路由器上网段地址的使用情况

5.1.1　路由器的功能

路由器看起来像是一种复杂的网络设备，实际上它的基本操作非常简单。路由器实现了两项基本个功能：其一，将收到的报文转发到正确的输出端口；其二，维持路由器的路由选择表，作为正确转发报文的依据。下面首先了解一下路由器中报文的转发过程和路由选择表的维持过程。

在网络中对报文转发的过程类似于写一封信并将其通过邮政系统进行投递的过程。其中，每个邮局所进行的操作极其类似于路由器在路由选择过程中所进行的操作。在信封上标有信件目的地址及邮政编码，邮政编码的前几位被用来确定到达目的地的最佳路径。

路由器的地位与邮政系统中的邮局非常相似，它将对来自与其相连的网络中的报文进行转发，转发的主要依据是类似于邮政编码的网络层地址。TCP/IP协议中所使用的网络层地址为IP地址。当路由器接收到一个报文时，将抽出报文中的目的地址，然后，路由器在自己的路由选择表中寻找与目的地址相匹配的路由选择项。路由选择表中的路由选择项指出，要到达该目的地址应该将报文从路由器的哪个端口中转发出去，把报文送到与该端口相连的下一个路由器中，它也是到达目的地址的路径中的下一个路由器。实际上，对每个路由器来讲，对报文进行转发是找到报文达到最终目的地所要经过的下一个路由器，并将报文发送给下一个路由器。如此不断地循环反复，报文将能够达到最终的目的地。

在图5-1中，一个从X发往Z的报文首先被送往路由器j，路由器j从报文中获悉目的网IP地址为202.120.78.45，再在自己的路由表中找到202.120.78.45所对应的路由项，并根据路由项将报文转发到路由器k中。路由器k同样从自己的路由表中找到202.120.78.45网络所对应的路由项，并根据路由项将报文转发到其E0端口，这样Z就能够接收到该报文了。

路由器的第二项基本功能是维持报文转发所需的路由表，每个路由器均有自己的路由表，路由表由多个路由项组成，每个路由项包含了网络号、下一站的地址、链路开销等信息。以如图5-1所示中路由器j的路由表中的第一项路由项为例，202.120.78.0是网络号，202.121.55.1是达到网络202.120.78.0所要经过的下一站的地址，而2则表示到达网络202.120.78.0还需要经过2个转发站点。为了能够对进入路由器的报文进行正确的转发，路由器必须维护好各自的路由表，路由器就需要收集各种路由信息，路由器之间还需要经常交换各自的路由表信息，以获得尽量多的路由信息。

图5-1　典型网络

路由器对报文进行路由所需要的路由信息取决于路由器所采用的路由协议，目前使用的路由器均支持多种路由协议。