一、题目
在网络层上实现网络互连的设备是
A. 路由器
B. 交换机
C. 集线器
D. 中继器
二、答案
A
三、解析
路由器（Router）
路由器是一种具有多个输入/输出端口的专用计算机设备，它的主要功能是在网络层实现数据包的转发。网络层是OSI（Open Systems Interconnection）模型的第三层，位于传输层和网络接口层之间。路由器通过查看数据包的目标IP地址和路由表来确定下一跳地址，然后将数据包发送到该地址。路由表是一个包含网络地址和下一跳地址的列表，路由器根据路由表中的信息来决定如何转发数据包。
路由器不仅能实现网络层的数据包转发，还能提供多种高级网络服务，如虚拟专用网络（VPN）、网络地址转换（NAT）、防火墙和负载均衡等。这些功能提高了网络的安全性、灵活性和性能。
其他选项介绍
- 交换机（Switch）：交换机工作在数据链路层，主要用于局域网（LAN）内部的设备互连。交换机通过维护MAC地址表来智能地转发数据包，确保数据包只被发送到目标设备，从而提高了网络传输效率和安全性。交换机不能在网络层实现网络互连。
- 集线器（Hub）：集线器是最早的网络连接设备之一，工作在物理层。集线器的作用是将多个计算机或其他网络设备连接起来形成一个网络，但它采用广播方式发送数据，即当有数据进入集线器时，集线器会将这个数据发给所有连接的设备。集线器无法在网络层实现网络互连，且由于效率低下，已被交换机所取代。
- 中继器（Repeater）：中继器同样工作在物理层，主要用于延长网络传输距离。中继器通过对信号进行再生和放大，来补偿信号在传输过程中的衰减和失真。然而，中继器并不具备数据包的转发功能，也不能在网络层实现网络互连。
四、扩展——路由表的形成与动态路由协议。
路由表的形成
路由表是路由器中维护的路由条目的集合，路由器根据路由表来选择数据包转发的路径。路由表的形成主要有以下几种方式：
- 直连网段：当路由器的接口配置了IP地址并且端口处于UP状态时，路由器会自动形成直连路由。这些路由条目指向与路由器直接相连的网络。
- 非直连网段：对于非直连网段，路由条目的形成可以通过两种方式：
- 静态路由：网络管理员手动配置路由条目，指定数据包到达非直连网络时应经过的下一跳地址。静态路由缺乏灵活性，当网络拓扑发生变化时，需要手动更新路由表。
- 动态路由协议：路由器通过运行动态路由协议自动学习其他路由器的网络，并根据网络拓扑的变化自动更新路由表。动态路由协议能够大大减轻网络管理员的工作量，并提高网络的灵活性和可靠性。
动态路由协议
动态路由协议是一种允许路由器自动学习网络拓扑并更新路由表的协议。常见的动态路由协议包括RIP、OSPF、IS-IS、BGP等。这些协议按照不同的算法和机制来工作，但它们的基本目标是一致的：确保数据包能够高效、可靠地到达目的网络。
- RIP（Routing Information Protocol）：
- RIP是一种距离向量路由协议，使用跳数作为衡量路径长短的指标。
- RIP路由器定期向相邻路由器广播自己的路由表，收到广播的路由器会更新自己的路由表以反映最新的网络拓扑信息。
- RIP适用于小型到中型网络，但由于其收敛速度较慢且最大跳数限制为15，因此不适用于大型网络。
- OSPF（Open Shortest Path First）：
- OSPF是一种链路状态路由协议，路由器之间交换链路状态信息来构建网络拓扑图。
- OSPF使用最短路径优先（SPF）算法来计算到达目的网络的最短路径。
- OSPF支持可变长度子网掩码（VLSM）、路由聚合和区域划分等高级功能，适用于大型网络。