本篇文章是由《互聯網天地》發表的一篇路由器發面的論文,創刊于2004年,是由中國互聯網協會人民郵電出版社主辦的期刊。自2013年1月正式改刊為學術期刊。改刊后依然為中國互聯網協會會刊,由工業和信息化部主管,中國互聯網協會和人民郵電出版社聯合主辦。
摘 要:路由器是一種銜接多個網絡或網段的網絡設備,它能將不一樣網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”,以使它們能夠彼此“讀”懂對方的數據,學術論文發表www.cdlwen.com并能夠高速的挑選信息傳送的線路,大大提高通訊速度,減輕網絡體系通訊負荷,節約網絡體系資源,提高網絡體系暢通率,從而讓網絡體系發揮出更大的效益來。
關鍵詞:路由器;IP地址;尋徑;轉發
隨著Internet的迅猛發展,大家已經不滿足于僅在本地網絡上同享信息,而期望最大限度地運用全球各個地區、各種類型的網絡資源,路由技能在網絡技能中已逐漸成為關鍵有些,路由器也隨之成為最重要的網絡設備。在當前的狀況下,任何一個有必定規劃的計算機網絡(如公司網、校園網、智能大廈等),無論選用的是快速以大網技能、FDDI技能、仍是ATM技能,都離不開路由器,不然就無法正常運作和管理。
一、路由器的作業原理。網絡中的設備用它們的網絡地址(TCP/IP網絡中為IP地址)互相通訊。IP地址是與硬件地址無關的“邏輯”地址。路由器只依據IP地址來轉發數據。IP地址的構造有兩有些,一有些界說網絡號,另一有些界說網絡內的主機號。當前,在Internet網絡中選用子網掩碼來斷定IP地址中網絡地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit,并且兩者是一一對應的,論文刊發并規則,子網掩碼中數字為“1”所對應的IP地址中的有些為網絡號,為“0”所對應的則為主機號。網絡號和主機號合起來,才構成一個完整的IP地址。同一個網絡中的主機IP地址,其網絡號必須是相同的,這個網絡稱為IP子網。通訊只能在具有相同網絡號的IP地址之間進行,要與其它IP子網的主機進行通訊,則必須經過同一網絡上的某個路由器或網關(gateway)出去。不一樣網絡號的IP地址不能直接通訊,即使它們接在一起,也不能通訊。路由器有多個端口,用于銜接多個IP子網。每個端口的IP地址的網絡號需求與所銜接的IP子網的網絡號相同。不一樣的端口為不一樣的網絡號,對應不一樣的IP子網,這樣才能使各子網中的主機經過自個子網的IP地址把需求出去的IP分組送到路由器上。
二、路由器的首要功用。路由動作包括兩項基本內容:尋徑和轉發。尋徑即斷定抵達目的地的最好途徑,由路由挑選算法來完成。為了斷定最好途徑,路由挑選算法必須發動并保護包括路由信息的路由表,其中路由信息依賴于所用的路由挑選算法而不盡相同。路由挑選算法將收集到的不一樣信息填入路由表中,依據路由表可將目的網絡與下一站(nexthop)的關系告訴路由器。路由器間互通訊息進行路由更新,更新保護路由表使之正確反映網絡的拓撲改變,并由路由器依據測量來決議最好途徑。轉發即沿尋徑好的最好途徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找,判明是不是知道如何將分組發送到下一個站點(路由器或主機),假如路由器不知道如何發送分組,刊發論文一般將該分組丟掉;不然就依據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點,假如目的網絡直接與路由器相連,路由器就把分組直接送到相應的端口上。這即是路由轉發協議(routed protocol)。路由轉發協議和路由挑選協議是彼此配合又彼此獨立的概念,前者運用后者保護的路由表,一起后者要運用前者供給的功用來發布路由協議數據分組。
三、路由挑選協議。典型的路由挑選辦法有兩種:靜態路由和動態路由。靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網絡管理員干預,不然靜態路由不會發作改變。由于靜態路由不能對網絡的改變作出反映,一般用于網絡規劃不大、拓撲構造固定的網絡中。靜態路由的長處是簡略、高效、可靠。在所有的路由中,靜態路由優先級最高。當動態路由與靜態路由發作沖突時,以靜態路由為準。動態路由是網絡中的路由器之間彼此通訊,傳遞路由信息,運用收到的路由信息更新路由器表的進程。它能實時地適應網絡構造的改變。假如路由更新信息表明發作了網絡改變,路由挑選軟件就會重新計算路由,并發出新的路由更新信息。這些信息經過各個網絡,導致各路由器重新發動其路由算法,并更新各自的路由表以動態地反映網絡拓撲改變。動態路由適用于網絡規劃大、網絡拓撲復雜的網絡。當然,各種動態路由協議會不一樣程度地占用網絡帶寬和CPU資源。靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍,因而在網絡中動態路由一般作為靜態路由的彌補。當一個分組在路由器中進行尋徑時,路由器首先查找靜態路由,假如查到則依據相應的靜態路由轉發分組;論文發表網站不然再查找動態路由。
四、路由算法。路由算法按照種類可分為以下幾種:靜態和動態、單路和多路、對等和分級、源路由和通明路由、域內和域間、鏈路狀況和間隔向量。鏈路狀況算法(也稱最短途徑算法)發送路由信息到互聯網上所有的結點,然而對于每個路由器,僅發送它的路由表中描繪了其自身鏈路狀況的那一有些。間隔向量算法(也稱為Bellman-Ford算法)則需求每個路由器發送其路由表悉數或有些信息,但僅發送到附近結點上。從本質上來說,鏈路狀況算法將少數更新信息發送至網絡各處,而間隔向量算法發送大量更新信息至鄰接路由器。由于鏈路狀況算法收斂更快,因而它在必定程度上比間隔向量算法更不易產生路由循環。但另一方面,鏈路狀況算法需求比間隔向量算法有更強的CPU能力和更多的內存空間,因而鏈路狀況算法將會在完成時顯得更昂貴一些。除了這些區別,兩種算法在大多數環境下都能很好地運行。
五、路由器安全保護。運用路由器的漏洞建議攻擊的事件經常發作。路由器攻擊會浪費CPU周期,誤導信息流量,使網絡反常乃至陷于癱瘓。因而需要采取相應的安全辦法來保護路由器的安全。①避免口令走漏危機。據卡內基梅隆大學的CERT/CC(計算機應急反應小組/操控中心)稱,80%的安全突破事件是由薄弱的口令導致的。黑客常常運用弱口令或默認口令進行攻擊。加長口令、選用30到60天的口令有效期等辦法有助于避免這類漏洞。②封閉IP直接播送。Smurf攻擊是一種拒絕效勞攻擊。在這種攻擊中,攻擊者運用假冒的源地址向你的網絡播送地址發送一個“ICMP echo”請求。這需求所有的主機對這個播送請求做出回應。這種狀況會降低網絡功用。論文發表運用no ip source-route封閉IP直接播送地址。③禁用不必要的效勞。強調路由器的安全性就不得不禁用一些不必要的本地效勞,例如SNMP和DHCP這些用戶很少用到的效勞,都能夠禁用,只有絕對必要的時候才運用。另外,可能時封閉路由器的HTTP設置,由于HTTP運用的身份辨認協議相當于向整個網絡發送一個未加密的口令。然而,HTTP協議中沒有一個用于驗證口令或許一次性口令的有效規則。④約束邏輯拜訪。約束邏輯拜訪首要借助于合理處置拜訪操控列表,約束遠程終端會話有助于避免黑客獲得體系邏輯拜訪。SSH是優先的邏輯拜訪辦法,但假如無法避免Telnet,無妨運用終端拜訪操控,以約束只能拜訪可信主機。因而,用戶需要給Telnet在路由器上運用的虛擬終端端口增加一份拜訪列表。⑤封鎖ICMP ping請求。操控消息協議(ICMP)有助于排除故障,辨認正在運用的主機,這樣為攻擊者供給了用來閱讀網絡設備、斷定本地時間戳和網絡掩碼以及對OS修正版本作出估測的信息。因而經過撤銷遠程用戶接收ping請求的應對能力,就能更容易的避開那些無人注意的掃描活動或許防御那些尋覓容易攻擊的方針的“腳本小子”(script kiddies)。⑥封閉IP源路由。IP協議答應一臺主機指定數據包經過你的網絡路由,而不是答應網絡組件斷定最好的途徑。這個功用的合法運用是診斷銜接故障。但是,這種用處很少得到運用,事實上,它最常見的用處是為了偵察目的對網絡進行鏡像,發表論文或許用于攻擊者在專用網絡中尋覓一個后門。除非指定這項功用只能用于診斷故障,不然應該封閉這個功用。⑦監控裝備更改。用戶在對路由器裝備進行改動之后,需要對其進行監控。假如用戶運用SNMP,那么必定要挑選功用強大的共用字符串,最好是運用供給消息加密功用的SNMP。假如不經過SNMP管理對設備進行遠程裝備,用戶最好將SNMP設備裝備成只讀。拒絕對這些設備進行寫拜訪,用戶就能避免黑客改動或封閉接口。 此外,用戶還需將體系日志消息從路由器發送至指定效勞器。
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