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从'路由器'说起

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
通常,家庭希望共享上网的时候,都会在市场上买一个100到300元左右的“SOHO路由器”,将这样一个小盒子的WAN口通过ADSL(PPPoE)/Ethernet(802.1x)等方式接入Internet。实际上,它的内涵远远比传统的“路由器”(Router)丰富。严格地说,它是路由器(Router)/防火墙(Firewall)/二层交换机(Layer 2 LAN Switch)的集成。如果支持无线功能(WLAN, 802.11a/b/g),那么还集成了无线AP(Access Point)和LAN/WLAN网桥(Bridge)。

传统的路由器(Router)是一个将数据包按目的地址转发的设备。也就是说,在未配置ACL(Access Control List)和策略路由(Policy Routing)的前提下,转发(Forwarding)的出接口(Egress Interface)与源IP无关,只和目的IP有关系。具体的说,就是根据路由表(Routing Table)做最长匹配转发。

其实,路由表就在我们身边。在Windows的命令行下输入命令
C:\>route print
显示的输出:
C:\>route print
===========================================================================
Interface List
0x1 ........................... MS TCP Loopback interface
0x2 ...00 21 85 0b d6 bc ...... Broadcom NetLink (TM) Gigabit Ethernet - Packet
Scheduler Miniport
===========================================================================
===========================================================================
Active Routes:
Network Destination Netmask Gateway Interface Metric
0.0.0.0 0.0.0.0 10.208.2.1 10.208.2.163 20
10.208.2.0 255.255.255.0 10.208.2.163 10.208.2.163 20
10.208.2.163 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 20
10.255.255.255 255.255.255.255 10.208.2.163 10.208.2.163 20
127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1
224.0.0.0 240.0.0.0 10.208.2.163 10.208.2.163 20
255.255.255.255 255.255.255.255 10.208.2.163 10.208.2.163 1
Default Gateway: 10.208.2.1
===========================================================================
Persistent Routes:
None

这就是一个路由表(routing table)。从左到右的栏目,分别是目的网段(Network Destination),子网掩码(Netmask),下一跳网关(Gateway),出接口(Outgoing Interface/Egress Interface),链路开销(Metric)。
在Linux下,对应命令为
[root@localhost root]# route
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
10.155.192.0 * 255.255.224.0 U 0 0 0 eth0
169.254.0.0 * 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0
1.0.0.0 n003-000-000-00 255.0.0.0 UG 0 0 0 eth1
2.0.0.0 n003-000-000-00 255.0.0.0 UG 0 0 0 eth1
3.0.0.0 * 255.0.0.0 U 0 0 0 eth1
default 10.155.223.254 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
各字段的解释可以参照Windows下的命令。

在Cisco/Juniper/Alcatel/Huawei等厂商生产的路由器中,也有类似命令查看路由表。
但是,目前的路由器技术,转发并非依据路由表,而是另外一个表项,叫做FIB。

前面提到,FIB表,才是真正的三层(Network Layer)转发表项。
它的格式实际上与路由表(Routing Table)是相近的,只是没有了链路开销(Metric)这一条。FIB表项是由路由器的控制平面(Control Plane)计算出路由之后,将开销最小的一条下刷(Install)到数据平面或转发引擎(Data Plane/Forwarding Engine)。
一般的,数据平面(Data Plane)多指使用通用CPU实现的转发功能模块,而转发引擎(Forwarding Engine)多指使用ASIC/NP实现的。不过,随着多核处理器的发展,这两者的区别已经逐渐地在淡化了。Cisco的QFP网络处理器,本质也是一个40Core 160Thread的多核处理器。Intel/EZChip的NP本质上也是多核处理器。

想到哪写到哪。当然涉及公司机密的,我就不会在这儿写啦:)

上面讲到的多核处理器,和Intel/AMD的'酷睿'不是一码事。实际上,它的性能远远超过'酷睿' 'Xeon'。
例如,RMI的XLR 732多核处理器,内部集成了8个MIPS Core,采用超线程技术,每个Core内部有4个Thread,也就是4套寄存器和CP0,4条执行流水线,只是共用一个ALU而已。由于MIPS处理器的五级流水线中只有一个步骤使用了ALU,因此,如果程序设计优化得当,4个Thread的性能理论上能逼近4个真正的Core。XLR732内部还有数据包分类引擎,可以将不同五元组的数据包做Load Balance。
另一种网络设备中常用的多核处理器,是Octeon出品的Cavium系列处理器,其代表产品具有16个Core,另外还有加密算法的加速器(Octeon本来就是做加密芯片起家)。在相同的主频下,Cavium和RMI的计算能力不相上下,但RMI由于具备一个无互锁的Message Ring,因此其IO能力非常强悍,使用一片RMI处理器的防火墙,其吞吐量(Through Put)可以达到惊人的20Gbps/30Mpps(64Byte, Ethernet)。可以说,RMI和Cavium这样多核处理器的出现,使得高端路由器/防火墙产品能够做到“山寨化”。

下面继续说路由器相关的话题。
路由表是怎么来的呢?原来,根据路由表表项(Route entry)的来源,可以分为三大类:
1,直连路由和本地路由(Direct Route, Local Route);
2,静态路由(Static Route);
3,协议路由(Protocol Route);

下面是某运行JUNOS的路由器上的路由表:
root@********> show route terse

inet.0: 28 destinations, 28 routes (28 active, 0 holddown, 0 hidden)
+ = Active Route, - = Last Active, * = Both

A Destination P Prf Metric 1 Metric 2 Next hop AS path
* 1.0.0.0/8 D 0 >reth1.0
* 1.0.0.1/32 L 0 Local
* 2.0.0.0/8 D 0 >reth2.0
* 2.0.0.1/32 L 0 Local
* 3.0.0.0/8 D 0 >reth3.0
* 3.0.0.1/32 L 0 Local
* 6.0.0.1/32 L 0 Reject
* 7.0.0.1/32 L 0 Reject
* 10.0.0.0/8 D 0 >st0.0
* 10.0.0.1/32 L 0 Local
* 10.5.0.0/16 S 5 >10.157.64.1
* 10.10.0.0/16 S 5 >10.157.64.1
* 10.150.0.0/16 S 5 >10.157.64.1
* 10.150.48.0/21 S 5 >10.157.64.1
* 10.155.0.0/16 S 5 >10.157.64.1
* 10.157.64.0/19 D 0 >fxp0.0
* 10.157.83.233/32 D 0 >lo0.0
* 10.157.84.233/32 L 0 Local
* 10.209.0.0/16 S 5 >10.157.64.1
* 11.11.11.2/32 S 5 >1.0.0.11
* 172.16.0.0/12 S 5 >10.157.64.1
* 192.168.0.0/16 S 5 >10.157.64.1
* 192.168.102.0/23 S 5 >10.157.64.1
* 207.17.136.0/24 S 5 >10.157.64.1
* 207.17.136.192/32 S 5 >10.157.64.1

下面将详解这三类路由表项。

直连路由和本地路由。它们是由系统自动生成的。直连路由是指目的地址(Destination Address)为接口所在网段的数据包,默认从该接口直接转发出去。本地路由指目的地址正好与某个接口地址一致的数据包。这种数据流被认为在本机(Localhost)终结(Terminated),也就是被上送到控制平面(Control Plane)进行处理。
静态路由。静态路由是由路由器的管理员手工配置的。一般配置静态路由的命令,可以指定网段、掩码、网关(Nexthop/Gateway),出接口(Egress Interface)和链路开销。在我们身边,'默认网关'也是静态路由的一个例子。
协议路由是由路由协议(Routing Protocol)自动生成的,或由路由器之间协商计算得到。常见的路由协议有BGP,OSPF,RIP等。Cisco还有自己的私有路由协议EIGRP,曾经,华为/H3C的路由器支持过这种私有协议,但因为知识产权的原因,2004年以后,华为/H3C的路由器软件平台,不再支持这种协议。所有能够支持该协议的内部工程测试用软件版本也全部封存了。
常见路由协议的链接:
OSPF: http://en.wikipedia.org/wiki/OSPF
BGP: http://en.wikipedia.org/wiki/BGP
RIP: http://en.wikipedia.org/wiki/Routing_Information_Protocol
实际上,只有BGP协议可以用在整个Internet中。在这里给大家留一道题目,第一位能说明原因的,本人请大果粒^_^

好东西,学计算机网络算是对这方面长见识啦!

CISCO是网络设备,也就是数据通信(Data Communication)行业的当之无愧的领导者,这一点是不容置疑的。
让我们看看CISCO的风评。
Wikipedia的介绍:
Cisco Systems, Inc. (NASDAQ: CSCO, SEHK: 4333) is a multinational corporation with more than 66,000 employees and annual revenue of US$39 billion as of 2008. Headquartered in San Jose, California, it designs and sells networking and communications technology and services.
可能有的朋友英文程度不是很好,看着有点儿慢。其实这基本是官样文章。大意是:
思科系统,是一个66000多人,在2008年的营业收入超过390亿美金的跨国集团。总部设在加州San Jose市。公司设计和销售网络通信技术和服务。
CISCO的目前股价(2009/05/07收盘)$ 18.95,市值1111.37亿,市盈率15.22。在经济不景气的今天,完全对得起“坚挺”二字。

下了在顶一个,有时间的话在整理一下,这样更好,O(∩_∩)O哈哈
谢谢你的分享!

光看中文论坛里的帖子,长见识的速度太慢了。
不懂的东西多问这两位老师:
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page
Google: http://www.google.com/
注意Google要用英文的。中文Google里面,很多内容会被河蟹掉:)

这些是一位在硅谷从事操作系统内核和网络处理器芯片的前辈写的,将CISCO的这个大怪物剖析得入木三分。我想,他写作这些的时候,是在用心灵和CRS-1的设计师们在对话吧。

思科核心路由器CRS-1与SPP处理器的研究–前言介绍
思科核心路由器CRS-1与SPP处理器的研究–产品系列
思科核心路由器CRS-1与SPP处理器的研究–端口配置
思科核心路由器CRS-1与SPP处理器的研究–线卡机配置
思科核心路由器CRS-1与SPP处理器的研究–交换机配置
思科核心路由器CRS-1与SPP处理器的研究–交换矩阵与交换平面

这些内容一开始看起来有些艰深难懂,但深入之会发现很多有意义的东西。顺便也推荐下这位前辈的个人网站
http://www.tektalk.cn/

不过,目前来说,大牛们在那里讨论的时候,我几乎没有插话的资格,只有搬板凳旁听的份:)

这个有点儿标题党嫌疑。实际上是Linksys的。Linksys被CISCO收购以后,产品上就打上了CISCO SYSTEM的那个金门大桥Logo。
过两天寄到以后,咱们一起分享一下如何把玩这个好东东。

嘿嘿,这个有意思,期待着哦

东西已经到货。晚上拿回去玩弄一下:)
这个玩意好像是可以自己刷Fireware的,也就是自己改里面的程序玩。譬如,对QoS调度算法不满意的话可以自己给改了……

买的这个路由器拨不上号。目前无法确定是小区宽带商问题还是路由器本身问题,为稳妥起见决定退掉。
下一阶段给大家介绍些其他网络设备厂商。

起码反向证明的**路由器的部分问题,呵呵

关注。。。。。。。。。。。中

前面说完了该行业的'Leader'——Cisco,今天我们看看这个行业的Challanger——Juniper。
Juniper给人的感觉是一个比较神秘低调的公司,相关的报道和评论也不容易在互联网上面找到。不过,作为一家NASDAQ上市公司,需要遵守美国的SOX404法案,因此很多重要的消息还是能够及时披露的。
让我们用Google搜索引擎,搜索关键字 NASDAQ:JNPR,就可以看到Juniper的股价状况,以及相关的一些信息。
5月15日,Juniper的收盘价是$21.56,市值$11.28Billion,大约是Cisco的十分之一。值得关注的是它的市盈率P/E,为29.85,比Cisco高出近一倍。这可能说明,相关的投资机构对Juniper未来盈利的期望,在Cisco之上。换句话说,Juniper被华尔街的分析师们认为是很有盈利潜力的。

看一个公司综合情况如何,不仅要看产品,看技术,也要关注它的市场占有率,财务状况等等。作为一个上市公司,实际上这些都是对大家透明的,在互联网发达的年代随时随地可以获得。只有那些非上市的公司,才让人感觉笼罩在云雾中这样神秘。
在此也送给大家一句建议,找工作的时候最好不要考虑规模很大却又没有上市的公司:)

能系统就好了

好多思科的设备用不起啊!!

哈哈哈,国企最好啦!!

路由表,转发表一直都没有弄清楚,谁是谁的!

现在有点讨厌google啦,一些低俗的东西没有接受整改!!

听说考试那个什么网络思科的认证号好几千块钱啊!!
不过还是货真价实哟!!

思科的设备的确蛮贵,当然质量也是没得说。
据说锐捷的设备操作界面,命令行和思科做得一点不差,哪位有机会可以看看?

转发表又叫FIB表,是路由表的一个真子集,也就是路由表中当前生效的部分。
一般地,它是将路由表中开销较大的路由剔除掉以后生成的。

我个人意见,低俗内容并非Google之过。
政府如果剥夺人民看低俗内容的权利,也不是合理的。

思科的CCIE认证,考下来费用大约要两三万。目前全球只有18000多位CCIE,我有幸认识一位14000多号的,考得是安全方向。
我也经常找他求教一些协议方面的问题:)

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