工業(yè)級(jí)路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)級(jí)路由器是互聯(lián)網(wǎng)的主要結(jié)點(diǎn)設(shè)備。工業(yè)級(jí)路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。
工業(yè)級(jí)路由器工作原理
路由器的主要工作包括三個(gè)方面：1）生成和動(dòng)態(tài)維護(hù)路由表；2）根據(jù)收到的數(shù)據(jù)包中的IP地址信息查找路由表，確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的zui路由；3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。下面按照這三個(gè)方面介紹路由器的工作原理。
傳統(tǒng)地，工業(yè)級(jí)路由器工作于OSI七層協(xié)議中的第三層，其主要任務(wù)是接收來自一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其中所含的目的地址，決定轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)目的地址。因此，工業(yè)級(jí)路由器首先得在轉(zhuǎn)發(fā)路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在數(shù)據(jù)包的幀格前添加下一個(gè)MAC地址，同時(shí)IP數(shù)據(jù)包頭的TTL（Time To Live）域也開始減數(shù)，并重新計(jì)算校驗(yàn)和。當(dāng)數(shù)據(jù)包被送到輸出端口時(shí)，它需要按順序等待，以便被傳送到輸出鏈路上。
工業(yè)級(jí)路由器在工作時(shí)能夠按照某種路由通信協(xié)議查找設(shè)備中的路由表。如果到某一特定節(jié)點(diǎn)有一條以上的路徑，則基本預(yù)先確定的路由準(zhǔn)則是選擇zui（或經(jīng)濟(jì)）的傳輸路徑。由于各種網(wǎng)絡(luò)段和其相互連接情況可能會(huì)因環(huán)境變化而變化，因此路由情況的信息一般也按所使用的路由信息協(xié)議的規(guī)定而定時(shí)更新。
一般情況下，工業(yè)級(jí)路由器的主要工作是對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，具體過程如下：
1）當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)工業(yè)級(jí)路由器，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)物理接口的類型，工業(yè)級(jí)路由器調(diào)用相應(yīng)的鏈路層功能模塊，以解釋處理此數(shù)據(jù)包的鏈路層協(xié)議報(bào)頭。這一步處理比較簡(jiǎn)單，主要是對(duì)數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行驗(yàn)證，如CRC校驗(yàn)、幀長度檢查等。
2）在鏈路層完成對(duì)數(shù)據(jù)幀的完整性驗(yàn)證后，工業(yè)級(jí)路由器開始處理此數(shù)據(jù)幀的IP層。這一過程是工業(yè)級(jí)路由器功能的核心。根據(jù)數(shù)據(jù)幀中IP包頭的目的IP地址，工業(yè)級(jí)路由器在路由表中查找下一跳的IP地址；同時(shí)，IP數(shù)據(jù)包頭的TTL（Time To Live）域開始減數(shù)，并重新計(jì)算校驗(yàn)和（Checksum）。
3）根據(jù)路由表中所查到的下一跳IP地址，將IP數(shù)據(jù)包送往相應(yīng)的輸出鏈路層，被封裝上相應(yīng)的鏈路層包頭，zui后經(jīng)輸出網(wǎng)絡(luò)物理接口發(fā)送出去。
工業(yè)級(jí)路由器的主要工作就是為經(jīng)過工業(yè)級(jí)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)包尋找一條zui傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)包有效地傳送到目的站點(diǎn)。由此看來，選擇zui路徑策略或叫選擇zui路由算法是工業(yè)級(jí)路由器的關(guān)鍵所在。為了完成這項(xiàng)工作，在工業(yè)級(jí)路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)——路由表（Routing Table），供路由選擇時(shí)使用。上述過程描述了工業(yè)級(jí)路由器的主要而且關(guān)鍵的工作過程，但沒有說明其它附加性能，例如訪問控制、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、排隊(duì)優(yōu)先級(jí)等。
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