一個工業(yè)路由器是連接多個網(wǎng)絡或段的網(wǎng)絡設備。工業(yè)路由器可以在不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間“轉(zhuǎn)換”數(shù)據(jù)信息,以便它們可以“讀取”彼此的數(shù)據(jù),從而形成更大的網(wǎng)絡。工業(yè)路由器是Internet的主要節(jié)點設備。工業(yè)路由器通過路由確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
1)動態(tài)生成并維護路由表;
2)根據(jù)接收到的報文中的IP地址信息找到路由表,確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的最佳路徑;
3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
它的主要任務是從網(wǎng)絡接口接收數(shù)據(jù)包,并根據(jù)數(shù)據(jù)包中包含的目標地址確定要轉(zhuǎn)發(fā)到下一個目標的地址。因此,工業(yè)路由器首先必須在轉(zhuǎn)發(fā)路由表中查找其目標地址。如果找到目標地址,則在數(shù)據(jù)包幀之前添加下一個MAC地址。同時,減少了IP數(shù)據(jù)包報頭的TTL(生存時間)域,并重新計算了校驗和。當數(shù)據(jù)包發(fā)送到輸出端口時,它們需要等待才能傳輸?shù)捷敵鲦溌贰?/p>
工業(yè)路由器可以在工作時根據(jù)某種路由通信協(xié)議在設備中查找路由表。如果到一個特定節(jié)點的路徑不止一個,則基本的預定路由規(guī)則是選擇最佳(或最經(jīng)濟)的傳輸路徑。由于各種網(wǎng)絡段及其互連可能會因環(huán)境變化而發(fā)生變化,因此通常會根據(jù)所使用的路由信息協(xié)議的規(guī)定定期更新路由信息。
通常,工業(yè)路由器的主要工作是存儲和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。具體過程如下:
1)當數(shù)據(jù)包到達工業(yè)路由器時,根據(jù)網(wǎng)絡物理接口的類型,工業(yè)路由器會調(diào)用相應的鏈路層功能模塊來解釋用于處理數(shù)據(jù)包的鏈路層協(xié)議頭。此步驟相對簡單,主要用于驗證數(shù)據(jù)的完整性,例如CRC校驗和幀長校驗。
2)鏈路層完成數(shù)據(jù)幀的完整性驗證后,工業(yè)路由器開始處理數(shù)據(jù)幀的IP層。此過程是工業(yè)路由器功能的核心。根據(jù)數(shù)據(jù)幀中IP數(shù)據(jù)包頭的目標IP地址,工業(yè)路由器在路由表中查找下一跳的IP地址。同時,IP數(shù)據(jù)包報頭的TTL(生存時間)域開始遞減并重新計算校驗和。
3)根據(jù)路由表中找到的下一跳IP地址,IP數(shù)據(jù)包被發(fā)送到相應的輸出鏈路層,并封裝有相應的鏈路層報頭,最后通過輸出網(wǎng)絡物理接口發(fā)送。
路由表 |
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目的地網(wǎng)站 |
下一跳的IP地址 |
目的地網(wǎng)站 |
下一跳的IP地址 |
目的地網(wǎng)站 |
下一跳的IP地址 | 目的地網(wǎng)站 |
下一跳的IP地址 |
網(wǎng)絡1 | R1 | 網(wǎng)絡1 | R1 | 網(wǎng)絡1 | R1 | 網(wǎng)絡1 | R3 |
網(wǎng)絡2 | R2 | 網(wǎng)絡2 | R2 | 網(wǎng)絡2 | R2 | 網(wǎng)絡2 | R3 |
網(wǎng)絡3 | R3 | 網(wǎng)絡3 | R3 | 網(wǎng)絡3 | R3 | 網(wǎng)絡3 | R3 |
網(wǎng)絡4 | R3 | 網(wǎng)絡4 | R3 | 網(wǎng)絡4 | R4 | 網(wǎng)絡4 | R4 |
網(wǎng)絡5 | R3 | 網(wǎng)絡5 | R5 | 網(wǎng)絡5 | R4 | 網(wǎng)絡5 | R4 |
工業(yè)路由器的主要工作是為通過工業(yè)路由器的每個數(shù)據(jù)包找到最佳的傳輸路徑,并有效地將數(shù)據(jù)包傳遞到目標站點。從這個角度來看,選擇最佳路徑策略或選擇最佳路由算法是工業(yè)路由器的關鍵。為了完成此任務,將包含各種傳輸路徑上的數(shù)據(jù)的路由表存儲在工業(yè)路由器中,以供選擇路由時使用。上面的過程描述了工業(yè)路由器的主要和關鍵的工作過程,但沒有描述其他附加性能,例如訪問控制、網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換、排隊優(yōu)先級等。