路由器基础知识：路由器的基本协议与技术

vpn

vpn（virtual private network-虚拟专用网）解决方案是路由器具有的重要功能之一。其解决方案大致如下：

1．访问控制

一般分为pap（口令认证协议）和chap（高级口令认证协议）两种协议。pap要求登录者向目标路由器提供用户名和口令，与其访问列表（access list）中的信息相符才允许其登录。它虽然提供了一定的安全保障，但用户登录信息在网上无加密传递，易被人窃取。chap便应运而生，它把一随机初始值与用户原始登录信息（用户名和口令）经hash算法翻译后形成新的登录信息。这样在网上传递的用户登录信息对黑客来说是不透明的，且由于随机初始值每次不同，用户每次的最终登录信息也会不同，即使某一次用户登录信息被窃取，黑客也不能重复使用。需要注意的是，由于各厂商采取各自不同的hash算法，所以chap无互操作性可言。要建立vpn需要vpn两端放置相同品牌路由器。

2．数据加密

在加密过程中加密位数是一个很重要的参数，它直接关系到解密的难易程度，其中intel 9000系列路由器表现最为优异，为一百多位加密。

3．nat（network address translation-网络地址转换协议）

如同用户登录信息一样，ip和mac地址在网上无加密传递也很不安全。nat可把合法ip地址和mac地址翻译成非法ip地址和mac地址在网上传递，到达目标路由器后反翻译成合法ip与mac地址，这一过程有点像chap，翻译算法厂商各自有不同标准，不能实现互操作。

qos

qos（quality of service-服务质量）本来是atm（asynchronous transmit mode）中的专用术语，在ip上原来是不谈qos的，但利用ip传vod等多媒体信息的应用越来越多，ip作为一个打包的协议显得有点力不从心：延迟长且不为定值，丢包造成信号不连续且失真大。为解决这些问题，厂商提供了若干解决方案：第一种方案是基于不同对象的优先级，某些设备（多为多媒体应用）发送的数据包可以后到先传。第二种方案基于协议的优先级，用户可定义哪种协议优先级高，可后到先传，intel和cisco都支持。第三种方案是做链路整合mlppp（multi link point to point protocol），cisco支持可通过将连接两点的多条线路做带宽汇聚，从而提高带宽。第四种方案是做资源预留rsvp（resource reservation protocol），它将一部分带宽固定的分给多媒体信号，其它协议无论如何拥挤，也不得占用这部分带宽。这几种解决方案都能有效的提高传输质量。

rip、ospf和bgp协议

互联网上现在大量运行的路由协议有rip（routing information protocol-路由信息协议）、ospf（open shortest path first--开放式最短路优先）和bgp（border gateway protocol—边界网关协议）。rip、ospf是内部网关协议，适用于单个isp的统一路由协议的运行，由一个isp运营的网络称为一个自治系统。bgp是自治系统间的路由协议，是一种外部网关协议。

rip是推出时间最长的路由协议，也是最简单的路由协议。它主要传递路由信息（路由表）来广播路由。每隔30秒，广播一次路由表，维护相邻路由器的关系，同时根据收到的路由表计算自己的路由表。rip运行简单，适用于小型网络，互联网上还在部分使用着rip。

ospf协议是“开放式最短路优先”的缩写。“开放”是针对当时某些厂家的“私有”路由协议而言，而正是因为协议开放性，才使得ospf具有强大的生命力和广泛的用途。它通过传递链路状态（连接信息）来得到网络信息，维护一张网络有向拓扑图，利用最小生成树算法得到路由表。ospf是一种相对复杂的路由协议。

总的来说，ospf、rip都是自治系统内部的路由协议，适合于单一的isp（自治系统）使用。一般说来，整个互联网并不适合跑单一的路由协议，因为各isp有自己的利益，不愿意提供自身网络详细的路由信息。为了保证各isp利益，标准化组织制定了isp间的路由协议bgp。

bgp处理各isp之间的路由传递。其特点是有丰富的路由策略，这是rip、ospf等协议无法做到的，因为它们需要全局的信息计算路由表。bgp通过isp边界的路由器加上一定的策略，选择过滤路由，把rip、ospf、bgp等的路由发送到对方。全局范围的、广泛的互联网是bgp处理多个isp间的路由的实例。bgp的出现，引起了互联网的重大变革，它把多个isp有机的连接起来，真正成为全球范围内的网络。带来的副作用是互联网的路由爆炸，现在互联网的路由大概是60000条，这还是经过“聚合”后的数字。 配置bgp需要对用户需求、网络现状和bgp协议非常了解，还需要非常小心，bgp运行在相对核心的地位，一旦出错，其造成的损失可能会很大！　　　　ipv6技术

迅速发展中的互联网将不再是仅仅连接计算机的网络，它将发展成能同电话网、有线电视网类似的信息通信基础设施。因此，正在使用的ip（互联网协议）已经难以胜任，人们迫切希望下一代 ip即ipv6的出现。

ipv6是ip的一种版本，在互联网通信协议tcp/ip中，是osi模型第3层(网络层)的传输协议。它同目前广泛使用的、1974年便提出的ipv4相比，地址由32位扩充到128位。从理论上说，地址的数量由原先的4.3×109个增加到4.3×1038个。之所以必须从现行的ipv4改用ipv6，主要有二个原因。

1．由于互联网迅速发展，地址数量已经不够用，这使得网络管理花费的精力和费用令人难以承受。地址的枯竭是促使向拥有128位地址空间过渡的首要原因。

2．随着主机数目的增加，决定数据传输路由的路由表在不断加大。路由器的处理性能跟不上这种迅速增长。长此以往，互联网连接将难以提供稳定的服务。经由ipv6，路由数可以减少一个数量级。

为了使互联网连接许多东西变得简单，而且使用容易，必须采用ipv6。ipv6所以能做到这一点，是因为它使用了四种技术:地址空间的扩充、可使路由表减小的地址构造、自动设定地址以及提高安全保密性。

ipv6在路由技术上继承了ipv4的有利方面，代表未来路由技术的发展方向，许多路由器厂商目前已经投入很大力量以生产支持ipv6的路由器。当然ipv6也有一些值得注意和效率不高的地方，ipv4/nat和ipv6将会共存相当长的一段时间。