路由器的結構

路由器的構成

1. 路由器是一組具有多個端口輸入和多個端口輸出的專用計算機。任務就是分組轉發：從路由器的某一個輸入端口收到的分組，按照分組要去的目的地（目的網絡），把該分組從路由器某個合適的輸出端口轉發給下一跳路由器。

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3. 由圖可知：路由器組成部分可分為：

   1. 路由選擇部分（也叫控制部分）：核心是路由選擇處理機，根據所選定的路由選擇協議構造出路由表，同時定期的和相鄰路由器交換路由表信息，並不斷更新維護自己的路由表信息。

   2. 分組轉發部分：由三部分組成：

      1. 交換結構：又稱為交換組織：根據轉發表對分組進行處理，將某個端口進入的分組從一個合適的輸出端口轉發出去
      2. 一組輸入端和一組輸出端：輸入端口中的查找和轉發功能是最重要的。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端口中（如圖虛線部分），路由選擇處理機負責對各個轉發表的副本進行更新，這些副本稱之為影子副本，分散交換可以避免在路由器的某一點出現瓶頸。

      線速：由於路由器必須要以很高的速率轉發分組。最理想的情況是輸入端口的處理速度能夠跟得上線路把分組擦混送到路由器的速率，這種速率稱之為線速。

   3. 當一個分組正在查找路由表時候，后面又緊跟着從這個輸入端收到的另一個分組，這個后面的分組必須要在隊列中排隊等待，因此產生了一定的時延。

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   5. 輸出端口從交換結構中接收到分組，然后把他們發送到路由器外面的線路上。在網絡層的處理模塊中有一個緩沖區（隊列），當交換結構傳過來的分組的速率超過輸出數據鏈路層的發送速率時，來不及發送的分組就必須暫時的放到這個隊列中。數據鏈路層處理模塊把分組加上鏈路層的首部和尾部，交給物理層發送到外部線路。

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   7. 從以上來看：分組在路由器的輸入端和輸出端可能都會在緩沖隊列中排隊等待處理，若分組的處理速度趕不上分組進入緩沖隊列的速度，則隊列的存儲空間最終對會減少到零，一旦減少到零，這就使得后面進入隊列的分組由於沒有存儲空間而被丟棄掉。以前我們提出的分組丟失就是發生在路由器中的輸入或者輸出隊列產生溢出的時候。當然，設備的斷電等自然只能因素也會導致分組丟失。

   8. 交換結構：

      1. 交換結構是把一個分組藏一個輸入端運輸到適合的輸出端口。實現交換結構總共有三種方法:
         1. 通過存儲器
         2. 通過總線
         3. 通過互聯網絡