① 計算機網路IP設置
內網計算機的IP應當與路由器B在同一個網段,即192.168.1.XXX(2~255).
② 計算機網路-網路層-路由選擇協議
互聯網採用的 路由選擇協議主要是自適應的(即動態的)、分布式路由選擇協議 。由於以下兩個原因,互聯網採用分層次的路由選擇協議:
把整個互聯網劃分為許多較小的 自治系統 (autonomous system),一般都記為AS。自治系統AS是在單一技術管理下的一組路由器,而這些路由器使用一種自治系統內部的路由選擇協議和共同的度量。一個AS對其他AS表現出的是 一個單一的和一致的路由選擇策路 。
在目前的互聯網中,一個大的ISP就是一個自治系統。這樣,互聯網就把路由選擇協議劃分為兩大類,即:
(I) 內部網關協議IGP (Interior Gateway Protocol)即在一個自治系統內部使用的路由選擇協議,而這與在互聯網中的其他自治系統選用什麼路由選擇協議無關。目前這類路由選擇協議使用得最多,如RIP和OSPF協議。
(2) 外部網關協議EGP (External Gateway Protocol)若源主機和目的主機處在不同的自治系統中(這兩個自治系統可能使用不同的內部網關協議),當數據報傳到一個自治系統的邊界時,就需要使用一種協議將路由選擇信息傳遞到另一個自治系統中。這樣的協議就是外部網關協議EGP。目前使用最多的外部網關協議是BGP的版本4(BGP4)。
自治系統之間的路由選擇也叫做域間路由選擇(interdomain routing),而在自治系統內部路由選擇叫做域內路由選擇(intradomain routing)。
圖4-31是兩個自治系統互連在一起的示意圖。每個自治系統自己決定在本自治系統內部運行哪一個內部路由選擇協議(例如,可以是RIP,也可以是OSP℉)。但每個自治系統都有一個或多個路由器(圖中的路由器R1和R2)除運行本系統的內部路由選擇協議外,還要運行自治系統間的路由選擇協議(BGP4)。
③ 華為靜態路由配置
全局模式下靜態路由配置如下:ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.112.1。
建立一個新的valn 把埠0/0/10加入到該VLAN然後設置網關 下面以S5700為例:
sys。
vlan 10。
interface vlanif 10。
ip add 10.10.10.x 255.255.255.0。
quit。
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.112.1。
(3)計算機網路實驗路由協議的配置擴展閱讀:
此時就需要管理員在R1和R2上分別配置靜態路由來使計算機A、B成功通信。
在R1上執行添加靜態路由的命令ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.1。它的意思是告訴R1,如果有IP包想達到網段192.168.2.0/24,那麼請將此IP包發給192.168.1.1(即和R1的2號埠相連的對端)。
同時也要在R2上執行添加靜態路由的命令ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.1.2。它的意思是告訴R2,如果有IP包想達到網段192.168.0.0/24,那麼請將此IP包發給192.168.1.2(即和R2的3號埠相連的對端)
④ 靜態路由配置方法
在計算機網路中,靜態路由是一種基本的路由配置方法,主要用於指定數據包傳輸的具體路徑。通過靜態路由,網路管理員可以手動設置路由表,確保數據包能夠准確地從源地址發送到目標地址。
靜態路由配置的基本命令是「ip route static」。此命令用於在網路設備上創建一條靜態路由,具體格式如下:
ip route static 目標網路地址 目標網路子網掩碼 網關地址
在這個命令中,「目標網路地址」指的是網路的起始IP地址,「目標網路子網掩碼」用於確定目標網路的大小,「網關地址」是數據包在到達目標網路之前需要通過的路由器的IP地址。
例如,如果要設置一個靜態路由,使得數據包能夠從本地網路(192.168.1.0/24)發送到遠程網路(10.0.0.0/24),並且通過路由器介面地址192.168.1.254到達,則配置命令為:
ip route static 10.0.0.0 255.255.255.0 192.168.1.254
值得注意的是,靜態路由不會自動更新,如果網路拓撲發生變化,管理員需要手動修改路由配置。此外,靜態路由適用於小型網路或特定網路區域,對於大型網路,動態路由協議可能更為合適。
在配置靜態路由時,應確保所使用的IP地址與網路設備和目標網路相匹配,以避免數據包在網路中無法正確傳輸的情況。
靜態路由雖然配置相對簡單,但靈活性較低,無法自動適應網路拓撲的變化,因此在實際應用中,通常會與動態路由協議結合使用,以提高網路的靈活性和可靠性。
在設置靜態路由時,務必仔細核對目標網路地址、子網掩碼和網關地址,以確保數據包能夠正確地到達目的地。
靜態路由的配置通常通過命令行界面進行,網路管理員可以通過SSH或其他遠程訪問工具來管理網路設備,從而實現靜態路由的配置和管理。
⑤ 計算機網路-IPv6靜態路由配置
IPv6靜態路由配置的關鍵要點如下:
基本概念:
配置方式:
全0默認路由:
雙向配置要求:
手動配置與管理:
與動態路由協議的對比:
總結:IPv6靜態路由配置涉及手動指定路由、全0默認路由配置及雙向路由考慮等關鍵要素。通過合理配置與維護,IPv6網路的路由管理將更加高效與穩定。對於復雜網路環境,可考慮採用動態路由協議如OSPFv3以提高路由管理的自動化和效率。
⑥ 區域網中如何正確配置網路通信協議
不同的網路協議都有其存在的必要,每一種協議都有它所主要依賴的操作系統和工作環境。在一個網路上運行得很好的通信協議,在另一個看起來很相似的網路上可能完全不適合。因此,組建網路時通信協議的選擇尤為重要。
無論是幾台機器組成的Windows 95/98對等網,還是規模較大的Windows NT、Novell或Unix/Xenix區域網,在組建網路的時候都遇到,如何選擇和配置網路通信協議的問題。如果我們在組建網路時,對網路的協議及其功能特點不是很清楚,所以在組網中經常選用了不符合自身網路特點的通信協議。其結果就造成了網路無法接通,或者是速度太慢,工作不穩定等現象而影響了網路的可靠性。 下面我就分析一下各個協議的特點和性能.
一、通信協議
組建網路時,必須選擇一種網路通信協議,使得用戶之間能夠相互進行「交流」。協議(Protocol)是網路設備用來通信的一套規則,這套規則可以理解為一種彼此都能聽得懂的公用語言。關於網路中的協議可以概括為兩類:「內部協議」和「外部協議」下面分別予以介紹。
1.內部協議
1978年,國際標准化組織(ISO)為網路通信制定了一個標准模式,稱為OSI/RM(Open System Interconnect/Reference Model,開放系統互聯參考模型)體系結構。該結構共分七層,從低到高分別是物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其中,任何一個網路設備的上下層之間都有其特定的協議形式,同時兩個設備(如工作站與伺服器)的同層之間也有其使用的協議約定。在這里,我們將這種上下層之間和同層之間的協議全部定義為「內部協議」。內部協議在組網中一般很少涉及到,它主要提供給網路開發人員使用。如果你只是為了組建一個網路,可不去理會內部協議。
2.外部協議
外部協議即我們組網時所必須選擇的協議。由於它直接負責計算機之間的相互通信,所以通常稱為網路通信協議。自從網路問世以來,有許多公司投入到了通信協議的開發中,如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司開發的協議,最初一般是為了滿足自己的網路通信,但隨著網路應用的普及,不同網路之間進行互聯的要求越來越迫切,因此通信協議就成為解決網路之間互聯的關鍵技術。就像使用不同母語的人與人之間需要一種通用語言才能交談一樣,網路之間的通信也需要一種通用語言,這種通用語言就是通信協議。目前,區域網中常用的通信協議(外部協議)主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容協議和TCP/IP三類。
3.選擇網路通信協議的原則
我們在選擇通信協議時一般應遵循以下的原則:
第一、所選協議要與網路結構和功能相一致。如你的網路存在多個網段或要通過路由器相連時,就不能使用不具備路由和跨網段操作功能的NetBEUI協議,而必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協議。另外,如果你的網路規模較小,同時只是為了簡單的文件和設備的共享,這時你最關心的就是網路速度,所以在選擇協議時應選擇佔用內存小和帶寬利用率高的協議,如NetBEUI。當你的網路規模較大,且網路結構復雜時,應選擇可管理性和可擴充性較好的協議,如TCP/IP。
第二、除特殊情況外,一個網路盡量只選擇一種通信協議。現實中許多人的做法是一次選擇多個協議,或選擇系統所提供的所有協議,其實這樣做是很不可取的。因為每個協議都要佔用計算機的內存,選擇的協議越多,佔用計算機的內存資源就越多。一方面影響了計算機的運行速度,另一方面不利於網路的管理。事實上一個網路中一般一種通信協議就可以滿足需要。
第三、注意協議的版本。每個協議都有它的發展和完善過程,因而出現了不同的版本,每個版本的協議都有它最為合適的網路環境。從整體來看,高版本協議的功能和性能要比低版本好。所以在選擇時,在滿足網路功能要求的前提下,應盡量選擇高版本的通信協議。
第四、協議的一致性。如果要讓兩台實現互聯的計算機間進行對話,它們兩者使用的通信協議必須相同。否則中間還需要一個「翻譯」進行不同協議的轉換,這樣不僅影響通信速度,同時也不利於網路的安全和穩定運行。 答案補充 樓主不厚道。 你可以根據我的回答 擴充詳細就好了
論文最好自己寫。
⑦ 路由器原理和常用的路由協議及演算法的介紹
近十年來,隨著計算機網路規模的不斷擴大,大型互聯網路(如Internet)的迅猛發展,路由技術在網路技術中已逐漸成為關鍵部分,路由器也隨之成為最重要的網路設備。用戶的需求推動著路由技術的發展和路由器的普及,人們已經不滿足於僅在本地網路上共享信息,而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網路資源。而在目前的情況下,任何一個有一定規模的計算機網路(如企業網、校園網、智能大廈等),無論採用的是快速以大網技術、FDDI技術,還是ATM技術,都離不開路由器,否則就無法正常運作和管理。
1、網路互連
把自己的網路同其它的網路互連起來,從網路中獲取更多的信息和向網路發布自己的消息,是網路互連的最主要的動力。網路的互連有多種方式,其中使用最多的是網橋互連和路由器互連。
1.1 網橋互連的網路
網橋工作在OSI模型中的第二層,即鏈路層。完成數據幀(frame)的轉發,主要目的是在連接的網路間提供透明的通信。網橋的轉發是依據數據幀中的源地址和目的地址來判斷一個幀是否應轉發和轉發到哪個埠。幀中的地址稱為「MAC」地址或「硬體」地址,一般就是網卡所帶的地址。
網橋的作用是把兩個或多個網路互連起來,提供透明的通信。網路上的設備看不到網橋的存在,設備之間的通信就如同在一個網上一樣方便。由於網橋是在數據幀上進行轉發的,因此只能連接相同或相似的網路(相同或相似結構的數據幀),如乙太網之間、乙太網與令牌環(tokenring)之間的互連,對於不同類型的網路(數據幀結構不同),如乙太網與X.25之間,網橋就無能為力了。
網橋擴大了網路的規模,提高了網路的性能,給網路應用帶來了方便,在以前的網路中,網橋的應用較為廣泛。但網橋互連也帶來了不少問題:一個是廣播風暴,網橋不阻擋網路中廣播消息,當網路的規模較大時(幾個網橋,多個乙太網段),有可能引起廣播風暴(broadcastingstorm),導致整個網路全被廣播信息充滿,直至完全癱瘓。第二個問題是,當與外部網路互連時,網橋會把內部和外部網路合二為一,成為一個網,雙方都自動向對方完全開放自己的網路資源。這種互連方式在與外部網路互連時顯然是難以接受的。問題的主要根源是網橋只是最大限度地把網路溝通,而不管傳送的信息是什麼。
1.2 路由器互連網路
路由器互連與網路的協議有關,我們討論限於TCP/IP網路的情況。
路由器工作在OSI模型中的第三層,即網路層。路由器利用網路層定義的「邏輯」上的網路地址(即IP地址)來區別不同的網路,實現網路的互連和隔離,保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息,而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的數據茵先被送到路由器,再由路由器轉發出去。
IP路由器只轉發IP分組,把其餘的部分擋在網內(包括廣播),從而保持各個網路具有相對的獨立性,這樣可以組成具有許多網路(子網)互連的大型的網路。由於是在網路層的互連,路由器可方便地連接不同類型的網路,只要網路層運行的是IP協議,通過路由器就可互連起來。
網路中的設備用它們的網路地址(TCP/IP網路中為IP地址)互相通信。IP地址是與硬體地址無關的「邏輯」地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩部分,一部分定義網路號,另一部分定義網路內的主機號。目前,在Internet網路中採用子網掩碼來確定IP地址中網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit,並且兩者是一一對應的,並規定,子網掩碼中數字為「1」所對應的IP地址中的部分為網路號,為「0」所對應的則為主機號。網路號和主機號合起來,才構成一個完整的IP地址。同一個網路中的主機IP地址,其網路號必須是相同的,這個網路稱為IP子網。
通信只能在具有相同網路號的IP地址之間進行,要與其它IP子網的主機進行通信,則必須經過同一網路上的某個路由器或網關(gateway)出去。不同網路號的IP地址不能直接通信,即使它們接在一起,也不能通信。
路由器有多個埠,用於連接多個IP子網。每個埠的IP地址的網路號要求與所連接的IP子網的網路號相同。不同的埠為不同的網路號,對應不同的IP子網,這樣才能使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。
2、路由原理
當IP子網中的一台主機發送IP分組給同一IP子網的另一台主機時,它將直接把IP分組送到網路上,對方就能收到。而要送給不同IP於網上的主機時,它要選擇一個能到達目的子網上的路由器,把IP分組送給該路由器,由路由器負責把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器,主機就把IP分組送給一個稱為「預設網關(defaultgateway)」的路由器上。「預設網關」是每台主機上的一個配置參數,它是接在同一個網路上的某個路由器埠的IP地址。
路由器轉發IP分組時,只根據IP分組目的IP地址的網路號部分,選擇合適的埠,把IP分組送出去。同主機一樣,路由器也要判定埠所接的是否是目的子網,如果是,就直接把分組通過埠送到網路上,否則,也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器也有它的預設網關,用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣,通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發出去,不知道的IP分組送給「預設網關」路由器,這樣一級級地傳送,IP分組最終將送到目的地,送不到目的地的IP分組則被網路丟棄了。
目前TCP/IP網路,全部是通過路由器互連起來的,Internet就是成千上萬個IP子網通過路由器互連起來的國際性網路。這種網路稱為以路由器為基礎的網路(routerbasednetwork),形成了以路由器為節點的「網間網」。在「網間網」中,路由器不僅負責對IP分組的轉發,還要負責與別的路由器進行聯絡,共同確定「網間網」的路由選擇和維護路由表。
路由動作包括兩項基本內容:尋徑和轉發。尋徑即判定到達目的地的最佳路徑,由路由選擇演算法來實現。由於涉及到不同的路由選擇協議和路由選擇演算法,要相對復雜一些。為了判定最佳路徑,路由選擇演算法必須啟動並維護包含路由信息的路由表,其中路由信息依賴於所用的路由選擇演算法而不盡相同。路由選擇演算法將收集到的不同信息填入路由表中,根據路由表可將目的網路與下一站(nexthop)的關系告訴路由器。路由器間互通信息進行路由更新,更新維護路由表使之正確反映網路的拓撲變化,並由路由器根據量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協議(routingprotocol),例如路由信息協議(RIP)、開放式最短路徑優先協議(OSPF)和邊界網關協議(BGP)等。
轉發即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找,判明是否知道如何將分組發送到下一個站點(路由器或主機),如果路由器不知道如何發送分組,通常將該分組丟棄;否則就根據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點,如果目的網路直接與路由器相連,路由器就把分組直接送到相應的埠上。這就是路由轉發協議(routedprotocol)。
路由轉發協議和路由選擇協議是相互配合又相互獨立的概念,前者使用後者維護的路由表,同時後者要利用前者提供的功能來發布路由協議數據分組。下文中提到的路由協議,除非特別說明,都是指路由選擇協議,這也是普遍的習慣。
3、路由協議
典型的路由選擇方式有兩種:靜態路由和動態路由。
靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網路管理員干預,否則靜態路由不會發生變化。由於靜態路由不能對網路的改變作出反映,一般用於網路規模不大、拓撲結構固定的網路中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中,靜態路由優先順序最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時,以靜態路由為准。
動態路由是網路中的路由器之間相互通信,傳遞路由信息,利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網路結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網路變化,路由選擇軟體就會重新計算路由,並發出新的路由更新信息。這些信息通過各個網路,引起各路由器重新啟動其路由演算法,並更新各自的路由表以動態地反映網路拓撲變化。動態路由適用於網路規模大、網路拓撲復雜的網路。當然,各種動態路由協議會不同程度地佔用網路帶寬和CPU資源。
靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍,因此在網路中動態路由通常作為靜態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時,路由器首先查找靜態路由,如果查到則根據相應的靜態路由轉發分組;否則再查找動態路由。
根據是否在一個自治域內部使用,動態路由協議分為內部網關協議(IGP)和外部網關協議(EGP)。這里的自治域指一個具有統一管理機構、統一路由策略的網路。自治域內部採用的路由選擇協議稱為內部網關協議,常用的'有RIP、OSPF;外部網關協議主要用於多個自治域之間的路由選擇,常用的是BGP和BGP-4。下面分別進行簡要介紹。
3.1 RIP路由協議
RIP協議最初是為Xerox網路系統的Xeroxparc通用協議而設計的,是Internet中常用的路由協議。RIP採用距離向量演算法,即路由器根據距離選擇路由,所以也稱為距離向量協議。路由器收集所有可到達目的地的不同路徑,並且保存有關到達每個目的地的最少站點數的路徑信息,除到達目的地的最佳路徑外,任何其它信息均予以丟棄。同時路由器也把所收集的路由信息用RIP協議通知相鄰的其它路由器。這樣,正確的路由信息逐漸擴散到了全網。
RIP使用非常廣泛,它簡單、可靠,便於配置。但是RIP只適用於小型的同構網路,因為它允許的最大站點數為15,任何超過15個站點的目的地均被標記為不可達。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網路的廣播風暴的重要原因之一。
3.2 OSPF路由協議
80年代中期,RIP已不能適應大規模異構網路的互連,0SPF隨之產生。它是網間工程任務組織(1ETF)的內部網關協議工作組為IP網路而開發的一種路由協議。
0SPF是一種基於鏈路狀態的路由協議,需要每個路由器向其同一管理域的所有其它路由器發送鏈路狀態廣播信息。在OSPF的鏈路狀態廣播中包括所有介面信息、所有的量度和其它一些變數。利用0SPF的路由器首先必須收集有關的鏈路狀態信息,並根據一定的演算法計算出到每個節點的最短路徑。而基於距離向量的路由協議僅向其鄰接路由器發送有關路由更新信息。
與RIP不同,OSPF將一個自治域再劃分為區,相應地即有兩種類型的路由選擇方式:當源和目的地在同一區時,採用區內路由選擇;當源和目的地在不同區時,則採用區間路由選擇。這就大大減少了網路開銷,並增加了網路的穩定性。當一個區內的路由器出了故障時並不影響自治域內其它區路由器的正常工作,這也給網路的管理、維護帶來方便。
3.3 BGP和BGP-4路由協議
BGP是為TCP/IP互聯網設計的外部網關協議,用於多個自治域之間。它既不是基於純粹的鏈路狀態演算法,也不是基於純粹的距離向量演算法。它的主要功能是與其它自治域的BGP交換網路可達信息。各個自治域可以運行不同的內部網關協議。BGP更新信息包括網路號/自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達某個特定網路須經過的自治域串,這些更新信息通過TCP傳送出去,以保證傳輸的可靠性。
為了滿足Internet日益擴大的需要,BGP還在不斷地發展。在最新的BGp4中,還可以將相似路由合並為一條路由。
3.4 路由表項的優先問題
在一個路由器中,可同時配置靜態路由和一種或多種動態路由。它們各自維護的路由表都提供給轉發程序,但這些路由表的表項間可能會發生沖突。這種沖突可通過配置各路由表的優先順序來解決。通常靜態路由具有默認的最高優先順序,當其它路由表表項與它矛盾時,均按靜態路由轉發。
4、路由演算法
路由演算法在路由協議中起著至關重要的作用,採用何種演算法往往決定了最終的尋徑結果,因此選擇路由演算法一定要仔細。通常需要綜合考慮以下幾個設計目標:
——(1)最優化:指路由演算法選擇最佳路徑的能力。
——(2)簡潔性:演算法設計簡潔,利用最少的軟體和開銷,提供最有效的功能。
——(3)堅固性:路由演算法處於非正常或不可預料的環境時,如硬體故障、負載過高或操作失誤時,都能正確運行。由於路由器分布在網路聯接點上,所以在它們出故障時會產生嚴重後果。最好的路由器演算法通常能經受時間的考驗,並在各種網路環境下被證實是可靠的。
——(4)快速收斂:收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程。當某個網路事件引起路由可用或不可用時,路由器就發出更新信息。路由更新信息遍及整個網路,引發重新計算最佳路徑,最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑。收斂慢的路由演算法會造成路徑循環或網路中斷。
——(5)靈活性:路由演算法可以快速、准確地適應各種網路環境。例如,某個網段發生故障,路由演算法要能很快發現故障,並為使用該網段的所有路由選擇另一條最佳路徑。
路由演算法按照種類可分為以下幾種:靜態和動態、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內和域間、鏈路狀態和距離向量。前面幾種的特點與字面意思基本一致,下面著重介紹鏈路狀態和距離向量演算法。
鏈路狀態演算法(也稱最短路徑演算法)發送路由信息到互聯網上所有的結點,然而對於每個路由器,僅發送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態的那一部分。距離向量演算法(也稱為Bellman-Ford演算法)則要求每個路由器發送其路由表全部或部分信息,但僅發送到鄰近結點上。從本質上來說,鏈路狀態演算法將少量更新信息發送至網路各處,而距離向量演算法發送大量更新信息至鄰接路由器。
由於鏈路狀態演算法收斂更快,因此它在一定程度上比距離向量演算法更不易產生路由循環。但另一方面,鏈路狀態演算法要求比距離向量演算法有更強的CPU能力和更多的內存空間,因此鏈路狀態演算法將會在實現時顯得更昂貴一些。除了這些區別,兩種演算法在大多數環境下都能很好地運行。
最後需要指出的是,路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由,通過一定的加權運算,將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中,作為尋徑的標准。通常所使用的度量有:路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等。
5、新一代路由器
由於多媒體等應用在網路中的發展,以及ATM、快速乙太網等新技術的不斷採用,網路的帶寬與速率飛速提高,傳統的路由器已不能滿足人們對路由器的性能要求。因為傳統路由器的分組轉發的設計與實現均基於軟體,在轉發過程中對分組的處理要經過許多環節,轉發過程復雜,使得分組轉發的速率較慢。另外,由於路由器是網路互連的關鍵設備,是網路與其它網路進行通信的一個「關口」,對其安全性有很高的要求,因此路由器中各種附加的安全措施增加了CPU的負擔,這樣就使得路由器成為整個互聯網上的「瓶頸」。
傳統的路由器在轉發每一個分組時,都要進行一系列的復雜操作,包括路由查找、訪問控製表匹配、地址解析、優先順序管理以及其它的附加操作。這一系列的操作大大影響了路由器的性能與效率,降低了分組轉發速率和轉發的吞吐量,增加了CPU的負擔。而經過路由器的前後分組間的相關性很大,具有相同目的地址和源地址的分組往往連續到達,這為分組的快速轉發提供了實現的可能與依據。新一代路由器,如IPSwitch、TagSwitch等,就是採用這一設計思想用硬體來實現快速轉發,大大提高了路由器的性能與效率。
新一代路由器使用轉發緩存來簡化分組的轉發操作。在快速轉發過程中,只需對一組具有相同目的地址和源地址的分組的前幾個分組進行傳統的路由轉發處理,並把成功轉發的分組的目的地址、源地址和下一網關地址(下一路由器地址)放人轉發緩存中。當其後的分組要進行轉發時,茵先查看轉發緩存,如果該分組的目的地址和源地址與轉發緩存中的匹配,則直接根據轉發緩存中的下一網關地址進行轉發,而無須經過傳統的復雜操作,大大減輕了路由器的負擔,達到了提高路由器吞吐量的目標。