路由器工作在五层协议的什么层

网络协议分层:

链路层：有时也称作链路层或网络接口层，通常包括 *** 作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。他们一起处理与电缆的物理接口细节。

网络层：有时也称为互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在TCP/IP协议簇中，网络层协议包括IP协议，ICMP协议（Internet互联网控制报文协议）、以及IGMP协议（Internet组管理协议）（ps:分片是在网络成上发生的。）

传输层：主要为了两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在TCP/IP协议簇中，有两个互不想通的传输协议，TCP(传输控制协议)UDP（用户数据协议）TCP为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工作包括把应用程序交给他的数据分成合适的大小块交给下面的网络层，确认接收到的分组，设置发送最后确认分组的超时时钟等。由于传输层提供了高可靠性的端到端的通信，因此应用层可以忽略所有的这些细节。UDP它只是把称作数据的分组从一个主机发送到另一个主机，但并不保证该数据报能到达另一端。任何必需的可靠性必需由应用层来提供。（这一层也出出现分片的现象，正是传输层的分片使得网络层尽可能不出现分片的现象分片分段关系）

应用层：负责处理特定的应用程序细节。例如telnet 远程登录；FTP文件传输协议；SMTP简单邮件传输协议；SNMP简单网络管理协议。

简而言之：链路层是i处理以太网帧和物理传输媒介的关系；网络层处理上层数据的分组；传输层提供端到端的通信，提供用户使用哪种协议。

在TCP/IP协议簇中，网络层IP提供的是一种不可靠的服务。也就是说，它只是尽可能快的把分组从源节点送到目的节点，但是并不提供任何可靠性保证。另一方面，TCP在不可靠的IP层上提供了一个可靠的传输层，为了提供这种可靠的服务，TCP采用了超时重传、发送和接收端的确认分组等机制。传输层和网络层分别负责不同的功能。

ICMP是IP协议的附属协议。IP层用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他重要信息。主要被IP使用，但也有直接使用此协议的，例如Ping和traceroute

IGMP是Internet组管理协议。它用来把一个UDP数据报多播到多个主机上。

当应用程序用TCP传送数据时，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层直到被当做一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息（有时还要增加尾部信息）。TCP传给IP的数据单元称作TCP报文段或简称TCP段（TCP segment）。IP传给网络接口层的数据单元称作IP数据报（IP datagram）。通过以太网传输的比特流称作帧（Frame）以太网数据帧的物理特性是其长度必须在46~1500字节之间。（这个数字是以太网帧的负载。不包括以太网栈的首位长度、间隙等）

IP和网络接口层之间传送的数据单元应该是分组（packet）分组既可以是一个IP数据报，也可以是IP数据报的一个片（fragment）

由于TCP、UDP、ICMP和IGMP都要想IP传送数据，因此IP必须在生成的IP首部中加入某种标志，以表明数据属于那一层。因此，IP在首部中存入一个长度为8bit的数值，称为协议域。1表示ICMP协议，2表示IGMP协议，6表示为TCP协议，17为UDP协议。

telnet的TCP端口号为：23

tftp的端口号为：69

以太网、令牌环网、点对点的链接和FDDI这些都是不同类型的物理网络。

网线、集线器 -----工作在物理层

网桥、网卡、交换机-----工作在数据链路层

路由器-----工作在网络层

从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：数据链路层、网络层、传输层、应用层

只要是路由器就一定是工作在ISO七层模型的第三层（网络层），路由器功能就是完成一个子网与另一个子网的互连（它能识别数据包是转发到哪个子网的）。交换机这样的设备只能识别网卡的MAC地址（硬件地址），所以交换机实现的转发都是基于同一个网络内的，即使你的数据包从逻辑上并不在一个网段，交换机也无法识别，它只认MAC地址，这就是第二层（链路层）转发。

路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面：

（1）工作层次不同

最初的的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。

（2）数据转发所依据的对象不同

交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。

（3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域

由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墙的服务

路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。

交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设备，有些交换机也可实现第三层的交换。 路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异性网络之间转发分组，作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组，然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络，并采用不同协议。相比较而言，路由器的功能较交换机要强大，但速度相对也慢，价格昂贵，第三层交换机既有交换机线速转发报文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以广泛应用

1》什么是路由器

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

多少年来，路由器的发展有起有伏。90年代中期，传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之，成为IP骨干网的核心，路由器变成了配角。进入90年代末期，Internet规模进一步扩大，流量每半年翻一番，ATM网又成为瓶颈，路由器东山再起，Gbps路由交换机在1997年面世后，人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机，架构以路由器为核心的骨干网。

2》路由器的原理与作用

路由器是一种典型的网络层设备。它是两个局域网之间接帧传输数据，在OSI／RM之中被称之为中介系统，完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接帧传输数据，转发帧时需要改变帧中的地址。

一、原理与作用

路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源 站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。

一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。

路由器主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表（Routing Table），供路由选择；时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。

1．静态路径表

　　由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。

2．动态路径表

　　动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

二、路由器的优缺点

1．优点

适用于大规模的网络；

复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径；

能更好地处理多媒体；

安全性高；

隔离不需要的通信量；

节省局域网的频宽；

减少主机负担。

2．缺点

它不支持非路由协议；

安装复杂；

价格高。

三、路由器的功能

（1）在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。

（2）选择最合理的路由，引导通信。为了实现这一功能，路由器要按照某种路由通信协议，查找路由表，路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点，以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径，则基于预先确定的准则选择最优（最经济）的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变化，因此路由情况的信息需要及时更新，这是由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路由信息。

（3）路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。

（4）多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。

（5）路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。例如，把网络地址部分的分配指定成网络、子网和区域的一组节点，其余的用来指明子网中的特别站。分层寻址允许路由器对有很多个节点站的网络存储寻址信息。

在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型，即中间节点路由器和边界路由器。尽管在不断改进的各种路由协议中，对这两类路由器所使用的名称可能有很大的差别，但所发挥的作用却是一样的。

中间节点路由器在网络中传输时，提供报文的存储和转发。同时根据当前的路由表所保持的路由信息情况，选择最好的路径传送报文。由多个互连的LAN组成的公司或企业网络一侧和外界广域网相连接的路由器，就是这个企业网络的边界路由器。它从外部广域网收集向本企业网络寻址的信息，转发到企业网络中有关的网络段；另一方面集中企业网络中各个LAN段向外部广域网发送的报文，对相关的报文确定最好的传输路径。

我们通过一个例子来说明路由器工作原理。

例：工作站A需要向工作站B传送信息（并假定工作站B的IP地址为12005），它们之间需要通过多个路由器的接力传递。

其工作原理如下：

　　（1）工作站A将工作站B的地址12005连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。

　　（2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先从报头中取出地址12005，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1->R2->R5->B；并将数据帧发往路由器2。

　　（3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。

　　（4）路由器5同样取出目的地址，发现12005就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。

　　（5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。

事实上，路由器除了上述的路由选择这一主要功能外，还具有网络流量控制功能。有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会 降低路由器的性能。因此，我们以为，支持多协议的路由器性能相对较低。用户购买路由器时，需要根据自己的实际情况，选择自己需要的网络协议的路由器。

近年来出现了交换路由器产品，从本质上来说它不是什么新技术，而是为了提高通信能力，把交换机的原理组合到路由器中，使数据传输能力更快、更好。

路由器工作在第三层而区别于工作在第二层的交换机，是因为交换机只能读取并修改帧的结构而无法理解第三层IP包的报文；路由器则不但具有第一、第二层的功能，也就是说它不但能读取并修改帧的内容，还可以修改IP包的报头并依据目的地址来进行路由，这是它区别于二层交换机的地方，所以才说路由器工作在第三层。

路由器属于OSI体系结构的第三层：网络层。

OSI体系结构，意为开放式系统互联。国际标准组织（国际标准化组织）制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层，包含应用程序级的数据。每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。

扩展资料

1、物理层（即OSI模型中的第一层也是最底层）：

物理层实际上就是布线、光纤、网卡和其它用来把两台网络通信设备连接在一起的东西。甚至一个信鸽也可以被认为是一个1层设备。网络故障的排除经常涉及到1层问题。

2、数据链路层：

运行以太网等协议。网桥都在2层工作，仅关注以太网上的MAC地址。有关MAC地址、交换机或者网卡和驱动程序，就是在第2层的范畴。集线器属于第1层的领域，因为它们只是电子设备，没有2层的知识。

3、网络层：

网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。

IP是第3层问题的一部分，此外还有一些路由协议和地址解析协议（ARP）。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。

4、信息的传输层：

第4层的数据单元也称作数据包（packets）。这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。

理解第4层的另一种方法是，第4层提供端对端的通信管理。像TCP等一些协议非常善于保证通信的可靠性。有些协议并不在乎一些数据包是否丢失，UDP协议就是一个主要例子。

5、会话层：

这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

6、表示层：

这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。

7、应用层：

是专门用于应用程序的。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。SMTP、DNS和FTP都是第7层协议。

：OSI体系结构

路由器工作在OSI七层模型的第三层网络层，路由器使用IP地址进行寻址，实现源IP到目标IP的端到端的无连接数据报服务；

路由器采用查路由表的方式确定最佳路由。而路由表可以是手工配置的静态路由，也可以使用路由协议获得的动态路由。