国际互联网基础：网桥[2]

  交通枢纽--路由器

  路由器（Router）是一种负责寻径的网络设备，它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。

  路由器使用寻径协议来获得网络信息，采用基于“寻径矩阵”的寻径算法和准则来选择最优路径。按照OSI参考模型，路由器是一个网络层系统。路由器分为单协议路由器和多协议路由器。

  Internet由各种各样的网络构成，路由器是其中非常重要的组成部分，整个Internet上的路由器不计其数。Intranet要并入Internet,兼作Internet服务，路由器是必不可少的组件，并且路由器的配置也比较复杂。

  （一）路由器的寻址和路由选择

  在互连网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的地址。像邮政编址类似，互连网地址也由几部分组成。在互连网上，通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。

  规定了地址之后，接下来便是如何选择路径到达报文的终点。路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。

  在互连网中使用的地址是32位的IP地址，该地址由网络号和主机号组成。IP地址分为下述3类：

  A类地址使用7位来标识网络，24位用来规定网络上的主机；

  B类地址使用14位来标识网络，16位用来标识主机；

  C类地址使用21位来标识网络，8位用来标识主机。

  路由器在选择路径时常用的算法有两种：一是距离向量；二是链路状态。前一种由路由选择信息协议（RIP）使用，后一种由开放式最短路径优先协议（OSPF）使用。

  现举例来说明路由器如何工作。假设由一个路由器连接了三个子网，子网地址（掩码）分别为1000、2000和3000,相互通信的两个站的地址分别是1400和2034。

  假定编址为1400的站向2034发送报文。信源站首先将其网络地址掩码（1000）与终点网络地址掩码进行比较，因为两者不同，源站认识到报文接收者不在同一LAN上，不能直接发送到接收者。于是该源站便从其路由选择表中把它所连接的路由器1的地址和该报文置于一个信封内，并将信封发给路由器1。

  路由器1收到报文，丢掉信封，观察报文的终点地址，将其与它具有的3个网络地址掩码（1000,2000和3000）比较。由于与2000相同，路由器便将报文直接发送给接收者。当然，这个例子是互连网络中最简单的一种，但基本原理是一样的。

  （二）路由器与网桥的差别

  路由器在网络层提供连接服务，用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层完全不同的协议。由于路由器操作的OSI层次比网桥高，所以，路由器提供的服务更为完善。路由器可根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳路径。路由器的服务通常要由端用户设备明确地请求，它处理的仅仅是由其它端用户设备要求寻址的报文。

  路由器与网桥的另一个重要差别是，路由器了解整个网络，维持互连网络的拓扑，了解网络的状态，因而可使用最有效的路径发送包。

  网桥和路由器之间功能上的差别经常很模糊。由于网桥变得越来越复杂，它们现在能处理一些以前由路由器处理的日常杂务，这样使很多路由器失了业。执行路由功能的网桥有时也称为网桥路由器（brouters）。

  巍巍雄关--网关

  网关（Gateway）（不，并非是比尔·盖茨（BillGates）的道路（way）），又叫协议转换器，是一种复杂的网络连接设备，可以支持不同协议之间的转换，实现不同协议网络之间的互连。网关具有对不兼容的高层协议进行转换的能力，为了实现异构设备之间的通信，网关需要对不同的链路层、专用会话层、表示层和应用层协议进行翻译和转换。

  所以说，网关是一个智能超群的路由器，一个智能超群的网桥，一个智能超群的中继器。注意到这里的句型了吗？

  若要使两个完全不同的网络（异构网）连接在一起，一般使用网关，在Internet中两个网络也要通过一台称为网关的计算机实现互联。这台计算机能根据用户通信目标计算机的IP地址，决定是否将用户发出的信息送出本地网络，同时，它还将外界发送给属于本地网络计算机的信息接收过来，它是一个网络与另一个网络相联的通道。为了使TCP/IP协议能够寻址，该通道被赋予一个IP地址，这个IP地址称为网关地址。

  网关主要用于不同体系结构的网络或者局域网与主机系统的连接。在互连设备中，它最为复杂，一般只能进行一对一的转换，或是少数几种特定应用协议的转换。网关一般是一种软件产品。目前，网关已成为网络上每个用户都能访问大型主机的通用工具。

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