路由器原理简单记录
【路由器】
路由器是互联网的枢纽，连接因特网中各个局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳的路径，按照先后顺序发送数据。路由器可以理解为作用在OSI模型的网络层，提供了路由和转发两种机制。
路由器是一种具有等多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。也就是说，将路由器的某个输入端口收到的分组，按照分组要去的目的地，把该分组从路由器的某个合适的 输出端口转发给下一条的路由器，下一条的路由器也按照这种方法对该分组进行处理，知道该分组达到终点为止。
【路由】
路由器控制层面的工作，决定数据报从来源到目的端所经过的路由路径（host到host至今最佳的传输路径）
【转发】
路由器数据层面的工作，将路由器输入端的数据包已送至适当的路由器输出端（在路由器内部进行）
【路由器的功能】
- 路由：收集网络拓扑信息并动态形成路由表
- 转发：根据转发表（FIB）转发IP数据包
- 子网间速率适配
- 隔离子网
- 隔离广播域
- 指定访问规则
- 不同类型的网络互联：路由器经常会收到以某种类型的数据链路帧封装的数据包，当转发这种数据包的时候，路由器可能需要将其封装成为另一种类型的数据链路帧。路由链路封装取决于路由器接口类型以及其连接的介质类型。
【路由器基本工作过程】
路由器收到数据包后，先将数据包根据OSI模型层层将数据包拆开，到网络层后根据IP进行路由转发（拿着IP地址通过转发信息表查找下一条得到对应的IP地址即路由查找，进行报文处理更新IP头部，通过包缓存完成队列的调度，安全处理……），根据接口协议层层封装，实现一种互联网落的互联。
【路由器的结构】
- 路由选择的部分：软件、控制层面、核心是路由选择处理机
- 分组转发的部分：硬件、数据层面、核心是处理芯片和交换结构
【报文处理路径】
（1）控制路径：处理目的地址是本路由器的高能层协议报文，特别是各种路由协议报文。虽然控制路径不是路由的关键路径，但他负责完成路由信息的交互，从而保证了数据路径上的报文沿着最优的路径转发。
（2）数据路径：处理目的地址不是本路由器需要转发的报文，因此数据路径是整个路由器的关键路径，直接影响路由器的整体性能。
【路由表和转发表】
每个路由器都有一个路由表和FIB（forward information base）表：路由表用来决策路由，FIB用来转发分组。
- 路由表:
这里的每一个表都用来保存路由信息。路由表通常是由路由协议和路由管理模块维护，包括更多的信息（IP/IP子网、下一跳、路由度量、超时时间等）
路由表中有第三类路由：链路层协议发现的路由、静态路由、动态路由发现的路由。
- FIB
转发表是基于路由生成的，路由器实际转发时使用转发表（包括IP地址/IP子网和下一跳/出接口）；
转发表中的每条转发项都指明分组到某个网段或者某个主机应该通过路由器的哪个物理接口发送，然后就可以达到该路径的下一个路由器，或者不在通过别的路由器直接传送到对应的网络中的目的主机。高性能路由器的转发表通常都用硬件来实现，有利于高速查找。CAM（执行二元运算）和TCAM（执行三元运算）是一种特殊的存储器，无论表大小如何，都会在一个时钟周期内检索出地址。
【交换结构】
- 输入端口
- 交换结构
交换结构是一台路由器的核心组件，他的作用就是根据转发表对分组进行处理，将某个输入端口进入的分组从一个合适的输出端口转发出去。
- 输出端口
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