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了解工业路由器的工作原理,清晰看懂联网逻辑

2021-04-13

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  工业路由器的工作方式

  一个工业路由器是连接多个网络或段的网络设备。工业路由器可以在不同网络或网段之间“转换”数据信息,以便它们可以“读取”彼此的数据,从而形成更大的网络。工业路由器是Internet的主要节点设备。工业路由器通过路由确定数据转发。

  工业路由器的主要工作包括三个方面

  1)动态生成并维护路由表;

  2)根据接收到的报文中的IP地址信息找到路由表,确定转发数据的最佳路径;

  3)数据转发。

 工业路由器联网逻辑

  工业路由器在OSI七层协议的第三层工作

  它的主要任务是从网络接口接收数据包,并根据数据包中包含的目标地址确定要转发到下一个目标的地址。因此,工业路由器首先必须在转发路由表中查找其目标地址。如果找到目标地址,则在数据包帧之前添加下一个MAC地址。同时,减少了IP数据包报头的TTL(生存时间)域,并重新计算了校验和。当数据包发送到输出端口时,它们需要等待才能传输到输出链路。

  工业路由器可以在工作时根据某种路由通信协议在设备中查找路由表。如果到一个特定节点的路径不止一个,则基本的预定路由规则是选择最佳(或最经济)的传输路径。由于各种网络段及其互连可能会因环境变化而发生变化,因此通常会根据所使用的路由信息​​协议的规定定期更新路由信息。

  工业路由器的具体过程

  通常,工业路由器的主要工作是存储和转发数据包。具体过程如下:

  1)当数据包到达工业路由器时,根据网络物理接口的类型,工业路由器会调用相应的链路层功能模块来解释用于处理数据包的链路层协议头。此步骤相对简单,主要用于验证数据的完整性,例如CRC校验和帧长校验。

  2)链路层完成数据帧的完整性验证后,工业路由器开始处理数据帧的IP层。此过程是工业路由器功能的核心。根据数据帧中IP数据包头的目标IP地址,工业路由器在路由表中查找下一跳的IP地址。同时,IP数据包报头的TTL(生存时间)域开始递减并重新计算校验和。

  3)根据路由表中找到的下一跳IP地址,IP数据包被发送到相应的输出链路层,并封装有相应的链路层报头,最后通过输出网络物理接口发送。

路由表

R1路由表 R2路由表 R3路由表 R4路由表

目的地网站

 下一跳的IP地址

目的地网站

 下一跳的IP地址

目的地网站

下一跳的IP地址 目的地网站

 下一跳的IP地址

网络1 R1 网络1 R1 网络1 R1 网络1 R3
网络2 R2 网络2 R2 网络2 R2 网络2 R3
网络3 R3 网络3 R3 网络3 R3 网络3 R3
网络4 R3 网络4 R3 网络4 R4 网络4 R4
网络5 R3 网络5 R5 网络5 R4 网络5 R4

  工业路由器工作原理的结论

  工业路由器的主要工作是为通过工业路由器的每个数据包找到最佳的传输路径,并有效地将数据包传递到目标站点。从这个角度来看,选择最佳路径策略或选择最佳路由算法是工业路由器的关键。为了完成此任务,将包含各种传输路径上的数据的路由表存储在工业路由器中,以供选择路由时使用。上面的过程描述了工业路由器的主要和关键的工作过程,但没有描述其他附加性能,例如访问控制、网络地址转换、排队优先级等。

 

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