工业级路由器的工作原理详细解读

2020-01-06 09:48

工业级路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，百度它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。工业文库级路由器是互联网的主要结点设备。工业级路由器通过路由决定数据的转发。

工业级路由器工作原理

路由器的主要工作包括三个方面：
1）生成和动态维护路由表；
2）根据收到的数据包中的IP地址信息查找路由表，确定数据转发的最佳路由；
3）数据转发。下面按照这三个方面介绍路由器的工作原理。

传统地，工业级路由器工作于OSI七层协议中的第三层，其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发到下一个目的地址。因此，工业级路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址，同时IP数据包头的TTL（TimeToLive）域也开始减数，并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时，它需要按顺序等待，以便被传送到输出链路上。

工业级路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径，则基本预先确定的路由准则是选择最优（或最经济）的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化，因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。

一般情况下，工业级路由器的主要工作是对数据包进行存储转发，具体过程如下：
1）当数据包到达工业级路由器，根据网络物理接口的类型，工业级路由器调用相应的链路层功能模块，以解释处理此数据包的链路层协议报头。这一步处理比较简单，主要是对数据的完整性进行验证，如CRC校验、帧长度检查等。

2）在链路层完成对数据帧的完整性验证后，工业级路由器开始处理此数据帧的IP层。这一过程是工业级路由器功能的核心。根据数据帧中IP包头的目的IP地址，工业级路由器在路由表中查找下一跳的IP地址；同时，IP数据包头的TTL（TimeToLive）域开始减数，并重新计算校验和（Checksum）。
3）根据路由表中所查到的下一跳IP地址，将IP数据包送往相应的输出链路层，被封装上相应的链路层包头，最后经输出网络物理接口发送出去。

工业级路由器的主要工作就是为经过工业级路由器的每个数据包寻找一条最佳传输路径，并将该数据包有效地传送到目的站点。由此看来，选择最佳路径策略或叫选择最佳路由算法是工业级路由器的关键所在。为了完成这项工作，在工业级路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路由表（RoutingTable），供路由选择时使用。上述过程描述了工业级路由器的主要而且关键的工作过程，但没有说明其它附加性能，例如访问控制、网络地址转换、排队优先级等。