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VPN

VPN（Virtual Private Network-虛擬專(zhuān)用網(wǎng)）解決方案是路由器具有的重要功能之一。其解決方案大致如下：
1．訪(fǎng)問(wèn)控制
一般分為PAP（口令認證協(xié)議）和CHAP（高級口令認證協(xié)議）兩種協(xié)議。PAP要求登錄者向目標路由器提供用戶(hù)名和口令，與其訪(fǎng)問(wèn)列表（Access List）中的信息相符才允許其登錄。它雖然提供了一定的安全保障，但用戶(hù)登錄信息在網(wǎng)上無(wú)加密傳遞，易被人竊取。CHAP便應運而生，它把一隨機初始值與用戶(hù)原始登錄信息（用戶(hù)名和口令）經(jīng)Hash算法翻譯后形成新的登錄信息。這樣在網(wǎng)上傳遞的用戶(hù)登錄 信息對黑客來(lái)說(shuō)是不透明的，且由于隨機初始值每次不同，用戶(hù)每次的最終登錄信息也會(huì )不同，即使某一次用戶(hù)登錄信息被竊取，黑客也不能重復使用。需要注意的是，由于各廠(chǎng)商采取各自不同的Hash算法，所以CHAP無(wú)互操作性可言。要建立VPN需要VPN兩端 放置相同品牌路由器。
2．數據加密
在加密過(guò)程中加密位數是一個(gè)很重要的參數，它直接關(guān)系到解密的難易程度，其中Intel 9000系列路由器表現最為優(yōu)異，為一百多位加密。
3．NAT（Network Address Translation-網(wǎng)絡(luò )地址轉換協(xié)議）
如同用戶(hù)登錄信息一樣，IP和MAC地址在網(wǎng)上無(wú)加密傳遞也很不安全。NAT可把合法IP地址和MAC地址翻譯成非法IP地址和MAC地址在網(wǎng)上傳遞，到達目標路由器后反翻譯成合法IP與MAC地址，這一過(guò)程有點(diǎn)像CHAP，翻譯算法廠(chǎng)商各自有不同標 準，不能實(shí)現互操作。
QoS
QoS（Quality of Service-服務(wù)質(zhì)量）本來(lái)是ATM（Asynchronous Transmit Mode）中的專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)，在IP上原來(lái)是不談QoS的，但利用IP傳VOD等多媒體信息的應用越來(lái)越多，IP作為一個(gè)打包的協(xié)議顯得有點(diǎn)力不從心：延遲長(cháng)且不為定值，丟包造成信號不連續且失真大。為解決這些問(wèn)題，廠(chǎng)商提供了若干解決方案：第一種方案是基于 不同對象的優(yōu)先級，某些設備（多為多媒體應用）發(fā)送的數據包可以后到先傳。第二種方案基于協(xié)議的優(yōu)先級，用戶(hù)可定義哪種協(xié)議優(yōu)先級高，可后到先傳，Intel和Cisco都支持。第三種方案是做鏈路整合MLPPP（Multi Link Point to Point Protocol），Cisco支持可通過(guò)將連接兩點(diǎn)的多條線(xiàn)路做帶寬匯聚，從而提高帶寬。第四種方案是做資源預留RSVP（Resource Reservation Protocol），它將一部分帶寬固定的分給多媒體信號，其它協(xié)議無(wú)論如何擁擠，也不得占用這部分帶寬。這幾種解決方案都能有效的提高傳輸質(zhì)量。
RIP、OSPF和BGP協(xié)議
互聯(lián)網(wǎng)上現在大量運行的路由協(xié)議有RIP（Routing Information Protocol-路由信息協(xié)議）、OSPF（Open Shortest Path First--開(kāi)放式最短路優(yōu)先）和BGP（Border Gateway Protocol—邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）。RIP、OSPF是內部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，適用于單個(gè)ISP的統一路由協(xié)議的運行，由一個(gè)ISP運營(yíng)的網(wǎng)絡(luò )稱(chēng)為一個(gè)自治系統。BGP是自治系統間的路由協(xié)議，是一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。
RIP是推出時(shí)間最長(cháng)的路由協(xié)議，也是最簡(jiǎn)單的路由協(xié)議。它主要傳遞路由信息（路由表）來(lái)廣播路由。每隔30秒，廣播一次路由表，維護相鄰路由器的關(guān)系，同時(shí)根據收到的路由表計算自己的路由表。RIP運行簡(jiǎn)單，適用于小型網(wǎng)絡(luò )，互聯(lián)網(wǎng)上還在部分使用著(zhù) RIP。
OSPF協(xié)議是“開(kāi)放式最短路優(yōu)先”的縮寫(xiě)。“開(kāi)放”是針對當時(shí)某些廠(chǎng)家的“私有”路由協(xié)議而言，而正是因為協(xié)議開(kāi)放性，才使得OSPF具有強大的生命力和廣泛的用途。它通過(guò)傳遞鏈路狀態(tài)（連接信息）來(lái)得到網(wǎng)絡(luò )信息，維護一張網(wǎng)絡(luò )有向拓撲圖，利用最小 生成樹(shù)算法得到路由表。OSPF是一種相對復雜的路由協(xié)議。
總的來(lái)說(shuō)，OSPF、RIP都是自治系統內部的路由協(xié)議，適合于單一的ISP（自治系統）使用。一般說(shuō)來(lái)，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)并不適合跑單一的路由協(xié)議，因為各ISP有自己的利益，不愿意提供自身網(wǎng)絡(luò )詳細的路由信息。為了保證各ISP利益，標準化組織制定了I SP間的路由協(xié)議BGP。
BGP處理各ISP之間的路由傳遞。其特點(diǎn)是有豐富的路由策略，這是RIP、OSPF等協(xié)議無(wú)法做到的，因為它們需要全局的信息計算路由表。BGP通過(guò)ISP邊界的路由器加上一定的策略，選擇過(guò)濾路由，把RIP、OSPF、BGP等的路由發(fā)送到對方。 全局范圍的、廣泛的互聯(lián)網(wǎng)是BGP處理多個(gè)ISP間的路由的實(shí)例。BGP的出現，引起了互聯(lián)網(wǎng)的重大變革，它把多個(gè)ISP有機的連接起來(lái)，真正成為全球范圍內的網(wǎng)絡(luò )。帶來(lái)的副作用是互聯(lián)網(wǎng)的路由爆炸，現在互聯(lián)網(wǎng)的路由大概是60000條，這還是經(jīng)過(guò)“聚合 ”后的數字。 配置BGP需要對用戶(hù)需求、網(wǎng)絡(luò )現狀和BGP協(xié)議非常了解，還需要非常小心，BGP運行在相對核心的地位，一旦出錯，其造成的損失可能會(huì )很大！ IPv6技術(shù)
迅速發(fā)展中的互聯(lián)網(wǎng)將不再是僅僅連接計算機的網(wǎng)絡(luò )，它將發(fā)展成能同電話(huà)網(wǎng)、有線(xiàn)電視網(wǎng)類(lèi)似的信息通信基礎設施。因此，正在使用的IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）已經(jīng)難以勝任，人們迫切希望下一代 IP即IPv6的出現。
IPv6是IP的一種版本，在互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議TCP/IP中，是OSI模型第3層(網(wǎng)絡(luò )層)的傳輸協(xié)議。它同目前廣泛使用的、1974年便提出的IPv4相比，地址由32位擴充到128位。從理論上說(shuō)，地址的數量由原先的4.3×109個(gè)增加到4.3×1038個(gè)。之所以必須從現行的IPv4改用IPv6， 主要有二個(gè)原因。
1．由于互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展，地址數量已經(jīng)不夠用，這使得網(wǎng)絡(luò )管理花費的精力和費用令人難以承受。地址的枯竭是促使向擁有128位地址空間過(guò)渡的首要原因。
2．隨著(zhù)主機數目的增加，決定數據傳輸路由的路由表在不斷加大。路由器的處理性能跟不上這種迅速增長(cháng)。長(cháng)此以往，互聯(lián)網(wǎng)連接將難以提供穩定的服務(wù)。經(jīng)由IPv6，路由數可以減少一個(gè)數量級。
為了使互聯(lián)網(wǎng)連接許多東西變得簡(jiǎn)單，而且使用容易，必須采用IPv6。IPv6所以能做到這一點(diǎn)，是因為它使用了四種技術(shù):地址空間的擴充、可使路由表減小的地址構造、自動(dòng)設定地址以及提高安全保密性。
IPv6在路由技術(shù)上繼承了IPv4的有利方面，代表未來(lái)路由技術(shù)的發(fā)展方向，許多路由器廠(chǎng)商目前已經(jīng)投入很大力量以生產(chǎn)支持IPv6的路由器。當然IPv6也有一些值得注意和效率不高的地方，IPv4/NAT和IPv6將會(huì )共存相當長(cháng)的一段時(shí)間。
什么是無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )？
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展日新月異，各種802.11x標準不斷被更新，新的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )架構和技術(shù)也不斷被提出。正當無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）的發(fā)展方興未艾時(shí)，一種新的無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )（無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )）又出現了。無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )的核心指導思想是讓網(wǎng)絡(luò )中的每個(gè)節點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號，傳統的WLAN一直存在的可伸縮性低和健壯性差等諸多問(wèn)題由此迎刃而解。無(wú)線(xiàn)Mesh技術(shù)的出現，代表著(zhù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的又一大跨越，有極為廣闊的應用前景。
什么是無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )？
無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )（無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )）也稱(chēng)為“多跳（multi-hop）”網(wǎng)絡(luò )，它是一種與傳統無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )完全不同的新型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。
在傳統的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)中，每個(gè)客戶(hù)端均通過(guò)一條與AP相連的無(wú)線(xiàn)鏈路來(lái)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )，用戶(hù)如果要進(jìn)行相互通信的話(huà)，必須首先訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)固定的接入點(diǎn)(AP)，這種網(wǎng)絡(luò )結構被稱(chēng)為單跳網(wǎng)絡(luò )。而在無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )中，任何無(wú)線(xiàn)設備節點(diǎn)都可以同時(shí)作為AP和路由器，網(wǎng)絡(luò )中的每個(gè)節點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號，每個(gè)節點(diǎn)都可以與一個(gè)或者多個(gè)對等節點(diǎn)進(jìn)行直接通信。
這種結構的最大好處在于：如果最近的AP由于流量過(guò)大而導致?lián)砣脑?huà)，那么數據可以自動(dòng)重新路由到一個(gè)通信流量較小的鄰近節點(diǎn)進(jìn)行傳輸。依此類(lèi)推，數據包還可以根據網(wǎng)絡(luò )的情況，繼續路由到與之最近的下一個(gè)節點(diǎn)進(jìn)行傳輸，直到到達最終目的地為止。這樣的訪(fǎng)問(wèn)方式就是多跳訪(fǎng)問(wèn)。
其實(shí)人們熟知的Internet就是一個(gè)Mesh網(wǎng)絡(luò )的典型例子。例如，當我們發(fā)送一份E-mail時(shí)，電子郵件并不是直接到達收件人的信箱中，而是通過(guò)路由器從一個(gè)服務(wù)器轉發(fā)到另外一個(gè)服務(wù)器，最后經(jīng)過(guò)多次路由轉發(fā)才到達用戶(hù)的信箱。在轉發(fā)的過(guò)程中，路由器一般會(huì )選擇效率最高的傳輸路徑，以便使電子郵件能夠盡快到達用戶(hù)的信箱。
與傳統的交換式網(wǎng)絡(luò )相比，無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )去掉了節點(diǎn)之間的布線(xiàn)需求，但仍具有分布式網(wǎng)絡(luò )所提供的冗余機制和重新路由功能。在無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )里，如果要添加新的設備，只需要簡(jiǎn)單地接上電源就可以了，它可以自動(dòng)進(jìn)行自我配置，并確定最佳的多跳傳輸路徑。添加或移動(dòng)設備時(shí)，網(wǎng)絡(luò )能夠自動(dòng)發(fā)現拓撲變化，并自動(dòng)調整通信路由，以獲取最有效的傳輸路徑。
Mesh網(wǎng)絡(luò )的五大優(yōu)勢
與傳統的WLAN相比，無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )具有幾個(gè)無(wú)可比擬的優(yōu)勢：
1．快速部署和易于安裝。安裝Mesh節點(diǎn)非常簡(jiǎn)單，將設備從包裝盒里取出來(lái)，接上電源就行了。由于極大地簡(jiǎn)化了安裝，用戶(hù)可以很容易增加新的節點(diǎn)來(lái)擴大無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò )容量。在無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )中，不是每個(gè)Mesh節點(diǎn)都需要有線(xiàn)電纜連接，這是它與有線(xiàn)AP最大的不同。 Mesh的設計目標就是將有線(xiàn)設備和有線(xiàn)AP的數量降至最低，因此大大降低了總擁有成本和安裝時(shí)間，僅這一點(diǎn)帶來(lái)的成本節省就是非?？捎^(guān)的。無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )的配置和其他網(wǎng)管功能與傳統的WLAN相同，用戶(hù)使用WLAN的經(jīng)驗可以很容易應用到Mesh網(wǎng)絡(luò )上。
2．非視距傳輸(NLOS)。利用無(wú)線(xiàn)Mesh技術(shù)可以很容易實(shí)現NLOS配置，因此在室外和公共場(chǎng)所有著(zhù)廣泛的應用前景。與發(fā)射臺有直接視距的用戶(hù)先接收無(wú)線(xiàn)信號，然后再將接收到的信號轉發(fā)給非直接視距的用戶(hù)。按照這種方式，信號能夠自動(dòng)選擇最佳路徑不斷從一個(gè)用戶(hù)跳轉到另一個(gè)用戶(hù)，并最終到達無(wú)直接視距的目標用戶(hù)。這樣，具有直接視距的用戶(hù)實(shí)際上為沒(méi)有直接視距的鄰近用戶(hù)提供了無(wú)線(xiàn)寬帶訪(fǎng)問(wèn)功能。無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )能夠非視距傳輸的特性大大擴展了無(wú)線(xiàn)寬帶的應用領(lǐng)域和覆蓋范圍。
3．健壯性。實(shí)現網(wǎng)絡(luò )健壯性通常的方法是使用多路由器來(lái)傳輸數據。如果某個(gè)路由器發(fā)生故障，信息由其他路由器通過(guò)備用路徑傳送。E-mail就是這樣一個(gè)例子，郵件信息被分成若干數據包，然后經(jīng)多個(gè)路由器通過(guò)Internet發(fā)送，最后再組裝成到達用戶(hù)收件箱里的信息。Mesh網(wǎng)絡(luò )比單跳網(wǎng)絡(luò )更加健壯，因為它不依賴(lài)于某一個(gè)單一節點(diǎn)的性能。在單跳網(wǎng)絡(luò )中，如果某一個(gè)節點(diǎn)出現故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )也就隨之癱瘓。而在Mesh網(wǎng)絡(luò )結構中，由于每個(gè)節點(diǎn)都有一條或幾條傳送數據的路徑。如果最近的節點(diǎn)出現故障或者受到干擾，數據包將自動(dòng)路由到備用路徑繼續進(jìn)行傳輸，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的運行不會(huì )受到影響。
4．結構靈活。在單跳網(wǎng)絡(luò )中，設備必須共享AP。如果幾個(gè)設備要同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )，就可能產(chǎn)生通信擁塞并導致系統的運行速度降低。而在多跳網(wǎng)絡(luò )中，設備可以通過(guò)不同的節點(diǎn)同時(shí)連接到網(wǎng)絡(luò )，因此不會(huì )導致系統性能的降低。
Mesh網(wǎng)絡(luò )還提供了更大的冗余機制和通信負載平衡功能。在無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )中，每個(gè)設備都有多個(gè)傳輸路徑可用，網(wǎng)絡(luò )可以根據每個(gè)節點(diǎn)的通信負載情況動(dòng)態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節點(diǎn)的通信擁塞。而目前單跳網(wǎng)絡(luò )并不能動(dòng)態(tài)地處理通信干擾和接入點(diǎn)的超載問(wèn)題。
5．高帶寬。無(wú)線(xiàn)通信的物理特性決定了通信傳輸的距離越短就越容易獲得高帶寬，因為隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)傳輸距離的增加，各種干擾和其他導致數據丟失的因素隨之增加。因此選擇經(jīng)多個(gè)短跳來(lái)傳輸數據將是獲得更高網(wǎng)絡(luò )帶寬的一種有效方法，而這正是Mesh網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢所在。
在Mesh網(wǎng)絡(luò )中，一個(gè)節點(diǎn)不僅能傳送和接收信息，還能充當路由器對其附近節點(diǎn)轉發(fā)信息，隨著(zhù)更多節點(diǎn)的相互連接和可能的路徑數量的增加，總的帶寬也大大增加。此外，因為每個(gè)短跳的傳輸距離短，傳輸數據所需要的功率也較小。既然多跳網(wǎng)絡(luò )通常使用較低功率將數據傳輸到鄰近的節點(diǎn)，節點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信號干擾也較小，網(wǎng)絡(luò )的信道質(zhì)量和信道利用效率大大提高，因而能夠實(shí)現更高的網(wǎng)絡(luò )容量。比如在高密度的城市網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，Mesh網(wǎng)絡(luò )能夠減少使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的相鄰用戶(hù)的相互干擾，大大提高信道的利用效率。
Mesh網(wǎng)絡(luò )的不足
盡管無(wú)線(xiàn)Mesh聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著(zhù)廣泛的應用前景，但也存在一些影響它廣泛部署的問(wèn)題。
住宅小區無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)結構示意圖
1．互操作性。目前影響無(wú)線(xiàn)Mesh技術(shù)迅速普及的一個(gè)重要障礙就是互操作性。正如任何一種新興的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)剛出現時(shí)一樣，無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò )現在還沒(méi)有一個(gè)統一的技術(shù)標準，用戶(hù)現在要么就只能使用某一個(gè)廠(chǎng)商的無(wú)線(xiàn)Mesh產(chǎn)品，要么面臨如何與各種不同類(lèi)型的嵌入式無(wú)線(xiàn)設備接口的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題目前是影響無(wú)線(xiàn)Mesh技術(shù)推廣使用最重要的原因。鑒于此，目前一些公司正在開(kāi)發(fā)能夠適應不同無(wú)線(xiàn)環(huán)境的可配置的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備，互操作性有望得到一定程度的解決。但要想徹底解決互操作性問(wèn)題，最終還需要業(yè)界制定統一的無(wú)線(xiàn)Mesh技術(shù)標準。