一個(gè)工業(yè)路由器是連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。工業(yè)路由器可以在不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間“轉(zhuǎn)換”數(shù)據(jù)信息，以便它們可以“讀取”彼此的數(shù)據(jù)，從而形成更大的網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)路由器是Internet的主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備。工業(yè)路由器通過(guò)路由確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
1)動(dòng)態(tài)生成并維護(hù)路由表；
2)根據(jù)接收到的報(bào)文中的IP地址信息找到路由表，確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的最佳路徑；
3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
它的主要任務(wù)是從網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)據(jù)包，并根據(jù)數(shù)據(jù)包中包含的目標(biāo)地址確定要轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)目標(biāo)的地址。因此，工業(yè)路由器首先必須在轉(zhuǎn)發(fā)路由表中查找其目標(biāo)地址。如果找到目標(biāo)地址，則在數(shù)據(jù)包幀之前添加下一個(gè)MAC地址。同時(shí)，減少了IP數(shù)據(jù)包報(bào)頭的TTL(生存時(shí)間)域，并重新計(jì)算了校驗(yàn)和。當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送到輸出端口時(shí)，它們需要等待才能傳輸?shù)捷敵鲦溌贰?/p>
工業(yè)路由器可以在工作時(shí)根據(jù)某種路由通信協(xié)議在設(shè)備中查找路由表。如果到一個(gè)特定節(jié)點(diǎn)的路徑不止一個(gè)，則基本的預(yù)定路由規(guī)則是選擇最佳(或最經(jīng)濟(jì))的傳輸路徑。由于各種網(wǎng)絡(luò)段及其互連可能會(huì)因環(huán)境變化而發(fā)生變化，因此通常會(huì)根據(jù)所使用的路由信息協(xié)議的規(guī)定定期更新路由信息。
通常，工業(yè)路由器的主要工作是存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。具體過(guò)程如下：
1)當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)工業(yè)路由器時(shí)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)物理接口的類型，工業(yè)路由器會(huì)調(diào)用相應(yīng)的鏈路層功能模塊來(lái)解釋用于處理數(shù)據(jù)包的鏈路層協(xié)議頭。此步驟相對(duì)簡(jiǎn)單，主要用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性，例如CRC校驗(yàn)和幀長(zhǎng)校驗(yàn)。
2)鏈路層完成數(shù)據(jù)幀的完整性驗(yàn)證后，工業(yè)路由器開始處理數(shù)據(jù)幀的IP層。此過(guò)程是工業(yè)路由器功能的核心。根據(jù)數(shù)據(jù)幀中IP數(shù)據(jù)包頭的目標(biāo)IP地址，工業(yè)路由器在路由表中查找下一跳的IP地址。同時(shí)，IP數(shù)據(jù)包報(bào)頭的TTL(生存時(shí)間)域開始遞減并重新計(jì)算校驗(yàn)和。
3)根據(jù)路由表中找到的下一跳IP地址，IP數(shù)據(jù)包被發(fā)送到相應(yīng)的輸出鏈路層，并封裝有相應(yīng)的鏈路層報(bào)頭，最后通過(guò)輸出網(wǎng)絡(luò)物理接口發(fā)送。
路由表 |
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| R1路由表 | R2路由表 | R3路由表 | R4路由表 | ||||
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目的地網(wǎng)站 |
下一跳的IP地址 |
目的地網(wǎng)站 |
下一跳的IP地址 |
目的地網(wǎng)站 |
下一跳的IP地址 | 目的地網(wǎng)站 |
下一跳的IP地址 |
| 網(wǎng)絡(luò)1 | R1 | 網(wǎng)絡(luò)1 | R1 | 網(wǎng)絡(luò)1 | R1 | 網(wǎng)絡(luò)1 | R3 |
| 網(wǎng)絡(luò)2 | R2 | 網(wǎng)絡(luò)2 | R2 | 網(wǎng)絡(luò)2 | R2 | 網(wǎng)絡(luò)2 | R3 |
| 網(wǎng)絡(luò)3 | R3 | 網(wǎng)絡(luò)3 | R3 | 網(wǎng)絡(luò)3 | R3 | 網(wǎng)絡(luò)3 | R3 |
| 網(wǎng)絡(luò)4 | R3 | 網(wǎng)絡(luò)4 | R3 | 網(wǎng)絡(luò)4 | R4 | 網(wǎng)絡(luò)4 | R4 |
| 網(wǎng)絡(luò)5 | R3 | 網(wǎng)絡(luò)5 | R5 | 網(wǎng)絡(luò)5 | R4 | 網(wǎng)絡(luò)5 | R4 |
工業(yè)路由器的主要工作是為通過(guò)工業(yè)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)包找到最佳的傳輸路徑，并有效地將數(shù)據(jù)包傳遞到目標(biāo)站點(diǎn)。從這個(gè)角度來(lái)看，選擇最佳路徑策略或選擇最佳路由算法是工業(yè)路由器的關(guān)鍵。為了完成此任務(wù)，將包含各種傳輸路徑上的數(shù)據(jù)的路由表存儲(chǔ)在工業(yè)路由器中，以供選擇路由時(shí)使用。上面的過(guò)程描述了工業(yè)路由器的主要和關(guān)鍵的工作過(guò)程，但沒(méi)有描述其他附加性能，例如訪問(wèn)控制、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、排隊(duì)優(yōu)先級(jí)等。
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