PLC路由器原理和ARR

　　路由器基本原理

　　要实现网络中通信节点彼此之间的通信，首先必须给每个节点分配一个唯一的IP地址。路由器应该至少有两个网络端口，分别连接LAN或者WAN子网上，每个端口必须具有一个唯一的IP地址，并且要求与所连接IP子网的网络号相同。不同的端口有不同的网络号，对应不同的IP子网，这样各子网中的主机才能通过自己子网的IP地址把要求发出去的IP数据报送到路由器上。当路由器收到一份IP数据报后，首先要对该报文进行判断，然后根据判断的结果做进一步的处理。如果数据报是有效或正确的，路由器就根据数据报的目的IP地址转发该报文:否则就把报文丢弃。如果这个数据报的目的IP地址与路由器直接相连的一个子网上，路由器会通过相应的接口把报文转发到目的子网上去;否则会把它转发到下一跳(Hop)路由器。

　　为了完成上述的操作，每台路由器必须维护一个路由表。把对应不同目的地的最佳路径存放在路由表中，这就是路由策略(Routing Policy)问题。路由表反映网络的拓扑结构，一般一条表项应该包含数据报的目的IF地址(通常是目的主机所在网络的地址)、下一跳路由器的地址和相应的网络接口等，在网络拓扑发生变化的时候，路由表也应该做相应的变动。所以路由器必须能够生成并更新路由表。

　　选路机制实际上就是如何查找路由表，通过查询路由表来决定向哪个方向转发数据。一般来说，路由器首先搜索匹配的主机地址:如果没有，再搜索匹配的网络地址:最后搜索默认路由。一旦查到匹配的表项，路由器就会把数据从相应的接口发送出去。路由器具备上述各要素后，就可以完成数据转发任务了。另外，路由器不仅负责对1P包的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定互联网的路由选择和路由表的更新维护。

　　发展情况及存在问题

　　路由器体系结构主要经历了4次大的变迁:

　　1) 单机集中式总线结构。

　　2) 单机分布式共享总线结构。

　　3) 单机分布式Crossbar结构。

　　4) 多机互连的集群结构

　　变迁的主线是这样的:由使用通用功能器件过渡到使用专用器件;由系统的串行操作过渡到并行操作。器件的专用化程度越高，意味着系统的一些关键运算可以采用独立的物理器件来完成，提高系统性能。

　　另一方面，进行并行化处理.提高系统的并行化度，在提高系统性能方面一直都有广泛的应用，在路由器领域的应用当然也是自然的是工作在网络体系结构中的网络层上的，因而它可以获得更多的网络信息，它的功能相对丰富。路由器是目前组网，尤其是组建广域网络或大规模网络时使用最多的网络互连设备之一，它具有更强大的异种网互联的能力。路由器的基本功能如下:

　　(1) 截获发送到远程网络的报文，根据相应的路由算法，选择最合理的路由，对该报文进行转发。

　　(2) 为了便于网络间传送报文，路由器可以将大的数据包分成小的数据包，每个数据包单独选路转发，在目的主机再将小的数据包根据其首部字段中的标识、标志、片偏移组装成原始数据包的形式。

　　(3) 路由器可以连接使用不同通信协议的网络段路由器上的路由协议分为静态路由协议(非自适应协议)和动态路由协议(自适应协议)两类。在静态路由协议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、随机走动法等。这类协议的特点是简单和开销小，但不能适应网络拓朴结构及网络通信量的变化。动态路由策略有现在流行的分布式路由选择策略(属于这种策略的基本算法为有距离向量算法和链路状态算法)、集中式的路由选抒策略和混合式的路由选择策略。

　　值得特别提出的是作为Internet枢纽的路由器。由于Internet的规模非常大，而H构成整个Internet的每个自治系统不愿意外界了解木单位所采用的选路协议及本单位内部的网络结构，Internet采用的是分布式的路由选择协议。按照路由器在整个网中所处的地位不同，Internet路由选择协议分为内部网关协议IGP(如RIP, HELLO, OSPF)和外部网关协议EGP(如BGP-4),内部网关协议是在一个自治系统内部使用的路由选择协议，外部网关协议用来在不同自治系统的路由器之间交换路由信息。RIP协议是一个基于距离向量的分布式路由选择协议，NSFNET最初用到的HELLO是基于路由的网络时延的协议，OSPF是一种分布式的链路状态协议，BGP基本上是一个基于距离向量协议。路由器作为Internet的核心部件， 目前正朝着速度更快、服务质量(QoS)更好、管理更加综合化的方向发展

　　发展背景(出因)：信道传输差错控制技术一般来说 ，降低信道传输误码率的方法大致有两种，一是改善信道质量，降低信道自身误码率:二是采取一定的差错控制传输技术来降低因信道误码引起的传输错误。在实际使用中，信道质量的改善可能不切实际，因此采用差错控制的方法来解决信道传输误码是一个好的选择。

　　数据传输的差错控制技术就是在数据码流中人为地插入一些冗余数据，使其具有自动检错或纠错的能力，从而减少信息序列在传输过程中造成的误码。传输差错控制的方法大致可分为2类:利用纠错码的前向纠错(FEC)和利用检错码的自动重传请求(ARQ)。图是差错控制传输的类型示意图。

　　基本定义或原理：

　　对于常用的ARQ协议来说，可分为两种:①发送并等待ARQ:②连续ARQ.

　　在发送并等待ARQ协议中，发送方每发送一个信息包就等待接收方对其收到的包作出确认;在连续ARQ中，发送方不是发送每个信息包后就暂停，而是接连发送一行中几个包后才暂停。接收方检查每个信息包并确认信号给发送方。在一组信息包全部发送完之后，发送方再重新发送出错的信息包.

　　重新发送出错的信息包也有两种方式:在“退回N”的连续ARQ方式中，发送方重新发送第一个出错的信息包及同组的所有后继信息包:在“选择性重传”的连续ARQ方式中，只重新发送传输出错的信息包.尽管发送并等待ARQ协议明显地缺乏效率，当它的实现却相对容易，消耗的系统资源也很少，连续ARQ协议与之相比更需要编程技巧。

　　在ARQ方案中。接收端放弃有差错的数据分组，并通过反馈通道〔返回通道)发出请求对同一数据分组的重传。重传一直持续到这一数据分组被成功地接收到为止山于这一过程较简单且使系统具有可靠性，因此在数据通信的差错控制中得到了广泛的应用。不过，ARQ方案的执行依赖于信息差错率和往返行程时延。