路由器內部結構圖與網路結構圖

❶ 計算機網路-網路層-路由器的構成

路由器是一種具有多個輸入埠和多個輸出埠的專用計算機，其任務是轉發分組。從路由器某個輸入埠收到的分組，按照分組要去的目的地（即目的網路），把該分組從路由器的某個合適的輸出埠轉發給下一跳路由器。下一跳路由器也按照這種方法處理分組，直到該分組到達終點為止。路由器的轉發分組正是網路層的主要工作。

整個的路由器結構可劃分為兩大部分：路由選擇部分和分組轉發部分。

路由選擇部分也叫做控制部分，其核心構件是路由選擇處理機。 路由選擇處理機的任務是根據所選定的路由選擇協議構造出路由表，同時經常或定期地和相鄰路由器交換路由信息而不斷地更新和維護路由表。 分組轉發部分由三部分組成：交換結構、一組輸入埠和一組輸出埠（請注意：這里的埠就是硬體介面）。

交換結構(switching fabric)又稱為交換組織 ，交換結構是路由器的關鍵構件，它的作用就是根據轉發表(forwarding table)對分組進行處理，將某個輸入埠進入的分組從一個合適的輸出埠轉發出去，交換結構本身就是一種網路，但這種網路完全包含在路由器之中，因此交換結構可看成是「在路由器中的網路」。實現這樣的交換有多種方法，以下這三種方法都是將輸入埠 I1收到的分組轉發到輸出埠O2。

圖4-45(a)的示意圖表示 分組通過存儲器進行交換 。目的地址的查找和分組在存儲器中的緩存都是在輸入埠中進行的。若存儲器的帶寬（讀或寫）為每秒M個分組，那麼路由器的交換速率（即分組從輸入埠傳送到輸出埠的速率）一定小於M2。這是因為存儲器對分組的讀和寫需要花費的時間是同一個數量級。

圖4-45(b)是 通過匯流排進行交換 的示意圖。採用這種方式時，數據報從輸入埠通過共享的匯流排直接傳送到合適的輸出埠，而不需要路由選擇處理機的干預。但是，由於匯流排是共享的，因此在同一時間只能有一個分組在匯流排上傳送。當分組到達輸入埠時若發現匯流排忙（因為匯流排正在傳送另一個分組），則被阻塞而不能通過交換結構，並在輸入埠排隊等待。因為每一個要轉發的分組都要通過這一條匯流排，因此路由器的轉發帶寬就受匯流排速率的限制。現代的技術已經可以將匯流排的帶寬提高到每秒吉比特的速率，因此許多的路由器產品都採用這種通過匯流排的交換方式。

圖4-45(c)是 通過縱橫交換結構(crossbar switch fabric)進行交換 。這種交換機構常稱為互連網路(interconnection network),它有2N條匯流排，可以使N個輸入埠和N個輸出埠相連接，這取決於相應的交叉結點是使水平匯流排和垂直匯流排接通還是斷開。當輸入埠收到一個分組時，就將它發送到與該輸入埠相連的水平匯流排上。若通向所要轉發的輸出埠的垂直匯流排是空閑的，則在這個結點將垂直匯流排與水平匯流排接通，然後將該分組轉發到這個輸出埠。但若該垂直匯流排已被佔用（有另一個分組正在轉發到同一個輸出埠），則後到達的分組就被阻塞，必須在輸入埠排隊。

在圖4-42中，路由器的輸入和輸出埠裡面都各有三個方框，用方框中的1,2和3分別代表物理層、數據鏈路層和網路層的處理模塊。物理層進行比特的接收。數據鏈路層則按照鏈路層協議接收傳送分組的核。在把航的首部和尾部去後，分組就被送入網路層的處理模塊。若接收到的分組是路由器之間交換路由信總的分組（如RIP或OSPF分組等），則把這種分組送交路由器的路由選擇部分中的路由選擇處理機。若接收到的是數據分組，則按照分組首部中的目的地址查找轉發表，根據得出的結果，分組就經過交換結構到達合適的輸出埠。 一個路由器的輸入埠和輸出埠就做在路由器的線路介面卡上。

輸入埠 中的查找和轉發功能在路由器的交換功能中是最重要的。為了使交換功能分散化，往往把復制的轉發表放在每一個輸入埠中（如圖4-42中的虛線箭頭所示）。路由遠擇處理機負責對各轉發表的副本進行更新。這些副本常稱為「影子副本」(shadow ),分散化交換可以避免在路由器中的某一點上出現瓶頸。

「但在具體的實現中還是會遇到不少困難。問題就在於路由器必須以很高的速率轉發分組。最理想的情況是 輸入埠的處理速率能夠跟上線路把分組傳送到路由器的速率。這種速率稱為線速 （line speed  或 wirc  peed)。可以粗略地估算一下。設線路是0C-48鏈路，即2.5 Gbit/s。若分組長度為256位元組，那麼線速就應當達到每秒能夠處理100萬以上的分組。現在常用Mpps(百萬分組每秒)為單位來說明一個路由器對收到的分組的處理速率有多高。」

當一個分組正在查找轉發表時，後面又緊跟著從這個輸入埠收到另一個分組。這個後到的分組就必須在隊列中排隊等待，因而產生了一定的時延。

輸出埠 從交換結構接收分組，然後把它們發送到路由器外面的線路上。在網路層的處理模塊中設有一個緩沖區，實際上它就是一個隊列。當交換結構傳送過來的分組的速率超過輸出鏈路的發送速率時，來不及發送的分組就必須暫時存放在這個隊列中。數據鏈路層處理模塊把分組加上鏈路層的首部和尾部，交給物理層後發送到外部線路。

從以上可以看出，分組在路由器的輸入埠和輸出埠都可能會在隊列中排隊等候處理。若分組處理的速率趕不上分組進入隊列的速率，則隊列的存儲空間最終必定減少到零，這就使後面再進入隊列的分組由於沒有存儲空間而只能被丟棄。分組丟失就是發生在路由器中的輸入或輸出隊列產生溢出的時候。當然，設備或線路出故障也可能使分組丟失。

「轉發」和「路由選擇」的區別 ：在互聯網中， 「轉發」 就是路由器根據轉發表把收到的IP數據報從路由器合適的埠轉發出去。「轉發」僅僅涉及到一個路由器。但 「路由選擇」 則涉及到很多路由器，路由表則是許多路由器協同工作的結果。這些路由器按照復雜的路由演算法，得出整個網銘的拓撲變化情況，因而能夠動態地改變所選擇的路由，並由此構造出整個的路由表，路由表一般僅包含從目的網路到下一跳（用P地址表示）的映射，而轉發表是從路由表得出的。轉發表必須包含完成轉發功能所必需的信息。這就是說，在轉發表的每一行必須包含從要到達的目的網路到輸出埠和某些MAC地址信息（如下跳的乙太網地址)的映射。將轉發表和路由表用不同的數據結構實現會帶來一些好處，這是因為在轉發分組時，轉發表的結構應當使查找過程最優化，但路由表則需要對網路拓撲變化的計算最優化。路由表總是用軟體實現的，但轉發表則甚至可用特殊的硬體來實現。請讀者注意，在討論路由選擇的原理時， 往往不去區分轉發表和路由表的區別，而可以籠統地都使用路由表這一名詞。

❷ 家裡安裝兩個無線路由器，請問路由器與路由器之間如何接線順便畫出拓撲結構圖。

1.lan口接lan口，路由器1的LAN口連接在路由器2的LAN口上，路由器2的DHCP關掉。
2.lan口接wan口。路由器1的LAN口連接路由器2的WAN口，路由器2設置連接方式為固定IP模式，然後輸入一個路由器一LAN內一個不沖突的地址，路由器2的DHCP開啟。

❸ 什麼是網路邏輯結構圖及其IP分配方案呀

你好，這個就是網路的組網結構和根據結構做的ip路由和交換的規劃

❹ 路由器的交換結構

路由器的交換結構是指將路由的輸入埠與輸出埠相連接的體系結構。

輸入埠、輸出埠和交換結構共同實現了轉發功能，並且總是用硬體實現。這些轉發功能有時總稱為路由器轉發平面。

交換結構位於一台路由器的核心部位。交換可以用多種方式進行，如經內存交換、經匯流排交換、經互聯網路交換。

在網路介面中，特定媒質介面完成所有的物理層和介質訪問子層的功能，交換結構介面完成IP交換的前期和後期工作。

在交換一個IP之前，先將IP包分成一些固定長度的信元，附上內部路由標識符或者標記優先順序等；而在交換後，則將接收到的一些具有相同標識符的信元重組為一個IP數據包。

(4)路由器內部結構圖與網路結構圖擴展閱讀：

與路由器交換結構有關的丟包原因：

1、假設輸入和輸出線路的速率都是 R，有 N 個輸入埠和 N 個輸出埠，交換結構的速率足夠快。每個線路上的分組都有相同的固定長度，分組以同步的方式到達輸入埠，且每個分組都被轉發到同一個輸出埠。

2、如果交換結構不能快到使所有到達的分組無時延地通過它傳送，則在輸入埠也將出現分組排隊。因為到達的分組必須加入輸入埠隊列中，以等待通過交換結構傳送到輸出埠。

參考資料來源：網路-路由交換設備

❺ 路由器結構

輸入埠是物理鏈路和輸入包的進口處。埠通常由線卡提供，一塊線卡一般支持4、8或16個埠，一個輸入埠具有許多功能。第一個功能是進行數據鏈路層的封裝和解封裝。第二個功能是在轉發表中查找輸入包目的地址從而決定目的埠（稱為路由查找），路由查找可以使用一般的硬體來實現，或者通過在每塊線卡上嵌入一個微處理器來完成。第三，為了提供QoS（服務質量），埠要對收到的數據包進行業務分類，分成幾個預定義的服務級別。第四，埠可能需要運行諸如SLIP（串列線網際協議）和PPP（點對點協議）這樣的數據鏈路級協議或者諸如PPTP（點對點隧道協議）這樣的網路級協議。一旦路由查找完成，必須用交換開關將包送到其輸出埠。如果路由器是輸入端加隊列的，則有幾個輸入端共享同一個交換開關。這樣輸入埠的最後一項功能是參加對公共資源（如交換開關）的仲裁協議。普通路由器中該部分的功能完全由路由器的中央處理器來執行，制約了數據包的轉發速率（每秒幾千到幾萬個數據包）。高端路由器中普遍實現了分布式硬體處理，介面部分有強大的CPU處理器和大容量的高速緩存，使介面數據速率達到10Gbps，滿足了高速骨幹網路的傳輸要求。

路由器的轉發機制對路由器的性能影響很大，常見的轉發方式有：進程轉發、快速轉發、優化轉發、分布式快速轉發。進程轉發將數據包從介面緩存拷貝到處理器的緩存中進行處理，先查看路由表再查看ARP表，重新封裝數據包後將數據包拷貝到介面緩存中准備傳送出去，兩次查表和拷貝數據極大的佔用CPU的處理時間，所以這是最慢的交換方式，只在低檔路由器中使用。快速交換將兩次查表的結果作了緩存，無需拷貝數據，所以CPU處理數據包的時間縮短了。優化交換在快速交換的基礎上略作改進，將緩存表的數據結構作了改變，用深度為4的256叉樹代替了深度為32的2叉樹或哈希表（hash），CPU的查找時間進一步縮短。這兩種轉發方式在中高檔路由器中普遍加以應用。在骨幹路由器中由於路由表條目的成倍增加，路由表或ARP表的任何變化都會引起大部分路由緩沖失效，以前的交換方式都不再適用，最新的交換方式是分布式快速交換，它在每個介面處理板上構建一個鏡像（mirror）路由表和MAC地址表相結合的轉發表，該表是深度為4的256叉樹，但每個節點的數據部分是指向另一個稱為鄰接表的指針，鄰接表中含有路由器成幀所需要的全部信息。這種結構使得轉發表完全由路由表和ARP表來同步更新，本身不再需要額外的老化進程，克服了其它交換方式需要不斷對緩存表進行老化的缺陷。

交換結構最常見的有匯流排型、共享內存型、Cross-bar空分結構型。匯流排型結構最簡單，所有輸入和輸出介面掛在一個匯流排上，同一時間只有兩個介面通過匯流排交換數據。其缺點是其交換容量受限於匯流排的容量以及為共享匯流排仲裁所帶來的額外開銷。在調度共享數據傳輸通道上必須花費一定的開銷，而且匯流排帶寬的擴展受到限制，制約了交換容量的擴張，一般在中檔路由器中使用這種結構。共享內存型結構中，進來的包被存貯在共享存貯器中，所交換的僅是包的指針，這提高了交換容量，但它受限於內存的訪問速度和存儲器的管理效率，盡管存貯器容量每18個月能夠翻一番，但存貯器的存取時間每年僅降低5%，這是共享存貯器交換開關的一個固有限制。共享內存型結構在早期的中低檔路由器中普遍應用。Cross-bar空分結構相當於多條並行工作的匯流排，具有N×N個交叉點的交叉開關可以被認為具有2N條匯流排。如果一個交叉是閉合，輸入匯流排上的數據在輸出匯流排上可用，否則不可用。對流經它的數據不斷進行開關切換，可見開關速度決定了交換容量，隨著各種高速器件的不斷涌現，這種結構的交換容量普遍達到幾十Gbps以上，成為目前高端路由器和交換機的首選交換結構。

路由計算或處理部分主要是運行動態路由協議。接收和發送路由信息，計算出路由表，為數據包的轉發提供依據。各種檔次的路由器的路由表條目的大小存在很大差異，從幾千條到幾百萬條不等，因此高端路由器的路由表的構造對路由查找速度影響很大，其路由表的數據結構常採用二叉樹的形式，查找與更新的速度都比較快。

輸出埠在包被發送到輸出鏈路之前對包存貯，可以實現復雜的調度演算法以支持優先等級要求。與輸入埠一樣，輸出埠同樣要能支持數據鏈路層的封裝和解封裝，以及許多較高級協議。

一般而言，路由器對一個數據包的交換要經過一系列的復雜處理，主要有以下幾個方面：

1）壓縮和解壓縮

2）加密和解密

3）用輸入/輸出訪問列表進行報文過濾

4）輸入速率限制

5）進行網路地址翻譯（NAT）

6）處理影響本報文的任何策略路由

7）應用防火牆特性對包進行檢查

8）處理Web頁緩沖的重定向

9）物理廣播處理，如幫助性地址（ip help address）

10）利用啟用的QoS機制對數據包排隊

11）TTL值的處理

12）處理IP頭部中的任選項

13）檢查數據包的完整性

❻ 路由器由哪幾部分組成，簡要說明一下各部分的作用

路由器的組成大致可以分成兩部分：內部構件和外部構件皮兄

內部構件：

1、RAM（隨機存儲器）

功能：存放路由表；存放ARP告訴緩存；存放快速交換緩存；存放分組交換緩沖；存放解壓後的IOS；路由器加電後，存放running配置文件；

2、NVRAM（非易失性RAM）

功能：存儲路由器的startup配置文件；存儲路由器的備份。

3、FLASH（快速快閃記憶體）

功能：存放IOS和微代碼。

4、ROM(只讀存儲器)

功能：存放POST診斷所需的指令；存放mini-ios；存放ROM監控模式的代碼。

5、CPU（中央處理器）

衡量路由器性能的重要指標，負責路由計算，路由選擇等。

6、背板：

背板能力是一個重要參數，尤其在交換機中。

外部構件譽蠢就是各種接線的介面。燃虛襲

(6)路由器內部結構圖與網路結構圖擴展閱讀：

路由器作用及功能

第一，網路互連：路由器支持各種區域網和廣域網介面，主要用於互連區域網和廣域網，實現不同網路互相通信；

第二，數據處理：提供包括分組過濾、分組轉發、優先順序、復用、加密、壓縮和防火牆等功能；

第三，網路管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。

從過濾網路流量的角度來看，路由器的作用與交換機和網橋非常相似。但是與工作在網路數據鏈路層，從物理上劃分網段的交換機不同，路由器使用專門的軟體協議從邏輯上對整個網路進行劃分，有的路由器僅支持單一協議，但大部分路由器可以支持多種協議的傳輸。

❼ 路由器原理

路由器是連接兩個或多個網路的硬體設備，在網路間起網關的作用，是讀取每一個數據包中的地址然後決定如何傳送的專用智能性的網路設備。它能夠理解不同的協議，例如某個區域網使用的乙太網協議，網際網路使用的TCP/IP協議。這樣，路由器可以分析各種不同類型網路傳來的數據包的目的地址，把非TCP/IP網路的地址轉換成TCP/IP地址，或者反之；再根據選定的路由演算法把各數據包按最佳路線傳送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/ IP網路連接到網際網路上。

網路中的設備相互通信主要是用它們的IP地址，路由器只能根據具體的IP地址來轉發數據。IP地址由網路地址和主機地址兩部分組成。在Internet中採用的是由子網掩碼來確定網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣都是32位的，並且這兩者是一一對應的，子網掩碼中「1」對應IP地址中的網路地址，「0」對應的是主機地址，網路地址和主機地址就構成了一個完整的IP地址。在同一個網路中，IP地址的網路地址必須是相同的。計算機之間的通信只能在具有相同網路地址的IP地址之間進行，如果想要與其他網段的計算機進行通信，則必須經過路由器轉發出去。不同網路地址的IP地址是不能直接通信的，即便它們距離非常近，也不能進行通信。路由器的多個埠可以連接多個網段，每個埠的IP地址的網路地址都必須與所連接的網段的網路地址一致。不同的埠它的網路地址是不同的，所對應的網段也是不同的，這樣才能使各個網段中的主機通過自己網段的IP地址把數據發送到路由器上

❽ 路由器的組成有哪幾部分各部分的作用是什麼

路由器的組成有：

1、電源介面（POWER）：介面連接電源。

2、復位鍵（RESET）：此按鍵可以還原路由器的出廠設置。

3、貓(MODEM)或者是交換機與路由器連介面（WAN）：此介面用一條網線與家用寬頻數據機（或者與交換機）進行連接。

4、電腦與路由器連介面（LAN1~4）：此介面用一條網線把電腦與路由器進行連接。

作用功能：

路由器最主要的功能可以理解為實現信息的轉送。因此，我們把這個過程稱之為定址過程。因為在路由器處在不同網路之間，但並不一定是信息的最終接收地址。

在路由器中, 通常存在著一張路由表。根據傳送網站傳送的信息的最終地址，尋找下一轉發地址，應該是哪個網路。其實深入簡出的說，就如同快遞公司來發送郵件。

郵件並不是瞬間到達最終目的地，而是通過不同分站的分揀，不斷的接近最終地址，從而實現郵件的投遞過程的。路由器定址過程也是類似原理。通過最終地址，在路由表中進行匹配。