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数据转发原理

发布时间:2023-03-05 23:41 字数:1272字 阅读:97

数据转发原理,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变得越来越重要,路由器也随之成为最重要的网络设备。

用户的需求推动了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、各种云的网络资源。如今,任何一个有一定规模的计算机网络(如骨干网、企业网、校园网、智能大厦和智慧家庭网络等),无论采用的是快速以太网、串行链路,还是IPv6技术,都离不开路由器,否则就无法正常运作和管理。

路由器其实是一个逻辑的概念,而不仅仅是我们看到的那个摆在机柜上的黑色的铁盒子,“有多个接口,用于连接多个IP子网及多种链路,能让它们互联互通的设备应该都可以称为路由器”。

路由器工作在OSI参考模型的第三层,也就是网络层。路由器通过逻辑地址(IP地址)来划分区别不同的网络,实现网络之间的互联和隔离;路由器不转发广播消息,可将广播消息限制在各自区域网络中,发送到其他网络的数据先被发送到路由器,再由路由器转发出去。

路由器的核心是全局路由表,通过路由器转发的所有数据都要借助全局路由表来实现。

转发路径是指导数据包发送的路径,是数据包从源端到目的端的整条传输路径,该转发路径由路由表来决定。路由器有两个基本功能:路由决策和数据转发,路由表即路由决策,它给出数据包的转发路径。

1.路由决策

当报文从路由器到达目的网段有多条路由可达时,路由器会进行决策,选择出最优路由放入路由表。最优路由选择与路由协议的优先级,以及路由协议使用的不同度量值有关。

2.数据转发

路由器可以根据路由表中的最优路由进行数据转发。路由器首先会查找路由表,判断是否有去往该目的网络的路由,如果没有去往该目的网络的路由,通常情况下会丢弃数据。反之,根据路由表中的相应表项发送数据到目的网络。

举个例子,如图1所示,描述了IP路由过程。

描述IP路由过程

图1 描述IP路由过程

下面,以图1中的RTA、RTB、RTC 3台路由器为例来说明IP路由的过程。RTA左侧连接网络10.3.1.0,RTC右侧连接网络10.4.1.0,当10.3.1.0网络有一个数据包要发送到10.4.1.0网络时,IP路由的过程如下:

① 10.3.1.0网络的数据包被发送给与网络直接相连的RTA 的E1接口,E1接口收到数据包后查找自己的路由表,找到去往目的地址的下一跳为10.1.2.2,出接口为E0,于是数据包从E0接口发出,交给下一跳10.1.2.2。

② RTB的10.1.2.2(E0)接口收到数据包后,同样根据数据包的目的地址查找自己的路由表,查找到去往目的地址的下一跳为10.2.1.2,出接口为E1,同样,数据包被RTB从E1接口发出,交给下一跳10.2.1.2。

③ RTC的10.2.1.2(E0)接口收到数据后,依旧根据数据包的目的地址查找自己的路由表,查找目的地址是自己的直连网段,并且去往目的地址的下一跳为10.4.1.1,接口是E1。最后数据包从E1接口送出,交给目的地址。