本篇文章是由《互聯(lián)網(wǎng)天地》發(fā)表的一篇路由器發(fā)面的論文,創(chuàng)刊于2004年,是由中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)人民郵電出版社主辦的期刊。自2013年1月正式改刊為學(xué)術(shù)期刊。改刊后依然為中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)會(huì)刊,由工業(yè)和信息化部主管,中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)和人民郵電出版社聯(lián)合主辦。
摘 要:路由器是一種銜接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,它能將不一樣網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”,以使它們能夠彼此“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù),學(xué)術(shù)論文發(fā)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(wǎng)絡(luò)體系通訊負(fù)荷,節(jié)約網(wǎng)絡(luò)體系資源,提高網(wǎng)絡(luò)體系暢通率,從而讓網(wǎng)絡(luò)體系發(fā)揮出更大的效益來。
關(guān)鍵詞:路由器;IP地址;尋徑;轉(zhuǎn)發(fā)
隨著Internet的迅猛發(fā)展,大家已經(jīng)不滿足于僅在本地網(wǎng)絡(luò)上同享信息,而期望最大限度地運(yùn)用全球各個(gè)地區(qū)、各種類型的網(wǎng)絡(luò)資源,路由技能在網(wǎng)絡(luò)技能中已逐漸成為關(guān)鍵有些,路由器也隨之成為最重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在當(dāng)前的狀況下,任何一個(gè)有必定規(guī)劃的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(如公司網(wǎng)、校園網(wǎng)、智能大廈等),無論選用的是快速以大網(wǎng)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(yùn)作和管理。
一、路由器的作業(yè)原理。網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備用它們的網(wǎng)絡(luò)地址(TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中為IP地址)互相通訊。IP地址是與硬件地址無關(guān)的“邏輯”地址。路由器只依據(jù)IP地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。IP地址的構(gòu)造有兩有些,一有些界說網(wǎng)絡(luò)號(hào),另一有些界說網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)號(hào)。當(dāng)前,在Internet網(wǎng)絡(luò)中選用子網(wǎng)掩碼來斷定IP地址中網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼與IP地址一樣也是32bit,并且兩者是一一對(duì)應(yīng)的,論文刊發(fā)并規(guī)則,子網(wǎng)掩碼中數(shù)字為“1”所對(duì)應(yīng)的IP地址中的有些為網(wǎng)絡(luò)號(hào),為“0”所對(duì)應(yīng)的則為主機(jī)號(hào)。網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)合起來,才構(gòu)成一個(gè)完整的IP地址。同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)IP地址,其網(wǎng)絡(luò)號(hào)必須是相同的,這個(gè)網(wǎng)絡(luò)稱為IP子網(wǎng)。通訊只能在具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的IP地址之間進(jìn)行,要與其它IP子網(wǎng)的主機(jī)進(jìn)行通訊,則必須經(jīng)過同一網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)路由器或網(wǎng)關(guān)(gateway)出去。不一樣網(wǎng)絡(luò)號(hào)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(gè)端口,用于銜接多個(gè)IP子網(wǎng)。每個(gè)端口的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)需求與所銜接的IP子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同。不一樣的端口為不一樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào),對(duì)應(yīng)不一樣的IP子網(wǎng),這樣才能使各子網(wǎng)中的主機(jī)經(jīng)過自個(gè)子網(wǎng)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(dòng)作包括兩項(xiàng)基本內(nèi)容:尋徑和轉(zhuǎn)發(fā)。尋徑即斷定抵達(dá)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(fā)動(dòng)并保護(hù)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(jù)路由表可將目的網(wǎng)絡(luò)與下一站(nexthop)的關(guān)系告訴路由器。路由器間互通訊息進(jìn)行路由更新,更新保護(hù)路由表使之正確反映網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涓淖儯⒂陕酚善饕罁?jù)測(cè)量來決議最好途徑。轉(zhuǎn)發(fā)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(fā)送到下一個(gè)站點(diǎn)(路由器或主機(jī)),假如路由器不知道如何發(fā)送分組,刊發(fā)論文一般將該分組丟掉;不然就依據(jù)路由表的相應(yīng)表項(xiàng)將分組發(fā)送到下一個(gè)站點(diǎn),假如目的網(wǎng)絡(luò)直接與路由器相連,路由器就把分組直接送到相應(yīng)的端口上。這即是路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議(routed protocol)。路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和路由挑選協(xié)議是彼此配合又彼此獨(dú)立的概念,前者運(yùn)用后者保護(hù)的路由表,一起后者要運(yùn)用前者供給的功用來發(fā)布路由協(xié)議數(shù)據(jù)分組。
三、路由挑選協(xié)議。典型的路由挑選辦法有兩種:靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由。靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù),不然靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)作改變。由于靜態(tài)路由不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映,一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不大、拓?fù)錁?gòu)造固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的長(zhǎng)處是簡(jiǎn)略、高效、可靠。在所有的路由中,靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)最高。當(dāng)動(dòng)態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)作沖突時(shí),以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間彼此通訊,傳遞路由信息,運(yùn)用收到的路由信息更新路由器表的進(jìn)程。它能實(shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的改變。假如路由更新信息表明發(fā)作了網(wǎng)絡(luò)改變,路由挑選軟件就會(huì)重新計(jì)算路由,并發(fā)出新的路由更新信息。這些信息經(jīng)過各個(gè)網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致各路由器重新發(fā)動(dòng)其路由算法,并更新各自的路由表以動(dòng)態(tài)地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓淖儭?dòng)態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然,各種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議會(huì)不一樣程度地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU資源。靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由有各自的特點(diǎn)和適用范圍,因而在網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)路由一般作為靜態(tài)路由的彌補(bǔ)。當(dāng)一個(gè)分組在路由器中進(jìn)行尋徑時(shí),路由器首先查找靜態(tài)路由,假如查到則依據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)分組;論文發(fā)表網(wǎng)站不然再查找動(dòng)態(tài)路由。
四、路由算法。路由算法按照種類可分為以下幾種:靜態(tài)和動(dòng)態(tài)、單路和多路、對(duì)等和分級(jí)、源路由和通明路由、域內(nèi)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(fā)送路由信息到互聯(lián)網(wǎng)上所有的結(jié)點(diǎn),然而對(duì)于每個(gè)路由器,僅發(fā)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(gè)路由器發(fā)送其路由表悉數(shù)或有些信息,但僅發(fā)送到附近結(jié)點(diǎn)上。從本質(zhì)上來說,鏈路狀況算法將少數(shù)更新信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)各處,而間隔向量算法發(fā)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(chǎn)生路由循環(huán)。但另一方面,鏈路狀況算法需求比間隔向量算法有更強(qiáng)的CPU能力和更多的內(nèi)存空間,因而鏈路狀況算法將會(huì)在完成時(shí)顯得更昂貴一些。除了這些區(qū)別,兩種算法在大多數(shù)環(huán)境下都能很好地運(yùn)行。
五、路由器安全保護(hù)。運(yùn)用路由器的漏洞建議攻擊的事件經(jīng)常發(fā)作。路由器攻擊會(huì)浪費(fèi)CPU周期,誤導(dǎo)信息流量,使網(wǎng)絡(luò)反常乃至陷于癱瘓。因而需要采取相應(yīng)的安全辦法來保護(hù)路由器的安全。①避免口令走漏危機(jī)。據(jù)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的CERT/CC(計(jì)算機(jī)應(yīng)急反應(yīng)小組/操控中心)稱,80%的安全突破事件是由薄弱的口令導(dǎo)致的。黑客常常運(yùn)用弱口令或默認(rèn)口令進(jìn)行攻擊。加長(zhǎng)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(yùn)用假冒的源地址向你的網(wǎng)絡(luò)播送地址發(fā)送一個(gè)“ICMP echo”請(qǐng)求。這需求所有的主機(jī)對(duì)這個(gè)播送請(qǐng)求做出回應(yīng)。這種狀況會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)功用。論文發(fā)表運(yùn)用no ip source-route封閉IP直接播送地址。③禁用不必要的效勞。強(qiáng)調(diào)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(duì)必要的時(shí)候才運(yùn)用。另外,可能時(shí)封閉路由器的HTTP設(shè)置,由于HTTP運(yùn)用的身份辨認(rèn)協(xié)議相當(dāng)于向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)未加密的口令。然而,HTTP協(xié)議中沒有一個(gè)用于驗(yàn)證口令或許一次性口令的有效規(guī)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(yuǎn)程終端會(huì)話有助于避免黑客獲得體系邏輯拜訪。SSH是優(yōu)先的邏輯拜訪辦法,但假如無法避免Telnet,無妨運(yùn)用終端拜訪操控,以約束只能拜訪可信主機(jī)。因而,用戶需要給Telnet在路由器上運(yùn)用的虛擬終端端口增加一份拜訪列表。⑤封鎖ICMP ping請(qǐng)求。操控消息協(xié)議(ICMP)有助于排除故障,辨認(rèn)正在運(yùn)用的主機(jī),這樣為攻擊者供給了用來閱讀網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、斷定本地時(shí)間戳和網(wǎng)絡(luò)掩碼以及對(duì)OS修正版本作出估測(cè)的信息。因而經(jīng)過撤銷遠(yuǎn)程用戶接收ping請(qǐng)求的應(yīng)對(duì)能力,就能更容易的避開那些無人注意的掃描活動(dòng)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(xié)議答應(yīng)一臺(tái)主機(jī)指定數(shù)據(jù)包經(jīng)過你的網(wǎng)絡(luò)路由,而不是答應(yīng)網(wǎng)絡(luò)組件斷定最好的途徑。這個(gè)功用的合法運(yùn)用是診斷銜接故障。但是,這種用處很少得到運(yùn)用,事實(shí)上,它最常見的用處是為了偵察目的對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏡像,發(fā)表論文或許用于攻擊者在專用網(wǎng)絡(luò)中尋覓一個(gè)后門。除非指定這項(xiàng)功用只能用于診斷故障,不然應(yīng)該封閉這個(gè)功用。⑦監(jiān)控裝備更改。用戶在對(duì)路由器裝備進(jìn)行改動(dòng)之后,需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。假如用戶運(yùn)用SNMP,那么必定要挑選功用強(qiáng)大的共用字符串,最好是運(yùn)用供給消息加密功用的SNMP。假如不經(jīng)過SNMP管理對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程裝備,用戶最好將SNMP設(shè)備裝備成只讀。拒絕對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行寫拜訪,用戶就能避免黑客改動(dòng)或封閉接口。 此外,用戶還需將體系日志消息從路由器發(fā)送至指定效勞器。
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