PLC路由器原理和ARR
PLC路由器原理和ARR
路由器基本原理
要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中通信節(jié)點彼此之間的通信,首先必須給每個節(jié)點分配一個唯一的IP地址。路由器應(yīng)該至少有兩個網(wǎng)絡(luò)端口,分別連接LAN或者WAN子網(wǎng)上,每個端口必須具有一個唯一的IP地址,并且要求與所連接IP子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號相同。不同的端口有不同的網(wǎng)絡(luò)號,對應(yīng)不同的IP子網(wǎng),這樣各子網(wǎng)中的主機才能通過自己子網(wǎng)的IP地址把要求發(fā)出去的IP數(shù)據(jù)報送到路由器上。當(dāng)路由器收到一份IP數(shù)據(jù)報后,首先要對該報文進(jìn)行判斷,然后根據(jù)判斷的結(jié)果做進(jìn)一步的處理。如果數(shù)據(jù)報是有效或正確的,路由器就根據(jù)數(shù)據(jù)報的目的IP地址轉(zhuǎn)發(fā)該報文:否則就把報文丟棄。如果這個數(shù)據(jù)報的目的IP地址與路由器直接相連的一個子網(wǎng)上,路由器會通過相應(yīng)的接口把報文轉(zhuǎn)發(fā)到目的子網(wǎng)上去;否則會把它轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳(Hop)路由器。
為了完成上述的操作,每臺路由器必須維護(hù)一個路由表。把對應(yīng)不同目的地的最佳路徑存放在路由表中,這就是路由策略(Routing Policy)問題。路由表反映網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),一般一條表項應(yīng)該包含數(shù)據(jù)報的目的IF地址(通常是目的主機所在網(wǎng)絡(luò)的地址)、下一跳路由器的地址和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口等,在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化的時候,路由表也應(yīng)該做相應(yīng)的變動。所以路由器必須能夠生成并更新路由表。
選路機制實際上就是如何查找路由表,通過查詢路由表來決定向哪個方向轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。一般來說,路由器首先搜索匹配的主機地址:如果沒有,再搜索匹配的網(wǎng)絡(luò)地址:最后搜索默認(rèn)路由。一旦查到匹配的表項,路由器就會把數(shù)據(jù)從相應(yīng)的接口發(fā)送出去。路由器具備上述各要素后,就可以完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)了。另外,路由器不僅負(fù)責(zé)對1P包的轉(zhuǎn)發(fā),還要負(fù)責(zé)與別的路由器進(jìn)行聯(lián)絡(luò),共同確定互聯(lián)網(wǎng)的路由選擇和路由表的更新維護(hù)。
發(fā)展情況及存在問題
路由器體系結(jié)構(gòu)主要經(jīng)歷了4次大的變遷:
1) 單機集中式總線結(jié)構(gòu)。
2) 單機分布式共享總線結(jié)構(gòu)。
3) 單機分布式Crossbar結(jié)構(gòu)。
4) 多機互連的集群結(jié)構(gòu)
變遷的主線是這樣的:由使用通用功能器件過渡到使用專用器件;由系統(tǒng)的串行操作過渡到并行操作。器件的專用化程度越高,意味著系統(tǒng)的一些關(guān)鍵運算可以采用獨立的物理器件來完成,提高系統(tǒng)性能。
另一方面,進(jìn)行并行化處理.提高系統(tǒng)的并行化度,在提高系統(tǒng)性能方面一直都有廣泛的應(yīng)用,在路由器領(lǐng)域的應(yīng)用當(dāng)然也是自然的是工作在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)層上的,因而它可以獲得更多的網(wǎng)絡(luò)信息,它的功能相對豐富。路由器是目前組網(wǎng),尤其是組建廣域網(wǎng)絡(luò)或大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)時使用最多的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備之一,它具有更強大的異種網(wǎng)互聯(lián)的能力。路由器的基本功能如下:
(1) 截獲發(fā)送到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的報文,根據(jù)相應(yīng)的路由算法,選擇最合理的路由,對該報文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
(2) 為了便于網(wǎng)絡(luò)間傳送報文,路由器可以將大的數(shù)據(jù)包分成小的數(shù)據(jù)包,每個數(shù)據(jù)包單獨選路轉(zhuǎn)發(fā),在目的主機再將小的數(shù)據(jù)包根據(jù)其首部字段中的標(biāo)識、標(biāo)志、片偏移組裝成原始數(shù)據(jù)包的形式。
(3) 路由器可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)段路由器上的路由協(xié)議分為靜態(tài)路由協(xié)議(非自適應(yīng)協(xié)議)和動態(tài)路由協(xié)議(自適應(yīng)協(xié)議)兩類。在靜態(tài)路由協(xié)議下使用的路由算法土要有固定路由法、分散通信最法、洪泛法、隨機走動法等。這類協(xié)議的特點是簡單和開銷小,但不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)通信量的變化。動態(tài)路由策略有現(xiàn)在流行的分布式路由選擇策略(屬于這種策略的基本算法為有距離向量算法和鏈路狀態(tài)算法)、集中式的路由選抒策略和混合式的路由選擇策略。
值得特別提出的是作為Internet樞紐的路由器。由于Internet的規(guī)模非常大,而H構(gòu)成整個Internet的每個自治系統(tǒng)不愿意外界了解木單位所采用的選路協(xié)議及本單位內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),Internet采用的是分布式的路由選擇協(xié)議。按照路由器在整個網(wǎng)中所處的地位不同,Internet路由選擇協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(如RIP, HELLO, OSPF)和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(如BGP-4),內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議是在一個自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議,外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議用來在不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息。RIP協(xié)議是一個基于距離向量的分布式路由選擇協(xié)議,NSFNET最初用到的HELLO是基于路由的網(wǎng)絡(luò)時延的協(xié)議,OSPF是一種分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議,BGP基本上是一個基于距離向量協(xié)議。路由器作為Internet的核心部件, 目前正朝著速度更快、服務(wù)質(zhì)量(QoS)更好、管理更加綜合化的方向發(fā)展
發(fā)展背景(出因):信道傳輸差錯控制技術(shù)一般來說 ,降低信道傳輸誤碼率的方法大致有兩種,一是改善信道質(zhì)量,降低信道自身誤碼率:二是采取一定的差錯控制傳輸技術(shù)來降低因信道誤碼引起的傳輸錯誤。在實際使用中,信道質(zhì)量的改善可能不切實際,因此采用差錯控制的方法來解決信道傳輸誤碼是一個好的選擇。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e控制技術(shù)就是在數(shù)據(jù)碼流中人為地插入一些冗余數(shù)據(jù),使其具有自動檢錯或糾錯的能力,從而減少信息序列在傳輸過程中造成的誤碼。傳輸差錯控制的方法大致可分為2類:利用糾錯碼的前向糾錯(FEC)和利用檢錯碼的自動重傳請求(ARQ)。圖是差錯控制傳輸?shù)念愋褪疽鈭D。
基本定義或原理:
對于常用的ARQ協(xié)議來說,可分為兩種:①發(fā)送并等待ARQ:②連續(xù)ARQ.
在發(fā)送并等待ARQ協(xié)議中,發(fā)送方每發(fā)送一個信息包就等待接收方對其收到的包作出確認(rèn);在連續(xù)ARQ中,發(fā)送方不是發(fā)送每個信息包后就暫停,而是接連發(fā)送一行中幾個包后才暫停。接收方檢查每個信息包并確認(rèn)信號給發(fā)送方。在一組信息包全部發(fā)送完之后,發(fā)送方再重新發(fā)送出錯的信息包.
重新發(fā)送出錯的信息包也有兩種方式:在“退回N”的連續(xù)ARQ方式中,發(fā)送方重新發(fā)送第一個出錯的信息包及同組的所有后繼信息包:在“選擇性重傳”的連續(xù)ARQ方式中,只重新發(fā)送傳輸出錯的信息包.盡管發(fā)送并等待ARQ協(xié)議明顯地缺乏效率,當(dāng)它的實現(xiàn)卻相對容易,消耗的系統(tǒng)資源也很少,連續(xù)ARQ協(xié)議與之相比更需要編程技巧。
在ARQ方案中。接收端放棄有差錯的數(shù)據(jù)分組,并通過反饋通道〔返回通道)發(fā)出請求對同一數(shù)據(jù)分組的重傳。重傳一直持續(xù)到這一數(shù)據(jù)分組被成功地接收到為止山于這一過程較簡單且使系統(tǒng)具有可靠性,因此在數(shù)據(jù)通信的差錯控制中得到了廣泛的應(yīng)用。不過,ARQ方案的執(zhí)行依賴于信息差錯率和往返行程時延。
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