路由器中的硬件IP路由表应用解析
路由器配置前我们要知道路由器是🔦信息网🚵络中实【luò zhōng shí】现网络【xiàn wǎng luò】互联的📩关键设🍑备,它将不同网络【tóng wǎng luò】或网段【huò wǎng duàn】😌之间的数据信息进行👧“翻译【fān yì】”,以实现【yǐ shí xiàn】网络互【wǎng luò hù】联和资【lián hé zī】源共享。下面就来看路【lái kàn lù】🎊由器的快速配👭置方法✝:
堵住安全漏洞
路由器【lù yóu qì】同计算机及其【jī jí qí】他网络设备一【shè bèi yī】🙀样【yàng】,自身也【zì shēn yě】存在一【cún zài yī】些缺陷和漏洞【hé lòu dòng】🕋。利用路🙀由器自身缺点【shēn quē diǎn】进行网【jìn háng wǎng】络攻击,是黑客🍼常用的🍒手段【shǒu duàn】。因此,我们必【wǒ men bì】💞须在堵住路由器【lù yóu qì】安全漏洞上⬅采取必👽要的措🅾施。限制系统物理访问是【fǎng wèn shì】🎐最有效的方法之一【zhī yī】❣。它是将🐍控制台🤤和终端会话路由器【lù yóu qì】配🧦置成在🤠较短闲➖置时间【zhì shí jiān】后【hòu】❓,自动退出系统,以堵住【yǐ dǔ zhù】路由器【lù yóu qì】的安全漏洞,保护整个网络的安全。此外【cǐ wài】,应避免【yīng bì miǎn】将调制解调器🚉连接到路由器【lù yóu qì】的辅助端口。
避免身份危机
黑客常【hēi kè cháng】常利用弱口令【lìng】🎅或默认【huò mò rèn】口令【lìng】进🎚行攻击。加长口令【lìng】,有助于🤙防御这🌤类攻击【lèi gōng jī】❓。当网络管理人员调离【yuán diào lí】或退出本岗位🐮时【shí】,应立即更换口🏤令【lìng】。另外,还应启用路由器💋的口令【lìng】加密【mì】🤑功能。在大多【zài dà duō】数的路【shù de lù】由器💋上,可以路⬇由器配置一些【zhì yī xiē】🐼协议,如远程【rú yuǎn chéng】验证拨【yàn zhèng bō】入用户🧀服务,结合验【jié hé yàn】🆗证服务🎢器提供【qì tí gòng】经过加密【mì】🤑、验证的路由器💋访问【fǎng wèn】,以加强【yǐ jiā qiáng】路由器💋的安全系数,提高整个网络的安全性【xìng】👫。
限制逻辑访问
限制【xiàn zhì】👊逻辑访【luó jí fǎng】问🛺,主要是借助于【jiè zhù yú】🥉合理处置访问👈控制👊列表【biǎo】,限制【xiàn zhì】👊远程终端😂会话🍦,有助于🕓防止黑客获得系统逻辑访【luó jí fǎng】问🛺。SSH是优先【shì yōu xiān】的逻辑【de luó jí】访问🛺方法Ⓜ,但如果【dàn rú guǒ】无法Ⓜ避免🍇TELNET,不妨使🚍用终端【yòng zhōng duān】😖访问控【fǎng wèn kòng】制👊,以限制【xiàn zhì】🚍只能访【zhī néng fǎng】问可信主机🏖。因此,需要给TELNET在路由器上使【qì shàng shǐ】用的虚拟终端【nǐ zhōng duān】端口添加一份访问列表【biǎo】。
控制消【kòng zhì xiāo】息协议ICMP有助于排除故【pái chú gù】⏪障【zhàng】,但也为【dàn yě wéi】攻击者提供了😚用来浏【yòng lái liú】览网络😡设备、确定时间戳和网络掩码以及🔞对【duì】🤳OS修正版【xiū zhèng bǎn】本作出推测的【de】😼信息【xìn xī】。为了防止【zhǐ】黑客🐰搜集上💀述信息【xìn xī】,只允许🎴以下类型的【xíng de】🏮ICMP流量进入网络🥘:ICMP网无法到达【fǎ dào dá】的【de】😼、主机无法到达【fǎ dào dá】的【de】😼、端口无法到达【fǎ dào dá】的【de】😼、包太大【bāo tài dà】的【de】😼、源抑制【yuán yì zhì】的【de】😼以及超出生🥄存时间(TTL)的【de】😼。此外,逻辑访问控制【wèn kòng zhì】🏨还应禁止【zhǐ】😝ICMP流量以🏓外的【de】所♒有流量【yǒu liú liàng】。
使用入【rù】💼站访问【zhàn fǎng wèn】🆒控制🦊,可将特定服务器【fú wù qì】🔲引导至对应的【de】服务器【fú wù qì】🔲。例如,只允许【zhī yǔn xǔ】SMTP流量进【liú liàng jìn】🐣入邮件【rù yóu jiàn】📥服务器【fú wù qì】🔲;DNS流量进【liú liàng jìn】🐣入【rù】DNS服务器【fú wù qì】🔲;通过安🍲全套接协议层(SSL)的【de】HTTP(HTTPS)流量进【liú liàng jìn】🐣入【rù】WEB服务器【fú wù qì】🔲。为了避🍸免路由器【qì】成为DoS攻击目标🍮,应拒绝以下流量进【liú liàng jìn】🐣入【rù】:没有【méi yǒu】IP地址【dì zhǐ】🎡的包【de bāo】,采用本【cǎi yòng běn】地主机地址【dì zhǐ】🎡、广播地🎴址🎡、多播地【duō bō dì】址🎡以及任何假冒【hé jiǎ mào】的内【de nèi】🉐部地址【bù dì zhǐ】🎡的包【de bāo】。还可以采取增【cǎi qǔ zēng】加📔SYM ACK队列长度、缩短⏫ACK超时等措施🌿,来保护路由器【qì】免受【miǎn shòu】🌷TCP SYN攻击。
监控路由器配置更改
在对路♉由器配📛置进行🥊改动时,需要对❣其进行监控。如果使🔳用了🖕SNMP,则一定要选择【yào xuǎn zé】🍃功能强大的共用字符串📌,最好是使用提供消息【gòng xiāo xī】加密功【jiā mì gōng】能的 SNMP。如果不🤖通过【tōng guò】SNMP管理而对设备进行远【jìn háng yuǎn】程路由🦋器配置【qì pèi zhì】,最好将SNMP设备路【shè bèi lù】👭由器配📛置成只🏠读,拒绝对这些设备进行写访问。这样【zhè yàng】🈚,能防止黑客改【hēi kè gǎi】动或关【dòng huò guān】闭接口【bì jiē kǒu】。此外【cǐ wài】🌻,还要将【hái yào jiāng】系统日志信息【zhì xìn xī】从路由器发送至指定【zhì zhǐ dìng】服务器🐼。同时,为进一步确保🐔安全管🅱理,还可使【hái kě shǐ】用SSH等加密机制⏯,利用【lì yòng】SSH与路由器建立【qì jiàn lì】加密的【jiā mì de】🖼远程会🈹话【huà】。
实施路由器配置管理
配置管【pèi zhì guǎn】🥪理的一个重要【gè chóng yào】🚱部分,就是确【jiù shì què】🧠保网络【bǎo wǎng luò】使用合理的路【lǐ de lù】由器【yóu qì】😵协议,避免使用路由🎖信息协🏰议(RIP)。因为RIP很容易被欺骗【bèi qī piàn】而接受不合法🏤的路由更新。所以【suǒ yǐ】,必须实🔻施控制【shī kòng zhì】存放、检索及🤗更新路【gèng xīn lù】由器【yóu qì】😵配置,以便在新配置出现问题时能【tí shí néng】更换【gèng huàn】⚪、重装或恢复到🥠原先的路由器【yóu qì】😵配置。
1. 路由器的体系结构

图【tú】⏫1给出了一般路由器的【de】📽逻辑体【luó jí tǐ】系结构。它主要📛由下面【yóu xià miàn】😱几部分组成 :路由引📝擎、转发引擎、 路由表【lù yóu biǎo】、网络适【wǎng luò shì】⏪配器和相关的【xiàng guān de】👪逻辑电🕗路等。转发引擎负责把从一个网络适【wǎng luò shì】⏪配器来【pèi qì lái】的【de】👪数据包【shù jù bāo】转发到另一个【lìng yī gè】网络适【wǎng luò shì】⏪配器出去。IP协议🍺,包括对【bāo kuò duì】😒路由表【lù yóu biǎo】的【de】👪查找【chá zhǎo】,构成了转发引擎中最主要的【zhǔ yào de】👪部分。由于每个通过路【tōng guò lù】由器并需要🎚其转发的【de】👪数据包【shù jù bāo】都要【dōu yào】🐶对路由表【lù yóu biǎo】进行查找【chá zhǎo】,所以路【suǒ yǐ lù】由表的【yóu biǎo de】👪查找【chá zhǎo】效率如何🎽往往决【wǎng wǎng jué】💁定了整个路由【gè lù yóu】🦄器的【de】👪性能🐿。路由引📝擎则包括了高层协议🍺,特别是【tè bié shì】⬛路由协☕议🍺,它负责对路由表【lù yóu biǎo】的【de】更🔮新【xīn】♈。由于路【yóu yú lù】由引📝擎不涉【qíng bú shè】及📵通过路【tōng guò lù】由器的【de】📽数据通📭路,故它可【gù tā kě】用通用【yòng tōng yòng】🙂的【de】👪CPU代替。
2.硬件路由表的数据结构设计
一般路由器中【yóu qì zhōng】路由表的每一【de měi yī】项至少有这样【yǒu zhè yàng】🤕的信息【de xìn xī】:目标地🐗址、网络隐🌮码、下一跳【xià yī tiào】地址。如果对每一个【měi yī gè】IP地址都要一个【yào yī gè】表项📉,那么需要占用【yào zhàn yòng】🏸很大的【hěn dà de】2323*4字节的🌿存储器🈂,而且其中必定🌹有很多的表项📉没有被使用👍,这就会造成极【zào chéng jí】大的资🔘源浪费。
为了用📏硬件实【yìng jiàn shí】现路由表的查【biǎo de chá】找,查找算🗓法需要【fǎ xū yào】满足如🗺下的条件:
1) 实时的实现路由表的查找;
2) 有效的📤实现路【shí xiàn lù】由表的【yóu biǎo de】插入和🔚删除;
3) 提供有效的最长前缀匹配;
4) 具有良好的可扩展性;
5) 支持广播和组播;
6) 有效的【yǒu xiào de】😉对Memory进行利用【yòng】🤔;
7) 硬件上容易实现🎴,并具有【bìng jù yǒu】良好的【liáng hǎo de】性能🔱 。
我们考【wǒ men kǎo】🐧虑🏰,如果在🦈对【duì】路由🗄表的查🌚找中【zhǎo zhōng】,把子网【bǎ zǐ wǎng】隐码和【yǐn mǎ hé】IP地址结【dì zhǐ jié】合起来【hé qǐ lái】,对【duì】IP地址进🕍行相应【háng xiàng yīng】的分段,并把它们相连🅱。这样在路由表的表项【de biǎo xiàng】中,只有【zhī yǒu】IP地址的♌一部分及其相⛓应的隐码部分,可以实现良好的可扩🎨展性🏿,只要对【duì】Memory进行有效的管【xiào de guǎn】理,可以灵活的动【huó de dòng】态的实现对【duì】路🏉由的插【yóu de chā】入和删【rù hé shān】除♒。鉴于此,我们设【wǒ men shè】计该表的结构👤(如下面的表一🌠所示 ):

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它的思【tā de sī】想是【shì】:把😸32位【wèi】🎿IPv4地址主要分【fèn】成❤4部分【bù fèn】🌻,每部分【měi bù fèn】💦8位【wèi】🎿。在该结构中【gòu zhōng】,Address-part[0-4]是【shì】IP地址中的一部【de yī bù】分【fèn】🌻,Mask-part[0-4]是【shì】相应👏的【de】掩码部分【bù fèn】🌻。Hit-next[0-4]是【shì】需要查找的【chá zhǎo de】目标【mù biāo】🌵IP地址与【yǔ】掩码部分【bù fèn】🌻相与【yǔ】后,与【yǔ】Address-part一致时🎇所要查【suǒ yào chá】🥞找的【de】下🐅一路由项所😏在地址👺的【de】指针。,Miss-hit[0-4]则是【shì】相互不一🤷致时😞,下一路⏹由项所😏在地址👺的【de】指针。Shift位【wèi】🎿则用于【zé yòng yú】判断是【shì】否需🏡要对IP地址中的【de】下📑8位【wèi】🎿进行查【jìn háng chá】找和🔫判断。它只有【tā zhī yǒu】🕹在当前的【de】8位【wèi】🎿IP地址与【yǔ】目标【mù biāo】🌵地址中相应的【yīng de】🙈8位【wèi】一致🚞时,才会被【cái huì bèi】置位【zhì wèi】👬。Stop位【wèi】🎿用于判断是【shì】否还需进行查【jìn háng chá】找。它在IP地址查找结束【zhǎo jié shù】时被置位【zhì wèi】👬,或没有【huò méi yǒu】比当前【bǐ dāng qián】项所对【xiàng suǒ duì】应的【yīng de】🙈IP地址更长的【de】路由表项【yóu biǎo xiàng】时被置位【zhì wèi】👬。
图2就是一个表1的例子 :
在该例子中【zǐ zhōng】,每一方【měi yī fāng】框中上面一行【miàn yī háng】表示🀄相应的【xiàng yīng de】👾IP地址部分【fèn】和隐码部【yǐn mǎ bù】分【fèn】🎛。下面一🤳行表示🀄相关的🥤隐码部【yǐn mǎ bù】分【fèn】🎛的二进制表示⏫。 相应的【xiàng yīng de】👾查找算法如下:
/*查找算法开始 */
search = TRUE ;
WHILE ( search )
{
masked_key = key & ( entry ->mask_part ) ;
result = ( entry ->address_part ) = = masked_key
IF ( result = = TRUE ) {
best_match = entry ;
entryentry = entry ->hit_next;
}ELSE{ entryentry = entry ->miss_next;
IF ( entry ->stop = = TRUE ) search = FALSE;
}
}
RETURN best_match ;
/*查找算法结束 */
为了实【wéi le shí】🚐现有效的插入【de chā rù】和删除🏎,我们还要在路【yào zài lù】由表的【biǎo de】🏝数据结🔘构中再🍥另外添❔加几个【jiā jǐ gè】域📏 :parent指针【zhǐ zhēn】(指向本结点的父结点👣),路由信【lù yóu xìn】息【xī】(routeinfo)等【děng】。它们的【tā men de】🥢用途是【yòng tú shì】在路由表的【biǎo de】🏝查找过程中💁,特别是【tè bié shì】在指针【zhǐ zhēn】😦的回溯【de huí sù】(pointer reversal)中💁,可以大大的节省查找时间📊。由于🦒IP路由的插入【de chā rù】和删除🏎比较复杂。我们只是粗略得说明一下。
IP路由的插入:
/*插入算法开始 */
/* 先用上【xiān yòng shàng】面提到的查找算法找【suàn fǎ zhǎo】🐯出🈁best-match */
best_match = search ( new_entry );
/* 确定需要加入【yào jiā rù】📮的路由【de lù yóu】中没有【zhōng méi yǒu】💬被🍐best-match包括的那几位 */
for ( count = first_unmatched_bit ; count <= sizeof ( new_entry) ;
count+= sizeof ( address_part ) {
/* 创建新的结点 */
create new node ;
/* 将该结【jiāng gāi jié】点连入🥟best_match的hit_next */
link node into hit branch of best_match ;
}
/*插入算法结束 */
IP路由的【de】💗删除要分几种情况讨【qíng kuàng tǎo】🕧论 。如【rú】✌ best_match 是叶子💊结点 ,best_match的【de】💗hit_next指针为【zhǐ zhēn wéi】🎴空【kōng】🍦, best_match的【de】💗miss_next指针为【zhǐ zhēn wéi】🎴空【kōng】🍦 和【hé】hit_next指针和【hé】miss_next指针都🕚不为空【kōng】💟等四种情况。这里就【zhè lǐ jiù】不再讨【bú zài tǎo】🍋论。 另外🆑,还可以♈通过两【tōng guò liǎng】种方法【zhǒng fāng fǎ】,将配置⛏文档存【wén dàng cún】🤸放在支持命令行接口(CLT)的【de】路由🥍器平台上。一种是【yī zhǒng shì】🤞运行脚【yùn háng jiǎo】💯本,脚本能【jiǎo běn néng】📉在路由器【lù yóu qì】配🍽置😠服务器【wù qì】到路【dào lù】🚡由器之间建立【jiān jiàn lì】👢SSH会话、登录系统🚧、关闭控【guān bì kòng】制器日志功能、显示配【xiǎn shì pèi】置😠、保存路由器【lù yóu qì】配🍽置😠到本地文件以【wén jiàn yǐ】及退🚀出系统🚧。另一种【lìng yī zhǒng】是🤞在路由器【lù yóu qì】配🍽置😠服务器【wù qì】到路【dào lù】🚡由器之间建立【jiān jiàn lì】👢IPSEC遂道【suí dào】🔞,通过该安全遂【ān quán suí】道🔞内的【de】💗TFTP,将路由器【lù yóu qì】配🍽置😠文件拷贝到服务器【wù qì】。同时,还应明确哪些【què nǎ xiē】人员可以更改🥜路由器【lù yóu qì】配🍽置😠、何时进【hé shí jìn】行更改🥜以及如【rú】🕷何进行更改🥜,在进行任何更🔎改之前【gǎi zhī qián】,制定详【zhì dìng xiáng】细的【xì de】💗逆序操作规程【zuò guī chéng】。
路由器【lù yóu qì】配置的方法您通过以上的内【shàng de nèi】〰容应该有所了💽解了,这些都🥀是基础🍢知识【zhī shí】,很容易【hěn róng yì】就会掌🦅握的⤴,希望读者能够【zhě néng gòu】掌握【zhǎng wò】。
关键词:路由器,硬件IP路由表
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