『壹』 wifi的上網原理是什麼
1. WiFi原理—簡介
WiFi(Wireless
Fidelity)，無線保真技術，又稱802.11b標准，與藍牙技術一樣，同屬於在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。該技術遵循IEEE所制定的
802.11x系列標准，主要有三個標准：較少人使用的802.11a、低速的802.11b、和高速的802.11g。盡管Wi-Fi技術也存在著諸如兼容性，安全性等方面的問題，不過它也憑借著自身的優勢，如傳輸速度較高，可以達到11Mbps，有效距離也很長，受到廠商的青睞，占據著主流無線傳輸的地位。
通俗說法：
WiFi就是一種無線聯網的技術，以前通過網線連接電腦，而現在則是通過無線電波來連網;常見的就是一個無線路由器，那麼在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以採用WiFi連接方式進行聯網，如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網線路，則又被稱為「熱點」。
2. WiFi原理—技術優勢
1)
無線電波的覆蓋范圍廣，基於藍牙技術的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有50英尺左右約合15米，而WiFi的半徑則可達300英尺左右約合100米，辦公室自不用說，就是在整棟大樓中也可使用。最近，由Vivato公司推出的一款新型交換機。據悉，該款產品能夠把目前Wi-Fi無線網路300英尺接近100米的通信距離擴大到4英里約6.5公里。
2)
雖然由WiFi技術傳輸的無線通信質量不是很好，數據安全性能比藍牙差一些，傳輸質量也有待改進，但傳輸速度非常快，可以達到11mbps，符合個人和社會信息化的需求。
3)
廠商進入該領域的門檻比較低。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置「熱點」，並通過高速線路將網際網路接入上述場所。這樣，由於「熱點」所發射出的電波可以達到距接入點半徑數十米至100米的地方，用戶只要將支持無線LAN的筆記本電腦或PDA拿到該區域內，即可高速接入網際網路。也就是說，廠商不用耗費資金來進行網路布線接入，從而節省了大量的成本。
3. WiFi原理—網路架構
一般架設無線網路的基本配備就是無線網卡及一台AP，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構來分享網路資源，架設費用和復雜程度遠遠低於傳統的有線網路。如果只是幾台電腦的對等網，也可不要AP，只需要每台電腦配備無線網卡。AP為Access
Point簡稱，一般翻譯為「無線訪問接入點」，或「橋接器」。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線區域網絡的橋梁。有了AP，就像一般有線網路的Hub一般，無線工作站可以快速且輕易地與網路相連。特別是對於寬頻的使用，無線保真更顯優勢，有線寬頻網路(ADSL、小區LAN等)到戶後，連接到一個AP，然後在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一個AP已經足夠，甚至用戶的鄰里得到授權後，則無需增加埠，也能以共享的方式上網。
4. WiFi原理—工作原理
WiFi所遵循的802.11標準是以前軍方所使用的無線電通信技術，且至今還是美軍軍方通信器材對抗電子干擾的重要通信技術。因為，WiFi中所採用的SS(SpreadSpectrum，展頻)技術具有非常優良的抗干擾能力，並且當需要反跟蹤、反竊聽是同時具有很出色的效果，所以不需要擔心WiFi技術不能提供穩定的網路服務。
一句話簡單概括通信原理：採用2.4G頻段，實現基站與終端的點對點無線通訊，鏈路層採用乙太網協議為核心，以實現信息傳輸的定址和校驗。可以實現通訊距離從幾十米到兩、三百米的多設備無線組網。
WiFi是現有通信系統的補充，可看作是3G的一種補充，無線接入技術則主要包括IEEE的802.11、802.15、802.16和802.20標准，分別指WLAN、無線個域網WPAN：藍牙與uwb、無線城域網WMAN：WIMAX和寬頻移動接入WBMA等。一般地說WPAN提供超近距離的無線高數據傳輸速率連接;WMAN提供城域覆蓋和高數據傳輸速率;WBMA提供廣覆蓋、高移動性和高數據傳輸速率;WiFi則可以提供熱點覆蓋、低移動性和高數據傳輸速率。現在OFDM、MIMO(多入多出)、智能天線和軟體無線電等技術都開始應用到無線區域網中以提升WiFi性能，比如說802.11n計劃採用MIMO與OFDM相結合，使數據速率成倍提高。另外，天線及傳輸技術的改進使得無線區域網的傳輸距離大大增加，可以達到幾公里。
『貳』 無線wifi什麼原理是什麼
Wi-Fi是一個無線網路通信技術的品牌，由Wi-Fi聯盟所持有。我為大家整理了無線WiFi的相關內容，供大家參考閱讀!
無線WiFi的技術原理
無線網路在無線區域網的范疇是指“無線相容性認證”，實質上是一種商業認證，同時也是一種無線聯網技術，以前通過網線連接電腦，而Wi-Fi則是通過無線電波來連網;常見的就是一個無線路由器，那麼在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以採用Wi-Fi連接方式進行聯網，如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網線路，則又被稱為熱點。
無線WiFi的主要功能
無線網路上網可以簡單的理解為無線上網，幾乎所有智能手機、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi-Fi上網，是當今使用最廣的一種無線網路傳輸技術。實際上就是把有線網路信號轉換成無線信號，就如在開頭為大家介紹的一樣，使用無線路由器供支持其技術的相關電腦，手機，平板等接收。手機如果有Wi-Fi功能的話，在有Wi-Fi無線信號的時候就可以不通過移動聯通的網路上網，省掉了流量費。
無線網路無線上網在大城市比較常用，雖然由Wi-Fi技術傳輸的無線通信質量不是很好，數據安全性能比藍牙差一些，傳輸質量也有待改進，但傳輸速度非常快，可以達到54Mbps，符合個人和社會信息化的需求。Wi-Fi最主要的優勢在於不需要布線，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要，並且由於發射信號功率低於100mw，低於手機發射功率，所以Wi-Fi上網相對也是最安全健康的。
但是Wi-Fi信號也是由有線網提供的，比如家裡的ADSL，小區寬頻等，只要接一個無線路由器，就可以把有線信號轉換成Wi-Fi信號。國外很多發達國家城市裡到處覆蓋著由政府或大公司提供的Wi-Fi信號供居民使用，我國也有許多地方實施”無線城市“工程使這項技術得到推廣。在4G牌照沒有發放的試點城市，許多地方使用4G轉Wi-Fi讓市民試用。
無線WiFi的應用領域
網路媒體
由於無線網路的頻段在世界范圍內是無需任何電信運營執照的，因此WLAN無線設備提供了一個世界范圍內可以使用的，費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中介面。用戶可以在Wi-Fi覆蓋區域內快速瀏覽網頁，隨時隨地接聽撥打電話。而其它一些基於WLAN的寬頻數據應用，如流媒體、網路游戲等功能更是值得用戶期待。有了Wi-Fi功能我們打長途電話(包括國際長途)、瀏覽網頁、收發電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞等，再無需擔心速度慢和花費高的問題。Wi-FiWi-Fi技術與藍牙技術一樣，同屬於在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。
掌上設備
無線網路在掌上設備上應用越來越廣泛，而智能手機就是其中一份子。與早前應用於手機上的藍牙技術不同，Wi-Fi具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率，因此Wi-Fi手機成為了2010年移動通信業界的時尚潮流。
日常休閑
2010年無線網路的覆蓋范圍在國內越來越廣泛，高級賓館、豪華住宅區、飛機場以及咖啡廳之類的區域都有Wi-Fi介面。當我們去旅遊、辦公時，就可以在這些場所使用我們的掌上設備盡情網上沖浪了。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置“熱點”，並通過高速線路將網際網路接入上述場所。這樣，由於“熱點”所發射出的電波可以達到距接入點半徑數十米至100米的地方，用戶只要將支持Wi-Fi的筆記本電腦或PDA或手機或psp或ipodtouch等拿到該區域內，即可高速接入網際網路。
在家也可以買無線路由器設置區域網然後就可以痛痛快快的無線上網了。
無線網路和3G技術的區別就是3G在高速移動時傳輸質量較好，但靜態的時候用Wi-Fi上網足夠了。
無線網路的規模商業化應用，在世界范圍內罕見成功先例。問題集中在兩個方面：一是大型運營商對這一模式的不認可;二是本身缺乏有效的商業模式。但基於無線網路技術的無線區域網已經日趨普及，這意味將來可以十分方便的應用。一旦存在Wi-Fi網路的公眾場合，解決了運營商的互聯互通、高收費、漫遊性的問題，Wi-Fi將來從一個成功的技術轉化為成功的商業。
客運列車
2014年11月28日14時20分，中國首列開通WiFi服務的客運列車——廣州至香港九龍T809次直通車從廣州東站出發，標志中國鐵路開始WiFi(無線網路)時代。
列車WiFi開通後，不僅可觀看車廂內部區域網的高清影院、玩社區游戲，還能直達外網，刷微博、發郵件，以10-50兆的帶寬速度與世界聯通。
公共廁所
公廁免費WIFI
重慶南岸區2016年將修建20座帶有免費WIFI功能的公廁 。
無線WiFi的產生背景
無線網路是IEEE定義的無線網技術，在1999年IEEE官方定義802.11標準的時候，IEEE選擇並認定了CSIRO發明的無線網技術是世界上最好的無線網技術，因此CSIRO的無線網技術標准，就成為了2010年Wi-Fi的核心技術標准。
無線網路技術由澳洲政府的研究機構CSIRO在90年代發明並於1996年在美國成功申請了無線網技術專利。(US Patent Number 5,487,069)發明人是悉尼大學工程系畢業生Dr John O'Sullivan領導的一群由悉尼大學工程系畢業生組成的研究小組 。IEEE曾請求澳洲政府放棄其無線網路專利，讓世界免費使用Wi-Fi技術，但遭到拒絕。澳洲政府隨後在美國通過官司勝訴或庭外和解，收取了世界上幾乎所有電器電信公司(包括蘋果、英特爾、聯想、戴爾、AT&T、索尼、東芝、微軟、宏碁、華碩，等等)的專利使用費。2010年我們每購買一台含有Wi-Fi技術的電子設備的時候，我們所付的價錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費。
2010年全球每天估計會有30億台電子設備使用無線網路技術，而到2013年底CSIRO的無線網專利過期之後，這個數字預計會增加到50億。
無線網路被澳洲媒體譽為澳洲有史以來最重要的科技發明，其發明人John O'Sullivan被澳洲媒體稱為”Wi-Fi之父“並獲得了澳洲的國家最高科學獎和全世界的眾多贊譽，其中包括歐盟機構，歐洲專利局，European Patent Office(EPO)頒發的European Inventor Award 2012，即2012年歐洲發明者大獎。
無線WiFi的組成結構
一般架設無線網路的基本配備就是無線網卡及一台AP，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構來分享網路資源，架設費用和復雜程度遠遠低於傳統的有線網路。如果只是幾台電腦的對等網，也可不要AP，只需要每台電腦配備無線網卡。AP為Access Point簡稱，一般翻譯為“無線訪問接入點”，或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線區域網絡的橋梁。有了AP，就像一般有線網路的Hub一般，無線工作站可以快速且輕易地與網路相連。特別是對於寬頻的使用，Wi-Fi更顯優勢，有線寬頻網路(ADSL、小區LAN等)到戶後，連接到一個AP，然後在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一個AP已經足夠，甚至用戶的鄰里得到授權後，則無需增加埠，也能以共享的方式上網。
硬體設備
隨著無線網路的不斷興起和發展，2010年無線網路模塊的應用領域相當廣泛!
但是Wi-Fi模塊畢竟是一高頻性質的產品，它不象普通的消費類電子產品，生產設計的時候會有一些莫名其妙的現象和問題，讓一些沒有高頻設計經驗的工程師費勁心思，有相關經驗的從業人員，往往也是需要藉助昂貴的設備來協助分析。
對於無線網路部分的處理，有直接把Wi-Fi部分Layout到PCB主板上去的設計，這種設計，需要勇氣和技術，因為本身模塊的價格不高，主板對應的產品價格不菲，當有Wi-Fi部分產生的問題，調試更換比較麻煩，直接報廢可惜;所以很多設計都願意採用模塊化的Wi-Fi部分，這樣可以直接讓Wi-Fi部分模塊化，處理起來方便，而且模塊可以直接拆卸，對於產品的設計風險和具體的耗損也有很大幫助。
具體的硬體設計應該和相關Wi-Fi模塊咨詢時,要考慮清楚以下方面：
通信介面方面：2010年基本是採用USB介面形式，PCIE和SDIO的也有少部分，PCIE的市場份額應該不大，多合一的價格昂貴，而且實用性不強，集成的很多功能都不會使用，其實也是一種浪費。
供電方面：多數是用5V直接供電，有的也會利用主板設計中的電源共享，直接採用3.3V供電。
天線的處理形式：可以有內置的PCB板載天線或者陶瓷天線;也可以通過I-PEX接頭，連接天線延長線，然後讓天線外置。
規格尺寸方面：這個可以根據具體的設計要求，最小的有nano型號(可以直接做nano無線網卡);有可以做到迷你型的12*12左右(通常是外置天線方式採用);通常是25*12左右的設計多點(基本是板載天線和陶瓷天線多，也有外置天線接頭)。
跟主板連接的形式:可以直接SMT,也可以通過2.54的排針來做插件連接(這種組裝/維修方便)。
軟體的調試要結合具體的方案主控，畢竟Wi-Fi部分僅僅是一個無線的收發而已。很多用戶在咨詢的時候，很容易混淆!可以說，2013年Wi-Fi模塊應用最火爆的領域就是MID市場，同時傳統的一些網路領域應用市場也有滲透，比如一些工業控制領域/網路播放領域/甚至一些遙控領域也有在考慮的，基本上是能用到網路的部分都希望嘗試無線化!
無線WiFi的網路協議
一個Wi-Fi聯接點網路成員和結構站點(Station)，網路最基本的組成部分。
基本服務單元(Basic Service Set,BSS)是網路最基本的服務單元。最簡單的服務單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態地聯結(Associate)到基本服務單元中。
分配系統(Distribution System,DS)。分配系統用於連接不同的基本服務單元。分配系統使用的媒介(Medium)邏輯上和基本服務單元使用的媒介是截然分開的，盡管它們物理上可能會是同一個媒介，例如同一個無線頻段。
接入點(Access Point,AP)。接入點既有普通站點的身份，又有接入到分配系統的功能。
擴展服務單元(Extended Service Set,ESS)。由分配系統和基本服務單元組合而成。這種組合是邏輯上，並非物理上的--不同的基本服務單元物有可能在地理位置相去甚遠。分配系統也可以使用各種各樣的技術。
關口(Portal)，也是一個邏輯成分。用於將無線區域網和有線區域網或其它網路聯系起來。
這兒有3種媒介，站點使用的無線的媒介，分配系統使用的媒介，以及和無線區域網集成一起的其它區域網使用的媒介。物理上它們可能互相重疊。
IEEE802.11隻負責在站點使用的無線的媒介上的定址(Addressing)。分配系統和其它區域網的定址不屬無線區域網的范圍。
IEEE802.11沒有具體定義分配系統，只是定義了分配系統應該提供的服務(Service)。整個無線區域網定義了9種服務，5種服務屬於分配系統的任務，分別為，聯接(Association)，結束聯接(Diassociation)，分配(Distribution)，集成(Integration)，再聯接(Reassociation)。
4種服務屬於站點的任務，分別為，鑒權(Authentication)，結束鑒權(Deauthentication)，隱私(Privacy)， MAC數據傳輸(MSDU delivery)。
無線WiFi的認證種類
前Wi-Fi聯盟所公布的認證種類有：
*WPA/WPA2：WPA/WPA2是基於IEEE802.11a、802.11b、802.11g的單模、雙模或雙頻的產品所建立的測試程序。內容包含通訊協定的驗證、無線網路安全性機制的驗證，以及網路傳輸表現與相容性測試。
*WMM(Wi-Fi MultiMedia)：當影音多媒體透過無線網路的傳遞時，要如何驗證其帶寬保證的機制是否正常運作在不同的無線網路裝置及不同的安全性設定上是WMM測試的目的。
* WMM Power Save：在影音多媒體透過無線網路的傳遞時，如何透過管理無線網路裝置的待命時間來延長電池壽命，並且不影響其功能性，可以透過WMM Power Save的測試來驗證。
*WPS(Wi-Fi Protected Setup)：這是一個2007年年初才發布的認證，目的是讓消費者可以透過更簡單的方式來設定無線網路裝置，並且保證有一定的安全性。當前WPS允許透過Pin Input Config(PIN)、Push Button Config(PBC)、USB Flash Drive Config(UFD)以及Near Field Communication 、Contactless Token Config(NFC)的方式來設定無線網路裝置。
*ASD(Application Specific Device)：這是針對除了無線網路存取點(Access Point)及站台(Station)之外其他有特殊應用的無線網路裝置，例如DVD播放器、投影機、列印機等等。
*CWG(Converged Wireless Group)：主要是針對Wi-Fi mobile converged devices 的RF 部分測量的測試程序。
無線WiFi的發展前景
融合3G
從覆蓋范圍、傳輸速率、基本業務類別、可移動速率、前向擴展、演進走向等多方面綜合分析，3G與WLAN是一種可以揚長避短的互補關系。
對於GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技術而言，上下鏈路數據業務的對稱性是Wi-Fi的一個明顯優勢。對於3G室內的2Mbit數據速率，Wi-Fi也具有絕對的優勢，它當前採用的是802.11b標准，理論數據速率可達11Mbit，實際的物理層數據速率支持1、2、5.5、11Mbit可調，覆蓋范圍從100-300m。隨著802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技術、協議標準的制定和完善，加上Wi-Fi聯盟對市場快速的反應能力，Wi-Fi正在進入一個快速發展的階段。其中，作為802.11b發展的後繼標准802.16(WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波接入互操作性)，已經在2003年1月正式獲得批准，雖然它採用了與802.11b不同的頻段(10-66GHz)，但是作為一項無線城域網(WMAN)技術，它可以和802.11b/g/a無線接入熱點互為補充，構築一個完全覆蓋城域的寬頻無線技術。Wi-Fi/WiMAX作為Cable和DSL的無線擴展技術，它的移動性與靈活性為移動用戶提供了真正的無線寬頻接入服務，實現了對傳統寬頻接入技術的帶寬特性和QoS服務質量的延伸。
對於Wi-Fi技術而言，漫遊、切換、安全、干擾等方面都是運營商組網時需考慮的重點。隨著骨幹傳輸網容量和傳輸速率的提高，無論採用平面或者兩層的架構都不會影響到用戶的寬頻快速接入;隨著IAPP以及MobileIP技術的完善、IPv6的發展也可以最終解決漫遊和切換的問題;802.11i標準的產生將提供更多的包括WPA2、多媒體認證等安全策略;不斷成熟的組網方案和干擾預檢測機制都可以減少頻率資源開發帶來的干擾。
Wi-Fi/WiMAX的市場目標是成為寬頻無線接入城域網技術，基本目標是要提供一種城域網領域點對多點的多廠商環境下可有效地互操作的寬頻無線接入手段，以實現滿足3G標準的以無線廣域網WWAN為基本模式、以公眾語音及多媒體數據為內容、在全球范圍內漫遊的個人手機終端的基本市場定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作為3G無線廣域/城域、多點基站互聯支持手段的補充。
Wi-Fi/WiMAX的發展方向包括：網路技術，覆蓋更大的范圍，從熱點到熱區到整個城市;Wi-Fi手持終端和VoWLAN業務必然成為潛在的應用模式;基於IP的Wi-Fi/WiMAX的交換技術和開放的業務平台，將使WLAN網路更智能、更易管理;基於多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、等)提供不同等級的安全方案，將使企業、個人用戶可以根據不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略。
1.基於全IP的網路架構
不管是商用的還是正在試驗的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G標准都不是基於全IP的網路，比如CDMA2000是基於ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基於傳統的GSM-MAP、R4軟交換的承載和控制分離方式，而直到R5引入了IMS才實現全IP的核心網。顯然全IP的核心網路也是3G發展的方向，採用基於全IP的核心網不但可以與無線接入方式獨立地發展，還可以支持包括Wi-Fi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多種無線接入方式。在3G的R6中已經開始把WLAN和3G一同考慮了。
2.共用開放的業務平台和運營支撐系統
Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承載特性(吞吐量、延時、QoS、對稱性等)為用戶享受語音、數據、多媒體業務提供更多的接入方式選擇;它們可通過共用開放的業務平台融合不同的業務引擎實現網路間互通;根據網路服務區內的性能，用戶可以手工或者自動選擇接入那個網路;同時支持WLAN和3G網路的運營支撐系統，可以對雙網實現統一的運營管理、計費、甚至用戶身份認證，最大限度降低網路建設、維護成本。
『叄』 路由器的工作原理是什麼啊
路由器有兩大典型功能，即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等，一般由特定的硬體來完成；控制功能一般用軟體來實現，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網路的ID號（即IP地址）來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟體中實現的，描述的是設備所在的網路，有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網路地址。MAC地址通常是硬體自帶的，由網卡生產商來分配的，而且已經固化到了網卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網路管理員或系統自動分配。
HUB是一個多埠的轉發器，當以HUB為中心設備時，網路中某條線路產生了故障，並不影響其它線路的工作。所以HUB在區域網中得到了廣泛的應用。大多數的時候它用在星型與樹型網路拓撲結構中，以RJ45介面與各主機相連（也有BNC介面），HUB按照不同的說法有很多種類。
HUB按照對輸入信號的處理方式上，可以分為無源HUB、有源HUB、智能HUB。
無源HUB：它是最次的一種（詞土了點兒^_^)，不對信號做任何的處理，對介質的傳輸距離沒有擴展，並且對信號有一定的影響。連接在這種HUB上的每台計算機，都能收到來自同一HUB上所有其它電腦發出的信號；
有源HUB：有源HUB與無源HUB的區別就在於它能對信號放大或再生，這樣它就延長了兩台主機間的有效傳輸距離；
智能HUB：一聽這詞就知道這傢伙一定比那兩個強！智能HUB除具備有源HUB所有的功能外，還有網路管理及路由功能。在智能HUB網路中，不是每台機器都能收到信號，只有與信號目的地址相同地址埠計算機才能收到。有些智能HUB可自行選擇最佳路徑，這就對網路有很好的管理。
按其它方法還有很多種類，如10M、100M、10/100M自適應HUB等等，這里就不一一介紹了。總之，現在的市場價格貴不到那去，盡量買好一點的。
『肆』 路由器的原理
路由器的概念及基本構成
路由器是一種用於網路互連的計算機設備，它工作在 OSI 參考模型的第三層
(網路層)，為不同的網路之間報文尋徑並存儲轉發。
作為路由器，必須具備：
Ⅰ 兩個或兩個以上的介面：用於連接不同的網路。
Ⅱ 協議至少實現到網路層：只有理解網路層協議才能與網路層通訊。
Ⅲ 至少支持兩種以上的子網協議：異種子網互聯。
Ⅳ 具有存儲、轉發、尋徑功能 ：實現速率匹配與路由尋徑。
Ⅴ 一組路由協議：包括域內路由協議、域間路由協議。
路由器的作用
Ⅰ 異種網路互連：主要是具有異種子網協議的網路互連。
Ⅱ 子網協議轉換：不同子網間包括區域網和廣域網間協議轉換。
Ⅲ 路由(尋徑)：路由表建立、刷新、查找。
Ⅳ 速率適配：不同介面具有不同的速率，路由器可以利用自己 緩存及流控協議適配。
Ⅴ 隔離網路：防止廣播風暴，網路安全(防火牆)。
Ⅵ 報文分片與重組：介面的 MTU 不同，超過介面的 MTU 的報文會被分片，到達目的地的報文會被重組。
Ⅶ備份、流量流控：主備線路的切換及復雜的流量控制。
路由器工作原理
路由器中時刻維持著一張路由表，所有報文的發送和轉發都通過查找路由表。從相應埠發送。這張路由表可以是靜態配置的，也可以是動態路由協議產生的。物理層從路由器的一個埠收到一個報文，上送到數據鏈路層。數據鏈路層去掉鏈路層封裝，根據報文的協議域上送到網路層。網路層首先看報文是否是送給本機的，若是，去掉網路層封裝，送給上層。若不是，則根據報文的目的地址查找路由表，若找到路由，將報文送給相應埠的數據鏈路層，數據鏈路層封裝後，發送報文。若找不到路由，報文丟棄。
電子產品世界
路由器工作原理
手機與無線通信 作者：何富和 時間：2015-05-27來源：電子產品世界
導讀：說起路由器，大家對它一定非常熟悉吧，上網都靠他，但它是靠什麼原理工作的呢，它的工作流程是怎樣呢?今天小編帶大家了解一下路由器的工作原理。
路由器的概念及基本構成
路由器是一種用於網路互連的計算機設備，它工作在 OSI 參考模型的第三層
(網路層)，為不同的網路之間報文尋徑並存儲轉發。
作為路由器，必須具備：
Ⅰ 兩個或兩個以上的介面：用於連接不同的網路。
Ⅱ 協議至少實現到網路層：只有理解網路層協議才能與網路層通訊。
Ⅲ 至少支持兩種以上的子網協議：異種子網互聯。
Ⅳ 具有存儲、轉發、尋徑功能 ：實現速率匹配與路由尋徑。
Ⅴ 一組路由協議：包括域內路由協議、域間路由協議。
路由器的作用
Ⅰ 異種網路互連：主要是具有異種子網協議的網路互連。
Ⅱ 子網協議轉換：不同子網間包括區域網和廣域網間協議轉換。
Ⅲ 路由(尋徑)：路由表建立、刷新、查找。
Ⅳ 速率適配：不同介面具有不同的速率，路由器可以利用自己 緩存及流控協議適配。
Ⅴ 隔離網路：防止廣播風暴，網路安全(防火牆)。
Ⅵ 報文分片與重組：介面的 MTU 不同，超過介面的 MTU 的報文會被分片，到達目的地的報文會被重組。
Ⅶ備份、流量流控：主備線路的切換及復雜的流量控制。
路由器工作原理
路由器中時刻維持著一張路由表，所有報文的發送和轉發都通過查找路由表。從相應埠發送。這張路由表可以是靜態配置的，也可以是動態路由協議產生的。物理層從路由器的一個埠收到一個報文，上送到數據鏈路層。數據鏈路層去掉鏈路層封裝，根據報文的協議域上送到網路層。網路層首先看報文是否是送給本機的，若是，去掉網路層封裝，送給上層。若不是，則根據報文的目的地址查找路由表，若找到路由，將報文送給相應埠的數據鏈路層，數據鏈路層封裝後，發送報文。若找不到路由，報文丟棄。
子網尋徑及路由
標準的尋徑表表目是一個二維組(信宿網路地址，下一驛站地址)，其中不攜帶子網信息，不能滿足子網尋徑。引入子網編址以後，子網尋徑表的每一表目中加入子網模，於是子網尋徑表表目變為三維組：子網模、信宿網路地址、下一驛站地址。
路由演算法、路由協議、尋徑
路由器依據路由表來為報文尋徑，路由表由路由協議建立和維護。路由協議的設計則是依據某種路由演算法。
選徑是否是最佳：
以什麼參數來衡量路由，如時延、距離、中間網關數等。
簡潔性：路由演算法應設計的盡可能簡潔。
強壯性：路由演算法必須具有魯棒性，應經得起各種網路環境的考驗。
快速收斂性：即所有路由器就最優路徑達成一致的過程路由演算法如果收斂的慢，就會引起路徑循環或網路消耗。
靈活性、彈性：路由演算法能否適應網路環境的各種變化，例如網路帶寬、路由器的緩存、網路時延等發生變化，路由演算法能否根據這些變化做出調整。路由表包含的信息用來交換路由信息和選擇最佳路由路由表是路由器的核心，其中的路由信息來源有兩種：一種是手動添加的靜態路由，另外一種是路由器運行過程中由動態路由協議學習而得來。路由演算法使用了許多不同的權決定最佳路由。
通常採用的權如下：
Ⅰ 路徑距離：指所經過的每條鏈路的權值之和，有的路由協議指節點數目;
Ⅱ 可靠性：指網路鏈路是否容易出故障;
Ⅲ 時延：指網路鏈路造成的網路延時;
Ⅳ 帶寬：指鏈路傳輸信息流容量的能力;
Ⅴ 承載量：指網路資源如路由器的繁忙程度;
路由器與相關網路設備的比較
Hubs(中繼器)：對應 7 層模型的物理層，它的作用是放大電信號。主要用於連接具有相同物理層的 LAN。Hubs 還將乙太網的匯流排結構變成星狀結構。Bridges(Switches)：是一種在數據鏈路層實現互連的存儲轉發設備，廣泛用於區域網的擴展。Bridges 從一個網段接收完整的數據幀，進行必要的比較和驗證，然後決定是丟棄還是發送給另外一個網段。Bridges 具有隔離網段的作用。在網路上適當地使用 Bridges 可以調整網路負載，提高傳輸性能。
Router(路由器)：與 Bridges 相比，路由器實現網路互連是發生在網路層，它實現了相對復雜的功能：路由選擇、多路重發、錯誤檢測等。路由器的異構網互連能力、阻塞控制能力和網段的隔離能力要強於 Bridges。路由器可以阻止網路風暴、支持多協議、提供多種介面。
『伍』 詳解路由器的工作原理
很多人都知道路由器是現在很重要的上網連接設備，但可能都不太了解路由器的工作原理，下面是我整理的一些關於路由器的相關資料，供你參考。
詳解路由器的工作原理
我們知道路由器是用來連接不同網段或網路的，在一個區域網中，如果不需與外界網路進行通信的話，內部網路的各工作站都能識別 其它 各節點，完全可以通過交換機就可以實現目的發送，根本用不上路由器來記憶區域網的各節點MAC地址。路由器識別不同網路的 方法 是通過識別不同網路的網路ID號進行的，所以為了保證路由成功，每個網路都必須有一個唯一的網路編號。路由器要識別另一個網路，首先要識別的就是對方網路的路由器IP地址的網路ID，看是不是與目的節點地址中的網路ID號相一致。如果是當然就向這個網路的路由器發送了，接收網路的路由器在接收到源網路發來的報文後，根據報文中所包括的目的節點IP地址中的主機ID號來識別是發給哪一個節點的，然後再直接發送。
為了更清楚地說明路由器的工作原理，現在我們假設有這樣一個簡單的網路。假設其中一個網段網路ID號為"A"，在同一網段中有4台終端設備連接在一起，這個網段的每個設備的IP地址分別假設為：A1、A2、A3和A4。連接在這個網段上的一台路由器是用來連接其它網段的，路由器連接於A網段的那個埠IP地址為A5。同樣路由器連接另一網段為B網段，這個網段的網路ID號為"B"，那連接在B網段的另幾台工作站設備設的IP地址我們設為：B1、B2、B3、B4，同樣連接與B網段的路由器埠的IP地址我們設為B5。
在這樣一個簡單的網路中同時存在著兩個不同的網段，現如果A網段中的A1用戶想發送一個數據給B網段的B2用戶，有了路由器就非常簡單了。
首先A1用戶把所發送的數據及發送報文准備好，以數據幀的形式通過集線器或交換機廣播發給同一網段的所有節點(集線器都是採取廣播方式，而交換機因為不能識別這個地址，也採取廣播方式)，路由器在偵聽到A1發送的數據幀後，分析目的節點的IP地址信息(路由器在得到數據包後總是要先進行分析)。得知不是本網段的，就把數據幀接收下來，進一步根據其路由表分析得知接收節點的網路ID號與B5埠的網路ID號相同，這時路由器的A5埠就直接把數據幀發給路由器B5埠。B5埠再根據數據幀中的目的節點IP地址信息中的主機ID號來確定最終目的節點為B2，然後再發送數據到節點B2。這樣一個完整的數據幀的路由轉發過程就完成了，數據也正確、順利地到達目的節點。
當然實際上像以上這樣的網路算是非常簡單的，路由器的功能還不能從根本上體現出來，一般一個網路都會同時連接其它多個網段或網路，就像圖2所示的一樣，A、B、C、D四個網路通過路由器連接在一起。
現在我們來看一下在如圖2所示網路環境下路由器又是如何發揮其路由、數據轉發作用的。我們同樣需要假設，各網路用戶的IP地址分配就不多講了，圖2已有標注。現假設網路A中一個用戶A1要向C網路中的C3用戶發送一個請求信號時，信號傳遞的步驟如下：
第1步：用戶A1將目的用戶C3的地址C3，連同數據信息以數據幀的形式通過集線器或交換機以廣播的形式發送給同一網路中的所有節點，當路由器A5埠偵聽到這個地址後，分析得知所發目的節點不是本網段的，需要路由轉發，就把數據幀接收下來。
第2步：路由器A5埠接收到用戶A1的數據幀後，先從報頭中取出目的用戶C3的IP地址，並根據路由表計算出發往用戶C3的最佳路徑。因為從分析得知到C3的網路ID號與路由器的C5網路ID號相同，所以由路由器的A5埠直接發向路由器的C5埠應是信號傳遞的最佳途經。
第3步：路由器的C5埠再次取出目的用戶C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主機ID號，如果在網路中有交換機則可先發給交換機，由交換機根據MAC地址表找出具體的網路節點位置;如果沒有交換機設備則根據其IP地址中的主機ID直接把數據幀發送給用戶C3，這樣一個完整的數據通信轉發過程也完成了。
從上面可以看出，不管網路有多麼復雜，路由器其實所作的工作就是這么幾步，所以整個路由器的工作原理都差不多。當然在實際的網路中還遠比上圖2所示的要復雜許多，實際的步驟也不會像上述那麼簡單，但總的過程是這樣的。
路由器使用分類互聯網各種級別的網路中隨處都可見到路由器。接入網路使得家庭和小型企業可以連接到某個互聯網服務提供商;企業網中的路由器連接一個校園或企業內成千上萬的計算機;骨幹網上的路由器終端系統通常是不能直接訪問的，它們連接長距離骨幹網上的ISP和企業網路。互聯網的快速發展無論是對骨幹網、企業網還是接入網都帶來了不同的挑戰。骨幹網要求路由器能對少數鏈路進行高速路由轉發。企業級路由器不但要求埠數目多、價格低廉，而且要求配置起來簡單方便，並提供QoS，像飛魚星的企業級路由器就提供SmartQoSIII。
接入
接入路由器連接家庭或ISP內的小型企業客戶。接入路由器已經開始不只是提供SLIP或PPP連接。諸如ADSL等技術將很快提高各家庭的可用帶寬，這將進一步增加接入路由器的負擔。由於這些趨勢，接入路由器將來會支持許多異構和高速埠，並在各個埠能夠運行多種協議，同時還要避開電話交換網。
企業級
企業或校園級路由器連接許多終端系統，其主要目標是以盡量便宜的方法實現盡可能多的端點互連，並且進一步要求支持不同的服務質量。許多現有的企業網路都是由Hub或網橋連接起來的乙太網段。盡管這些設備價格便宜、易於安裝、無需配置，但是它們不支持服務等級。相反，有路由器參與的網路能夠將機器分成多個碰撞域，並因此能夠控制一個網路的大小。此外，路由器還支持一定的服務等級，至少允許分成多個優先順序別。但是路由器的每埠造價要貴些，並且在能夠使用之前要進行大量的配置工作。因此，企業路由器的成敗就在於是否提供大量埠且每埠的造價很低，是否容易配置，是否支持QoS。另外『還要求企業級路由器有效地支持廣播和組播。企業網路還要處理歷史遺留的各種LAN技術，支持多種協議，包括IP、IPX和Vine。它們還要支持防火牆、包過濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN。
骨幹級
骨幹級路由器實現企業級網路的互聯。對它的要求是速度和可靠性，而代價則處於次要地位。
硬體可靠性可以採用電話交換網中使用的技術，如熱備份、雙電源、雙數據通路等來獲得。這些技術對所有骨幹路由器而言差不多是標準的。骨幹IP路由器的主要性能瓶頸是在轉發表中查找某個路由所耗的時間。當收到一個包時，輸入埠在轉發表中查找該包的目的地址以確定其目的埠，當包越短或者當包要發往許多目的埠時，勢必增加路由查找的代價。因此，將一些常訪問的目的埠放到緩存中能夠提高路由查找的效率。不管是輸入緩沖還是輸出緩沖路由器，都存在路由查找的瓶頸問題。除了性能瓶頸問題，路由器的穩定性也是一個常被忽視的問題。
太比特
在未來核心互聯網使用的三種主要技術中，光纖和DWDM都已經是很成熟的並且是現成的。如果沒有與現有的光纖技術和DWDM技術提供的原始帶寬對應的路由器，新的網路基礎設施將無法從根本上得到性能的改善，因此開發高性能的骨幹交換/路由器(太比特路由器)已經成為一項迫切的要求。太比特路由器技術還主要處於開發實驗階段。
多WAN
雙WAN路由器具有物理上的2個WAN口作為外網接入，這樣內網電腦就可以經過雙WAN路由器的負載均衡功能同時使用2條外網接入線路，大幅提高了網路帶寬。當前雙WAN路由器主要有「帶寬匯聚」和「一網雙線」的應用優勢，這是傳統單WAN路由器做不到的。
3G無線
3G無線路由器採用32位高性能工業級ARM9通信處理器，以嵌入式實時 操作系統 RTOS為軟體支撐平台，系統集成了全系列從邏輯鏈路層到應用層通信協議，支持靜態及動態路由、PPP server及PPP client、(包括、PPTP和IPSEC)、DHCP server及DHCP client、DDNS、防火牆、NAT、DMZ主機等功能。為用戶提供安全、高速、穩定可靠，各種協議路由轉發的無線路由網路。
隨著3G 無線網路 的發展，人們越來越享受無線網路給人們帶來的價值，市場上有多種類的3G無線路由器，其中有小黑A8 系列，小黑華為e5等。3G無線路由器在改變人們的生活。
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