路由器的工作原理

发布时间:2022-06-28 发布网站:脚本宝典
脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了路由器的工作原理脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

路由器的结构

  • 输入端
  • 输出端
  • 交换结构
  • 路由选择处理器:执行控制平面功能
    • 在传统路由器中,它执行路由选择协议,维护选择表与关联链路的状态信息
    • 在SDN路由器中,它通过与远程控制器通信来接收转发表
    • 它还执行网络管理功能
  • 由于速度的要求,输入端输出端和交换结构总是以硬件形式实现
  • 协议的选择,以及响应和对远程控制器通信的功能是以软件形式实现

分组转发

输入输出端口处理和基于目的地转发

  • 转发的决策在每一个输入端口就进行处理,而不是调用中央处理器,解决了集中处理的瓶颈
  • 转发表一般依靠ip地址前缀匹配转发,前缀长度不一定要相同,因而对于多个可选择的前缀来说,一般采用最长前缀匹配规则

分组交换的主要技术

  • 通过内存复制到对应输出端口
  • 通过总线连接到输出端口,同一时间只有一对“输入--输出”端口可以共享总线
  • 经互联网络交换,如下图所示

    路由器的工作原理

    在同一列(即同一输出端口下),如果有一个分组正在使用此端口,那么就要进行等待;而在同一行(即同一输入端口下),如果一个分组正在使用此端口,那么新来的分组就要等待。

路由中的排队问题

  • 输入排队:当某一输入端口处理的速度无法和达该的分组速度相匹配时,就会产生阻塞,叫做线路前部阻塞
  • 输出排队:当某一分组经过转发到达某一输出端口,而此时输出端口正在处理其他分组,就会产生阻塞
  • 对于输出端口和输入端口的缓存来说,阻塞时间越长,缓存剩余空间越小,当缓存空间过小以至于无法容纳排队的分组的时候,就要丢弃分组。要么弃尾,要么删除正在排队的分组,然后加入新分组

排队问题的相关规则(调度算法)

  • 对于分组排队,可以类比操作系统中的进程调度
  • 几大调度算法
    • 先进先出或先来先服务(FIFO or FCFS)算法
    • 优先权算法:按优先级设立队列,到来的分组中携带有优先级信息,根据这个信息分组被分配到相应优先级队列
    • 循环公平队列:顾名思义,公平就是指设置n个队列,从1,2,3开始依次选择一个队列进行处理,没有加权值
    • 加权公平队列WFQ:保证相同优先级业务间公平,不同优先级业务间加权。
      • 例如接口中当前有8个流,它们的优先级分别为O,2,2,3,4,5,6,7。则带宽的总配额将是:所有(流的优先级+1)的和。即:1+3+3+4+5+6+7+8=37;每个流所占带宽比例为:(自己的优先级数+1),(所有(流的优先级+1)的和)。即,每个流可得的带宽分别为:1/37,3/37,3/37,4/37,5/37,5/37,6/37,7/37,8/37

脚本宝典总结

以上是脚本宝典为你收集整理的路由器的工作原理全部内容,希望文章能够帮你解决路由器的工作原理所遇到的问题。

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