路由及路由器工作原理深入解析1:概述

在阅读此文之前,我们先界定一下主机的概念:主机是连接到一个或多个网络的设备,它可以向任何一个网络发送和从其接收数据,但它从不把数据从一个网络传向另一个。说的直白一些,1台主机就是网络中用于连接的1台设备。 1、为什么要使用路由器? 现在我们从事嵌入式产品设计,要接触到很多网络的概念,例如以太网、wifi网、485网络、MBUS网络、CAN网络、Zigbee网络等等。我们在进行项目的深入研发过程中,就会注意到一个非常重要而且突出的问题,就是“单一网络中的主机的数目是有一定限制的,不能够无限增大”。

在单一网络中,过多的主机会导致如下问题:

a、带宽资源耗尽; b、每台设备都会浪费很多时间处理无关的广播数据; c、网络变的无法管理,任何错误都可能导致整个网络瘫痪; d、每台主机都可以监听到其它设备的通信。

OSI 7层网络协议:

应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 2、TCP/IP V4协议网络的分段原理 TCP/IP协议给网络中的每一个主机都会分配一个IP地址,它包含两部分信息:网络地址和主机地址。存储这些信息有两种方法:一是使用两个分离的域,这样我们必须考虑两个域的最大长度;另外一种方法是将网络地址和主机地址包装在1个域里,有时主机地址部分很短,有时主机地址部分很长,这样可以有效利用地址空间,减少地址长度。

最初在进行IP地址设计时,根据IP地址第1个字节的不同,将IP地址分为了3类: a、1-126,A类:网络地址1个字节,主机地址3个字节。 b、128-192,B类:网络地址2个字节,主机地址2个字节。 c、192-223,C类:网络地址3个字节,主机地址1个字节。 d、0,127,224-255:保留不用。 基于这种方式的应用,人们发现存在诸多问题,首先就是大家熟知是IP地址的耗尽问题,其次是这种分类方法,对于同一网络地址不能在网络内做任何路由,当主机数目较多时,本文1中所提到的问题就凸显出来,尤其对于大型A类网络,只使用网桥和交换机的方法是难以管理的,所以只有在逻辑上把它分成若干小的网络才能加以解决,这就出现了1个新的域“子网掩码”。子网掩码指出地址中哪些部分是网络地址,哪些是主机地址。在子网掩码中,二进制1表示网络地址位,二进制0表示主机地址位。传统的各类地址的子网掩码为: b、B类:255.255.0.0。 c、C类:255.255.255.0。掩码 255.255.255.252,30 位的网络地址,2位的主机地址:两个主机的子网,或中型网络(如掩码255.255.240.0,,20位网络地址,12位主机地址:4094 个主机的子网)。 本文介绍了“为什么要使用路由器”和“TCP/IP V4协议网络的分段原理”2个问题,“路由及路由器工作原理深入解析2:路由原理”将对路由的具体工作原理进行解析。 注1:本文在写作过程中查阅了大量网上资料,对引用的出处未能一一注明,特表歉意。

也许不是自己该去发挥的地方,还是让自己到最适合自己战斗的方面去吧!勇敢的接受自己的失败,

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