router

百科解釋

目錄·簡(jiǎn)介
·路由器的功能
·增加路由器涉及的基本協(xié)議
·與交換機(jī)的區(qū)別
·路由器的工作原理
·路由器發(fā)展趨勢(shì)
·路由器主流廠商

　　路由器（Router）是計(jì)算機(jī)名詞。

　　要解釋路由器的概念，首先要介紹什么是路由。所謂“路由”，是指把數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的行為和動(dòng)作，而路由器，正是執(zhí)行這種行為動(dòng)作的機(jī)器，它的英文名稱為Router。是使用一種或者更多度量因素的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，它決定網(wǎng)絡(luò)通信能夠通過(guò)的最佳路徑。路由器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)層信息將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)前向轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。偶爾也稱為網(wǎng)關(guān)（盡管網(wǎng)關(guān)的這個(gè)定義現(xiàn)在己經(jīng)過(guò)時(shí)）。

路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中必不可少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一，路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。路由器有兩大典型功能，即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來(lái)完成；控制功能一般用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。

路由器的功能

簡(jiǎn)單的講，路由器主要有以下幾種功能：

第一，網(wǎng)絡(luò)互連，路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口，主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信；

第二，數(shù)據(jù)處理，提供包括分組過(guò)濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級(jí)、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等功能；

第三，網(wǎng)絡(luò)管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯(cuò)管理和流量控制等功能。

路由器（Router）是一種負(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它在互連網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信。路由器用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)用戶提供最佳的通信路徑，路由器利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑，路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查找數(shù)據(jù)包從當(dāng)前位置到目的地址的正確路徑。路由器使用最少時(shí)間算法或最優(yōu)路徑算法來(lái)調(diào)整信息傳遞的路徑，如果某一網(wǎng)絡(luò)路徑發(fā)生故障或堵塞，路由器可選擇另一條路徑，以保證信息的正常傳輸。路由器可進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，成為不同協(xié)議之間網(wǎng)絡(luò)互連的必要設(shè)備。

路由器使用尋徑協(xié)議來(lái)獲得網(wǎng)絡(luò)信息，采用基于“尋徑矩陣”的尋徑算法和準(zhǔn)則來(lái)選擇最優(yōu)路徑。按照OSI參考模型，路由器是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)。路由器分為單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器。

為了完成“路由”的工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)－－路由表（Routing Table），供路由選擇時(shí)使用。路由表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容。路由表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)修改，可以由路由器自動(dòng)調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。在路由器中涉及到兩個(gè)有關(guān)地址的名字概念，那就是：靜態(tài)路由表和動(dòng)態(tài)路由表。由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路由表稱之為靜態(tài)（static）路由表，一般是在系統(tǒng)安裝時(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會(huì)隨未來(lái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。動(dòng)態(tài)（Dynamic）路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)調(diào)整的路由表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議（Routing Protocol）提供的功能，自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，在需要時(shí)自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?BR>

為了簡(jiǎn)單地說(shuō)明路由器的工作原理，現(xiàn)在我們假設(shè)有這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)。如圖所示，A、B、C、D四個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器連接在一起。

現(xiàn)在我們來(lái)看一下在如圖所示網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下路由器又是如何發(fā)揮其路由、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用的�，F(xiàn)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)A中一個(gè)用戶A1要向C網(wǎng)絡(luò)中的C3用戶發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，信號(hào)傳遞的步驟如下：

第1步：用戶A1將目的用戶C3的地址C3，連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過(guò)集線器或交換機(jī)以廣播的形式發(fā)送給同一網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)，當(dāng)路由器A5端口偵聽到這個(gè)地址后，分析得知所發(fā)目的節(jié)點(diǎn)不是本網(wǎng)段的，需要路由轉(zhuǎn)發(fā)，就把數(shù)據(jù)幀接收下來(lái)。

第2步：路由器A5端口接收到用戶A1的數(shù)據(jù)幀后，先從報(bào)頭中取出目的用戶C3的IP地址，并根據(jù)路由表計(jì)算出發(fā)往用戶C3的最佳路徑。因?yàn)閺姆治龅弥紺3的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)與路由器的C5網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)相同，所以由路由器的A5端口直接發(fā)向路由器的C5端口應(yīng)是信號(hào)傳遞的最佳途經(jīng)。

第3步：路由器的C5端口再次取出目的用戶C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主機(jī)ID號(hào)，如果在網(wǎng)絡(luò)中有交換機(jī)則可先發(fā)給交換機(jī)，由交換機(jī)根據(jù)MAC地址表找出具體的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置；如果沒有交換機(jī)設(shè)備則根據(jù)其IP地址中的主機(jī)ID直接把數(shù)據(jù)幀發(fā)送給用戶C3，這樣一個(gè)完整的數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程也完成了。

從上面可以看出，不管網(wǎng)絡(luò)有多么復(fù)雜，路由器其實(shí)所做的工作就是這么幾步，所以整個(gè)路由器的工作原理基本都差不多。當(dāng)然在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中還遠(yuǎn)比上圖所示的要復(fù)雜許多，實(shí)際的步驟也不會(huì)像上述那么簡(jiǎn)單，但總的過(guò)程是這樣的。

增加路由器涉及的基本協(xié)議

路由器英文名稱為Router，是一種用于連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這些網(wǎng)絡(luò)可以是幾個(gè)使用不同協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)(比如互聯(lián)網(wǎng)與局域網(wǎng))，可以是幾個(gè)不同網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)(比如大型互聯(lián)網(wǎng)中不同部門的網(wǎng)絡(luò))，當(dāng)數(shù)據(jù)信息從一個(gè)部門網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硗庖粋€(gè)部門網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以用路由器完成�，F(xiàn)在，家庭局域網(wǎng)也越來(lái)越多地采用路由器寬帶共享的方式上網(wǎng)。

路由器在連接不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段時(shí)，可以對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，然后“翻譯”成雙方都能“讀”懂的數(shù)據(jù)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段間的互聯(lián)互通。同時(shí)，它還具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能以及過(guò)濾和分隔網(wǎng)絡(luò)信息流的功能。目前，路由器已成為各種骨干網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部之間、骨干網(wǎng)之間以及骨干網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間連接的樞紐。

　　

NAT：全稱Network Address Translation（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換），路由器通過(guò)NAT功能可以將局域網(wǎng)內(nèi)部的IP地址轉(zhuǎn)換為合法的IP地址并進(jìn)行Internet的訪問(wèn)。比如，局域網(wǎng)內(nèi)部有個(gè)IP地址為192.168.0.1的計(jì)算機(jī)，當(dāng)然通過(guò)該IP地址可以和內(nèi)網(wǎng)其他的計(jì)算機(jī)通信；但是如果該計(jì)算機(jī)要訪問(wèn)外部Internet網(wǎng)絡(luò)，那么就需要通過(guò)NAT功能將192.168.0.1轉(zhuǎn)換為合法的廣域網(wǎng)IP地址，比如210.113.25.100。

　　

DHCP：全稱Dynamic Host Configuration Protocol（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議），通過(guò)DHCP功能，路由器可以為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)動(dòng)態(tài)指定IP地址，而不需要每個(gè)用戶去設(shè)置靜態(tài)IP地址，并將TCP/IP配置參數(shù)分發(fā)給局域網(wǎng)內(nèi)合法的網(wǎng)絡(luò)客戶端。

　　

DDNS:全稱Dynamic Domain Name Server（動(dòng)態(tài)域名解析系統(tǒng)），通常稱為“動(dòng)態(tài)DNS”，因?yàn)閷?duì)于普通的寬帶上網(wǎng)使用的都是ISP(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商)提供的動(dòng)態(tài)IP地址。如果在局域網(wǎng)內(nèi)建立了某個(gè)服務(wù)器需要Internet用戶進(jìn)行訪問(wèn)，那么，可以通過(guò)路由器的DDNS功能將動(dòng)態(tài)IP地址解析為一個(gè)固定的域名，比如www.cpcw.com，這樣Internet用戶就可以通過(guò)該固定域名對(duì)內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)。

　　

　　 PPPoE：全稱Point to Point Protocal over Ethernet（以太網(wǎng)上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議），通過(guò)PPPoE技術(shù)，可以讓寬帶調(diào)制解調(diào)器（ADSL、Modem）用戶獲得寬帶網(wǎng)的個(gè)人身份驗(yàn)證訪問(wèn)，能為每個(gè)用戶創(chuàng)建虛擬撥號(hào)連接，這樣就可以高速連接到Internet。路由器具備該功能，可以實(shí)現(xiàn)PPPoE的自動(dòng)撥號(hào)連接，這樣與路由器連接的用戶可以自動(dòng)連接到Internet。

　　

　　 ICMP：全稱Internet Control Message Protocol（Internet控制消息協(xié)議），該協(xié)議是TCP/IP協(xié)議集中的一個(gè)子協(xié)議，主要用于在主機(jī)與路由器之間傳遞控制信息，包括報(bào)告錯(cuò)誤、交換受限控制和狀態(tài)信息等。

與交換機(jī)的區(qū)別

總的來(lái)說(shuō)，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）工作層次不同

最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計(jì)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡(jiǎn)單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對(duì)象不同

交換機(jī)是利用物理地址或者說(shuō)MAC地址來(lái)確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號(hào)（即IP地址）來(lái)確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實(shí)現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時(shí)這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來(lái)分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來(lái)說(shuō)是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動(dòng)分配。

（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會(huì)在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會(huì)導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會(huì)被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會(huì)穿過(guò)路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

現(xiàn)在有些工作在第三層（網(wǎng)絡(luò)層）的交換機(jī)，也能實(shí)現(xiàn)路由器的功能。局域網(wǎng)里已普遍使用交換機(jī)，代替以前的路由器。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)才使用路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)

路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對(duì)也慢，價(jià)格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

目前個(gè)人比較多寬帶接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來(lái)簡(jiǎn)單的說(shuō)明一下�，F(xiàn)在購(gòu)買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時(shí)候廠家在出廠時(shí)將路由功能屏蔽了，因?yàn)殡娦虐惭b時(shí)大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開ADSL的路由功能），如果個(gè)人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺(tái)通過(guò)ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購(gòu)買一個(gè)或多個(gè)集線器或者交換機(jī)�？紤]到如今集線器與交換機(jī)的價(jià)格相差十分小，不是特殊的原因，請(qǐng)購(gòu)買一個(gè)交換機(jī)。不必去追求高價(jià)，因?yàn)槿缃癞a(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重，我最便宜的交換機(jī)現(xiàn)在沒有任何問(wèn)題。給你一個(gè)參考報(bào)價(jià)，建議你購(gòu)買一個(gè)8口的，以滿足擴(kuò)充需求，一般的價(jià)格100元左右。接上交換機(jī)，所有電腦再接到交換機(jī)上就行了。余下所要做的事情就只有把各個(gè)機(jī)器的網(wǎng)線插入交換機(jī)的接口，將貓的網(wǎng)線插入uplink接口。然后設(shè)置路由功能，DHCP等，就可以共享上網(wǎng)了。

看完以上的解說(shuō)讀者應(yīng)該對(duì)交換機(jī)、集線器、路由器有了一些了解，目前的使用主要還是以交換機(jī)、路由器的組合使用為主，具體的組合方式可根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)情況和需求來(lái)確定。

路由器的工作原理

1、路由器接收來(lái)自它連接的某個(gè)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)。

2、路由器將數(shù)據(jù)向上傳遞，并且（必要時(shí)）重新組合IP數(shù)據(jù)報(bào)。

3、路由器檢查IP頭部中的目的地址，如果目的地址位于發(fā)出數(shù)據(jù)的那個(gè)網(wǎng)絡(luò)，那么路由器就放下被認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到目的地的數(shù)據(jù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)是在目的計(jì)算機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。

4、如果數(shù)據(jù)要送往另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，那么路由器就查詢路由表，以確定數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)發(fā)到的目的地。

5、路由器確定哪個(gè)適配器負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)后，就通過(guò)相應(yīng)的軟件傳遞數(shù)據(jù)，以便通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送數(shù)據(jù)。

路由器發(fā)展趨勢(shì)

路由器主流廠商

邁普（四川）通信技術(shù)有限公司官方網(wǎng)站：http://www.maipu.cn/

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