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VPN

VPN（Virtual Private Network-虛擬專用網(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．訪問(wèn)控制
一般分為PAP（口令認(rèn)證協(xié)議）和CHAP（高級(jí)口令認(rèn)證協(xié)議）兩種協(xié)議。PAP要求登錄者向目標(biāo)路由器提供用戶名和口令，與其訪問(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，但用戶登錄信息在網(wǎng)上無(wú)加密傳遞，易被人竊取。CHAP便應(yīng)運(yùn)而生，它把一隨機(jī)初始值與用戶原始登錄信息（用戶名和口令）經(jīng)Hash算法翻譯后形成新的登錄信息。這樣在網(wǎng)上傳遞的用戶登錄 信息對(duì)黑客來(lái)說(shuō)是不透明的，且由于隨機(jī)初始值每次不同，用戶每次的最終登錄信息也會(huì)不同，即使某一次用戶登錄信息被竊取，黑客也不能重復(fù)使用。需要注意的是，由于各廠商采取各自不同的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．?dāng)?shù)據(jù)加密
在加密過(guò)程中加密位數(shù)是一個(gè)很重要的參數(shù)，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(xiàn)最為優(yōu)異，為一百多位加密。
3．NAT（Network Address Translation-網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議）
如同用戶登錄信息一樣，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(dá)目標(biāo)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，翻譯算法廠商各自有不同標(biāo) 準(zhǔn)，不能實(shí)現(xiàn)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(yīng)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(zhǎng)且不為定值，丟包造成信號(hào)不連續(xù)且失真大。為解決這些問(wèn)題，廠商提供了若干解決方案：第一種方案是基于 不同對(duì)象的優(yōu)先級(jí)，某些設(shè)備（多為多媒體應(yīng)用）發(fā)送的數(shù)據(jù)包可以后到先傳。第二種方案基于協(xié)議的優(yōu)先級(jí)，用戶可定義哪種協(xié)議優(yōu)先級(jí)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)的多條線路做帶寬匯聚，從而提高帶寬。第四種方案是做資源預(yù)留RSVP（Resource Reservation Protocol），它將一部分帶寬固定的分給多媒體信號(hào)，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(xiàn)在大量運(yùn)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(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，適用于單個(gè)ISP的統(tǒng)一路由協(xié)議的運(yùn)行，由一個(gè)ISP運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)稱為一個(gè)自治系統(tǒng)。BGP是自治系統(tǒng)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(zhǎng)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(hù)相鄰路由器的關(guān)系，同時(shí)根據(jù)收到的路由表計(jì)算自己的路由表。RIP運(yùn)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 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(duì)當(dāng)時(shí)某些廠家的“私有”路由協(xié)議而言，而正是因?yàn)閰f(xié)議開(kāi)放性，才使得OSPF具有強(qiáng)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(hù)一張網(wǎng)絡(luò)有向拓?fù)鋱D，利用最小 生成樹(shù)算法得到路由表。OSPF是一種相對(duì)復(fù)雜的路由協(xié)議。
總的來(lái)說(shuō)，OSPF、RIP都是自治系統(tǒng)內(nèi)部的路由協(xié)議，適合于單一的ISP（自治系統(tǒng)）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?yàn)楦鱅SP有自己的利益，不愿意提供自身網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)的路由信息。為了保證各ISP利益，標(biāo)準(zhǔn)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?yàn)樗鼈冃枰值男畔⒂?jì)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(duì)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(xiàn)，引起了互聯(lián)網(wǎng)的重大變革，它把多個(gè)ISP有機(jī)的連接起來(lái)，真正成為全球范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。帶來(lái)的副作用是互聯(lián)網(wǎng)的路由爆炸，現(xiàn)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(shù)字。 配置BGP需要對(duì)用戶需求、網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和BGP協(xié)議非常了解，還需要非常小心，BGP運(yùn)行在相對(duì)核心的地位，一旦出錯(cuò)，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(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，它將發(fā)展成能同電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)類似的信息通信基礎(chǔ)設(shè)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(xiàn)。
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(kuò)充到128位。從理論上說(shuō)，地址的數(shù)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(xiàn)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(shù)量已經(jīng)不夠用，這使得網(wǎng)絡(luò)管理花費(fèi)的精力和費(fèi)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．隨著主機(jī)數(shù)目的增加，決定數(shù)據(jù)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(zhǎng)。長(zhǎng)此以往，互聯(lián)網(wǎng)連接將難以提供穩(wěn)定的服務(wù)。經(jīng)由IPv6，路由數(shù)可以減少一個(gè)數(shù)量級(jí)。
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?yàn)樗褂昧怂姆N技術(shù):地址空間的擴(kuò)充、可使路由表減小的地址構(gòu)造、自動(dòng)設(shè)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，許多路由器廠商目前已經(jīng)投入很大力量以生產(chǎn)支持IPv6的路由器。當(dāng)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(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。
什么是無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)？
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展日新月異，各種802.11x標(biāo)準(zhǔn)不斷被更新，新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)也不斷被提出。正當(dāng)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的發(fā)展方興未艾時(shí)，一種新的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)（無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)）又出現(xiàn)了。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的核心指導(dǎo)思想是讓網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號(hào)，傳統(tǒng)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Mesh技術(shù)的出現(xiàn)，代表著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的又一大跨越，有極為廣闊的應(yīng)用前景。
什么是無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)？
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)（無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)）也稱為“多跳（multi-hop）”網(wǎng)絡(luò)，它是一種與傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完全不同的新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
在傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)中，每個(gè)客戶端均通過(guò)一條與AP相連的無(wú)線鏈路來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，用戶如果要進(jìn)行相互通信的話，必須首先訪問(wèn)一個(gè)固定的接入點(diǎn)(AP)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被稱為單跳網(wǎng)絡(luò)。而在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，任何無(wú)線設(shè)備節(jié)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(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號(hào)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以與一個(gè)或者多個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信。
這種結(jié)構(gòu)的最大好處在于：如果最近的AP由于流量過(guò)大而導(dǎo)致?lián)砣脑?，那么?shù)據(jù)可以自動(dòng)重新路由到一個(gè)通信流量較小的鄰近節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。依此類推，數(shù)據(jù)包還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況，繼續(xù)路由到與之最近的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸，直到到達(dá)最終目的地為止。這樣的訪問(wèn)方式就是多跳訪問(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(dāng)我們發(fā)送一份E-mail時(shí)，電子郵件并不是直接到達(dá)收件人的信箱中，而是通過(guò)路由器從一個(gè)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個(gè)服務(wù)器，最后經(jīng)過(guò)多次路由轉(zhuǎn)發(fā)才到達(dá)用戶的信箱。在轉(zhuǎn)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(dá)用戶的信箱。
與傳統(tǒng)的交換式網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)去掉了節(jié)點(diǎn)之間的布線需求，但仍具有分布式網(wǎng)絡(luò)所提供的冗余機(jī)制和重新路由功能。在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)里，如果要添加新的設(shè)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(shè)備時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)拓?fù)渥兓⒆詣?dòng)調(diào)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(shì)
與傳統(tǒng)的WLAN相比，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)具有幾個(gè)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：
1．快速部署和易于安裝。安裝Mesh節(jié)點(diǎn)非常簡(jiǎn)單，將設(shè)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，用戶可以很容易增加新的節(jié)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)大無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量。在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，不是每個(gè)Mesh節(jié)點(diǎn)都需要有線電纜連接，這是它與有線AP最大的不同。 Mesh的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是將有線設(shè)備和有線AP的數(shù)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(jié)省就是非?？捎^的。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的配置和其他網(wǎng)管功能與傳統(tǒng)的WLAN相同，用戶使用WLAN的經(jīng)驗(yàn)可以很容易應(yīng)用到Mesh網(wǎng)絡(luò)上。
2．非視距傳輸(NLOS)。利用無(wú)線Mesh技術(shù)可以很容易實(shí)現(xiàn)NLOS配置，因此在室外和公共場(chǎng)所有著廣泛的應(yīng)用前景。與發(fā)射臺(tái)有直接視距的用戶先接收無(wú)線信號(hào)，然后再將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給非直接視距的用戶。按照這種方式，信號(hào)能夠自動(dòng)選擇最佳路徑不斷從一個(gè)用戶跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)用戶，并最終到達(dá)無(wú)直接視距的目標(biāo)用戶。這樣，具有直接視距的用戶實(shí)際上為沒(méi)有直接視距的鄰近用戶提供了無(wú)線寬帶訪問(wèn)功能。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)能夠非視距傳輸?shù)奶匦源蟠髷U(kuò)展了無(wú)線寬帶的應(yīng)用領(lǐng)域和覆蓋范圍。
3．健壯性。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)健壯性通常的方法是使用多路由器來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)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(dá)用戶收件箱里的信息。Mesh網(wǎng)絡(luò)比單跳網(wǎng)絡(luò)更加健壯，因?yàn)樗灰蕾囉谀骋粋€(gè)單一節(jié)點(diǎn)的性能。在單跳網(wǎng)絡(luò)中，如果某一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)也就隨之癱瘓。而在Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一條或幾條傳送數(shù)據(jù)的路徑。如果最近的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障或者受到干擾，數(shù)據(jù)包將自動(dòng)路由到備用路徑繼續(xù)進(jìn)行傳輸，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行不會(huì)受到影響。
4．結(jié)構(gòu)靈活。在單跳網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備必須共享AP。如果幾個(gè)設(shè)備要同時(shí)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，就可能產(chǎn)生通信擁塞并導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行速度降低。而在多跳網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備可以通過(guò)不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)連接到網(wǎng)絡(luò)，因此不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。
Mesh網(wǎng)絡(luò)還提供了更大的冗余機(jī)制和通信負(fù)載平衡功能。在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備都有多個(gè)傳輸路徑可用，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信負(fù)載情況動(dòng)態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節(jié)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)線通信的物理特性決定了通信傳輸?shù)木嚯x越短就越容易獲得高帶寬，因?yàn)殡S著無(wú)線傳輸距離的增加，各種干擾和其他導(dǎo)致數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shì)所在。
在Mesh網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅能傳送和接收信息，還能充當(dāng)路由器對(duì)其附近節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息，隨著更多節(jié)點(diǎn)的相互連接和可能的路徑數(shù)量的增加，總的帶寬也大大增加。此外，因?yàn)槊總€(gè)短跳的傳輸距離短，傳輸數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸?shù)洁徑墓?jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線信號(hào)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?qū)崿F(xiàn)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)線網(wǎng)絡(luò)的相鄰用戶的相互干擾，大大提高信道的利用效率。
Mesh網(wǎng)絡(luò)的不足
盡管無(wú)線Mesh聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景，但也存在一些影響它廣泛部署的問(wèn)題。
住宅小區(qū)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖
1．互操作性。目前影響無(wú)線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(xiàn)時(shí)一樣，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用戶現(xiàn)在要么就只能使用某一個(gè)廠商的無(wú)線Mesh產(chǎn)品，要么面臨如何與各種不同類型的嵌入式無(wú)線設(shè)備接口的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題目前是影響無(wú)線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(yīng)不同無(wú)線環(huán)境的可配置的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(tǒng)一的無(wú)線Mesh技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。