以上两点决定了,不能用物理网络进行网间网通讯.

在网络术语中，协议中，协议是为了在两台计算机之间交换数据而预先规定的标准。TCP/IP并不是一个而是许多协议，这就是为什么你经常听到它代表一个协议集的原因，而TCP和IP只是其中两个基本协议而已。

你装在计算机-的TCP/IP软件提供了一个包括TCP、IP以及TCP/IP协议集中其它协议的工具平台。特别是它包括一些高层次的应用程序和FTP(文件传输协议)，它允许用户在命令行上进行网络文件传输。

TCP/IP是美国政府资助的高级研究计划署(ARPA)在二十世纪七十年代的一个研究成果，用来使全球的研究网络联在一起形成一个虚拟网络，也就是国际互联网。原始的Internet通过将已有的网络如ARPAnet转换到TCP/IP上来而形成，而这个Internet最终成为如今的国际互联网的骨干网。

如今TCP/IP如此重要的原因，在于它允许独立的网格加入到Internet或组织在一起形成私有的内部网（Intranet）。构成内部网的每个网络通过一种-做路由器或IP路由器的设备在物理上联接在一起。路由器是一台用来从一个网络到另一个网络传输数据包的计算机。在一个使用TCP/IP的内部网中，信息通过使用一种独立的叫做IP包（IPpacket）或IP数据报(IP datagrams)的数据单元进--传输。TCP/IP软件使得每台联到网络上的计算机同其它计算机“看”起来一模一样，事实上它隐藏了路由器和基本的网络体系结构并使其各方面看起来都像一个大网。如同联入以太网时需要确认一个48位的以太网地址一样，联入一个内部网也需要确认一个32位的IP地址。我们将它用带点的十进制数表示，如128.10.2.3。给定一个远程计算机的IP地址，在某个内部网或Internet上的本地计算机就可以像处在同一个物理网络中的两台计算机那样向远程计算机发送数据。

TCP/IP提供了一个方案用来解决属于同一个内部网而分属不同物理网的两台计算机之间怎样交换数据的问题。这个方案包括许多部分，而TCP/IP协议集的每个成员则用来解决问题的某一部分。如TCP/IP协议集中最基本的协议-IP协议用来在内部网中交换数据并且执行一项重要的功能：路由选择－－选择数据报从A主机到B主机将要经过的路径以及利用合适的路由器完成不同网络之间的跨越（hop）。

TCP是一个更高层次的它允许运行在在不同主机上的应用程序相互交换数据流。TCP将数据流分成小段叫做TCP数据段（TCP segments），并利用IP协议进行传输。在大多数情况下，每个TCP数据段装在一个IP数据报中进行发送。但如需要的话，TCP将把数据段分成多个数据报，而IP数据报则与同一网络不同主机间传输位流和字节流的物理数据帧相容。由于IP并不能保证接收的数据报的顺序相一致，TCP会在收信端装配TCP数据段并形成一个不间断的数据流。FTP和Telnet就是两个非常流行的依靠TCP的TCP/IP应用程序。

另一个重要的TCP/IP协议集的成员是用户数据报协议(UDP)，它同TCP相似但比TCP原始许多。TCP是一个可靠的协议，因为它有错误检查和握手确认来保证数据完整的到达目的地。UDP是一个“不可靠”的协议，因为它不能保证数据报的接收顺序同发送顺序相同，甚至不能保证它们是否全部到达。如果有可靠性要求，则应用程序避免使用它。同许多TCP/IP工具同时提供的SNMP(简单网络管理协议)就是一个使用UDP协议的应用例子。

其它TCP/IP协议在TCP/IP网络中工作在幕后，但同样也发挥着重要作用。例如地址转换协议(ARP)将IP地址转换为物理网络地址如以太网地址。而与其对应的反向地址转换协议(RARP)做相反的工作，即将物理网络地址转换为IP地址。网际控制报文协议(ICMP)则是一个支持性协议，它利用IP完成IP数据报在传输时的控制信息和错误信息的传输。例如，如果一个路由器不能向前发送一个IP数据报，它就会利用ICMP来告诉发送者这里出现了问题。

三．TCP/IP网络的七层结构模型

网络设计者在解决网络体系结构时经常使用ISO/OSI（国际标准化组织/开放系统互连）七层模型，该模型每一层代表一定层次的网络功能。最下面是物理层，它代表着进行数据转输的物理介质，换句话说，即网络电缆。其上是数据链路层，它通过网络接口卡提供服务。最上层是应用层，这里运行着使用网络服务的应用程序。

TCP/IP是同ISO/OSI模型等价的。当一个数据单元从网络应用程序下流到网络接口卡，它通过了一列的TCP/IP模块。这其中的每一步，数据单元都会同网络另一端对等TCP/IP模块所需的信息一起打成包。这样当数据最终传到网卡时，它成了一个标准的以太帧(假设物理网络是以太网)。而接收端的TCP/IP软件通过剥去以太网帧并将数据向上传输过TCP/IP栈来为处于接收状态的应用程序重新恢复原始数据(一种最好的了解TCP/IP工作实质的方法，是使用探测程序来观察网络中的到处流动的帧中被不同TCP/IP模块所加上的信息)。为了勾勒TCP/IP在现实网络世界中所扮演的角色，请考虑当使?*** TTP(超文本传输协议)的Web浏览器从连接在Internet上的Web服务器上获取一页HTML数据时所发生的情况。为形成同Web服务器的虚链路，浏览器使用一种被抽象地称为套接口(socket)的高层软件。为了获取Web页，它通过向套接口向套接口写入HTTPGET命令来向Web服务器发出该指令。接下来套接口软件使用TCP协议向Web服务器发出包含GET命令的字节流和位流，TCP将数据分段并将各独立段传到IP模块，该模块将数据段转换成数据报并发送给Web服务器。

如果浏览器和服务器运--在不同物理网络的计算机上(一般情况如此)，数据报从一个网络传到另一个网络，直到抵达服务器所在的那个网。最终，数据被传输到目的地址并被重新装配，这样Web服务器通过读自己的套接口来获得数据主干，并进而查看连续的数据流。对浏览器和服务器来说，数据在这一端写入套接口而在另一端出现如同魔术一般，但这只是底下发生的各种复杂的交互，它创造了数据经过网络无缝传输的假象。

这就是TCP/IP所做的：将许多小网联成一个大网。并在这个大网也就是Internet上提供应用程序所需要的相互通信的服务。

四．评论

对于TCP/IP有许多可谈的，但这里仅讲三个关键点：

1．TCP/IP是一族用来把不同的物理网络联在一起构成网际网的协议。TCP/IP联接独立的网络形成一个虚拟的网，在网内用来确认各种独立的不是物理网络地址，而是IP地址。

2．TCP/IP使用多层体系结构，该结构清晰定义了每个协议的责任。TCP和UDP向网络应用程序提供了高层的数据传输服务，并都需要IP来传输数据包。IP有责任为数据包到达目的地选择合适的路由。

3．在Internet主机上，两个运行着的应用程序之间传送要通过主机的TCP/IP堆栈上下移动。在发送端TCP/IP模块加在数据上的信息将在接收端对应的TCP/IP模块上滤掉，并将最终恢复原始数据

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路由器原理及路由协议
来源：中国电信网站

本文通过阐述TCP／IP网络中路由器的基本工作原理，介绍了IP路由器的几大功能，给出了静态路由协议和动态路由协议，以及内部网关协议和外部网关协议的概念，同时简要介绍了目前最常见的RIP、OSPF、BGP和BGP-4这几种路由协议，然后描述了路由算法的设计目标和种类，着重介绍了链路状态法和距离向量法。在文章的最后，扼要讲述了新一代路由器的特征。

——近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）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。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，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用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下，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大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法正常运作和管理。

1 网络互连

——把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。

1.1 网桥互连的网络

——网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（frame）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是网卡所带的地址。

——网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。

——网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息是什么。

1.2 路由器互连网络

——路由器互连与网络的协议有关，我们讨论限于TCP／IP网络的情况。

——路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器，再由路由器转发出去。

——IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通过路由器就可互连起来。

——网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分，一部分定义网络号，另一部分定义网络内的主机号。目前，在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit，并且两者是一一对应的，并规定，子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号，为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来，才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须是相同的，这个网络称为IP子网。

——通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行，要与其它IP子网的主机进行通信，则必须经过同一网络上的某个路由器或网关（gateway）出去。不同网络号的IP地址不能直接通信，即使它们接在一起，也不能通信。

——路由器有多个端口，用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号，对应不同的IP子网，这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。

2 路由原理

——当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一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TCP／IP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（OSPF）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）。

——路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念，前者使用后者维护的路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由协议，除非特别说明，都是指路由选择协议，这也是普遍的习惯。

3 路由协议

——典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。

——静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

——动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。

——静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。

——根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。

3.1 RIP路由协议

——RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的，是Internet中常用的路由协议。RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样，正确的路由信息逐渐扩散到了全网。

——RIP使用非常广泛，它简单、可靠，便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络，因为它允许的最大站点数为15，任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由协议

——80年代中期，RIP已不能适应大规模异构网络的互连，0SPF随之产生。它是网间工程任务组织（1ETF）的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。

——0SPF是一种基于链路状态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。

——与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式：当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区间路由选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来方便。

3.3 BGP和BGP-4路由协议

——BGP是为TCP／IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号／自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串，这些更新信息通过TCP传送出去，以保证传输的可靠性。

——为了满足Internet日益扩大的需要，BGP还在不断地发展。在最新的BGp4中，还可以将相似路由合并为一条路由。

3.4 路由表项的优先问题

——在一个路由器中，可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序，但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级，当其它路由表表项与它矛盾时，均按静态路由转发。

4 路由算法

——路由算法在路由协议中起着至关重要的作用，采用何种算法往往决定了最终的寻径结果，因此选择路由算法一定要仔细。通常需要综合考虑以下几个设计目标：

——（1）最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。

——（2）简洁性：算法设计简洁，利用最少的软件和开销，提供最有效的功能。

——（3）坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高或操作失误时，都能正确运行。由于路由器分布在网络联接点上，所以在它们出故障时会产生严重后果。最好的路由器算法通常能经受时间的考验，并在各种网络环境下被证实是可靠的。

——（4）快速收敛：收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。

——（5）灵活性：路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。例如，某个网段发生故障，路由算法要能很快发现故障，并为使用该网段的所有路由选择另一条最佳路径。

——路由算法按照种类可分为以下几种：静态和动态、单路和多路、平等和分级、源路由和透明路由、域内和域间、链路状态和距离向量。前面几种的特点与字面意思基本一致，下面着重介绍链路状态和距离向量算法。

——链路状态算法（也称最短路径算法）发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。距离向量算法（也称为Bellman-Ford算法）则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息，但仅发送到邻近结点上。从本质上来说，链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处，而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。

——由于链路状态算法收敛更快，因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面，链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间，因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。除了这些区别，两种算法在大多数环境下都能很好地运行。

——最后需要指出的是，路由算法使用了许多种不同的度量标准去决定最佳路径。复杂的路由算法可能采用多种度量来选择路由，通过一定的加权运算，将它们合并为单个的复合度量、再填入路由表中，作为寻径的标准。通常所使用的度量有：路径长度、可靠性、时延、带宽、负载、通信成本等。

5 新一代路由器

——由于多媒体等应用在网络中的发展，以及ATM、快速以太网等新技术的不断采用，网络的带宽与速率飞速提高，传统的路由器已不能满足人们对路由器的性能要求。因为传统路由器的分组转发的设计与实现均基于软件，在转发过程中对分组的处理要经过许多环节，转发过程复杂，使得分组转发的速率较慢。另外，由于路由器是网络互连的关键设备，是网络与其它网络进行通信的一个“关口”，对其安全性有很高的要求，因此路由器中各种附加的安全措施增加了CPU的负担，这样就使得路由器成为整个互联网上的“瓶颈”。

——传统的路由器在转发每一个分组时，都要进行一系列的复杂操作，包括路由查找、访问控制表匹配、地址解析、优先级管理以及其它的附加操作。这一系列的操作大大影响了路由器的性能与效率，降低了分组转发速率和转发的吞吐量，增加了CPU的负担。而经过路由器的前后分组间的相关性很大，具有相同目的地址和源地址的分组往往连续到达，这为分组的快速转发提供了实现的可能与依据。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是采用这一设计思想用硬件来实现快速转发，大大提高了路由器的性能与效率。

——新一代路由器使用转发缓存来简化分组的转发操作。在快速转发过程中，只需对一组具有相同目的地址和源地址的分组的前几个分组进行传统的路由转发处理，并把成功转发的分组的目的地址、源地址和下一网关地址（下一路由器地址）放人转发缓存中。当其后的分组要进行转发时，茵先查看转发缓存，如果该分组的目的地址和源地址与转发缓存中的匹配，则直接根据转发缓存中的下一网关地址进行转发，而无须经过传统的复杂操作，大大减轻了路由器的负担，达到了提高路由器吞吐量的目标。