【计算机网络】网络层 : 网络层设备 ( 路由器 | 输入端口处理 | 输出端口处理 | 物理层、数据链路层、网络层 设备对比 | 路由表 与 路由转发 )

文章目录

• 一、路由器
• 二、路由器 输入端口处理
• 三、路由器 输出端口处理
• 四、物理层、数据链路层、网络层 设备对比
• 五、路由表 与 路由转发

一、路由器

"路由器" 概念 : 路由器 是 具有 多个输入端口 和 多个输出端口 的 专用计算机 , 任务是 转发分组 ;

路由器 组成 :

① 控制结构 : 路由选择 ;

• 构造路由表 : 根据 选定的 路由选择协议 构造路由表 ;
• 更新维护路由表 : 周期性 与 相邻路由器 交换路由信息 , 不断 更新 和 维护路由表 ;

② 交换结构 : 分组转发 ;

• 分组转发 : 根据 转发表 对 分组进行转发 ;
• RIP / OSPF 分组 : 如果收到 RIP 分组 或 OSPF 分组 , 将分组 送到 路由选择处理机 , 构造 / 更新 / 维护 路由表 ;
• 数据分组 : 查找转发表 , 将数组分组转发出去 ;

二、路由器 输入端口处理

路由器 输入端口处理 :

① 从线路 接收 分组

② 物理层处理

③ 数据链路层处理

④ 网络层处理 : 分组排队 , 查表 , 转发分组 , 此处产生大量时延 ;

输入端口 查表 转发 功能 在路由器 交换结构功能 中是最重要的 ;

三、路由器 输出端口处理

路由器 输出端口处理 :

① 网络层处理 : 分组排队 , 缓存管理 , 此处产生大量时延 ;

② 数据链路层处理

③ 物理层处理

④ 向线路 发送 分组

分组丢失主要原因 : 路由器 处理分组的速率 , 低于 分组计入队列的速率 , 队列的存储空间肯定会溢出 , 导致分组丢失 ;

四、物理层、数据链路层、网络层 设备对比

物理层、数据链路层、网络层 设备对比 :

① 物理层 : 集线器 ; 不能 互连 两个物理层不同的网段 ; 不能隔离冲突域 , 不能隔离广播域 ;

② 数据链路层 : 网桥 ; 互联 两个 物理层 和 数据链路层 不同的网段 ; 能隔离冲突域 , 不能隔离广播域 ;

③ 网络层 : 路由器 ; 互连 两个 不同网络层协议的网段 ; 能隔离冲突域 , 能隔离广播域 ;

五、路由表 与 路由转发

路由表 与 路由转发 :

① 路由表 : 由 路由选择算法 得出 , 主要用于 路由选择 ; 软件实现 ;

② 路由表项 : 目的网络 IP 地址 , 子网掩码 , 下一跳 IP 地址 , 接口 ;

③ 转发表 : 由 路由表 得出 , 软件 / 硬件 实现 ; 转发表 包含 转发功能所有信息 , 转发表中每一项 必须包含 到达目的网络输的出端口 和 MAC 地址的映射 ;