路由器網路模型的成本

㈠ 求路由器的用處和由來以及拉網線需要的物品步驟

路由器（Router），是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前後順序發送信號。路由器是互聯網路的樞紐，"交通警察"。目前路由器已經廣泛應用於各行各業，各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連接、骨幹網間互聯和骨幹網與互聯網互聯互通業務的主力軍。路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層（數據鏈路層），而路由發生在第三層，即網路層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息，所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。

路由器（Router）又稱網關設備（Gateway）是用於連接多個邏輯上分開的網路，所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器的路由功能來完成。因此，路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網路互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網路層的一種互聯設備。

連通不同的網路

從過濾網路流量的角度來看，路由器的作用與交換機和網橋非常相似

路由器

。但是與工作在網路物理層，從物理上劃分網段的交換機不同，路由器使用專門的軟體協議從邏輯上對整個網路進行劃分。例如，一台支持IP協議的路由器可以把網路劃分成多個子網段，只有指向特殊IP地址的網路流量才可以通過路由器。對於每一個接收到的數據包，路由器都會重新計算其校驗值，並寫入新的物理地址。因此，使用路由器轉發和過濾數據的速度往往要比只查看數據包物理地址的交換機慢。但是，對於那些結構復雜的網路，使用路由器可以提高網路的整體效率。路由器的另外一個明顯優勢就是可以自動過濾網路廣播。總體上說，在網路中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機復雜很多。

信息傳輸

有的路由器僅支持單一協議，但大部分路由器可以支持多種協議的傳輸，即多協議路由器。由於每一種協議都有自己的規則，要在一個路由器中完成多種協議的演算法，勢必會降低路由器的性能。路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑，並將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由演算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據－－路徑表（Routing Table），供路由選擇時使用。路徑表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的。

靜態路由表：由系統管理員事先設置好固定的路徑表稱之為靜態（static）路徑表。

動態路由表：動態（Dynamic）路徑表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路徑表。

路由器是一種多埠設備，它可以連接不同傳輸速率並運行於各種環境的區域網和廣域網，也可以採用不同的協議。路由器屬於O S I 模型的第三層--網路層。指導從一個網段到另一個網段的數據傳輸，也能指導從一種網路向另一種網路的數據傳輸。

第一，網路互連：路由器支持各種區域網和廣域網介面，主要用於互連區域網和廣域網，實現不同網路互相通信；
第二，數據處理：提供包括分組過濾、分組轉發、優先順序、復用、加密、壓縮和防火牆等功能；
第三，網路管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。
所謂「路由」，是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作，而路由器，正是執行這種行為動作的機器，它的英文名稱為Router,是一種連接多個網路或網段的網路設備，它能將不同網路或網段之間的數據信息進行「翻譯」，以使它們能夠相互「讀懂」對方的數據，從而構成一個更大的網路。
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數據－－路由表（Routing Table），供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念，那就是：靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態（static）路由表，一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的，它不會隨未來網路結構的改變而改變。動態（Dynamic）路由表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議（Routing Protocol）提供的功能，自動學習和記憶網路運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。

發展歷史

無線路由

早在40多年前就已經出現了對路由技術的討論，但是直到80年代路由技術才逐漸進入商業化的應用。路由技術之所以在問世之初沒有被廣泛使用主要是因為80年代之前的網路結構都非常簡單，路由技術沒有用武之地。大規模的互聯網路才逐漸流行起來，為路由技術的發展提供了良好的基礎和平台。

隨著網路逐步走向大眾，網吧也如雨後春筍般出現在街頭小巷。但隨著數量的增加，網吧之間的競爭也越來越激烈。而通過擴大規模、降低成本來優化經營環境已經成為網吧發展的必然趨勢。以往，國內大多數網吧的主流規模是PC數目在60-100台，通過SOHO路由器連接至互聯網，其網路連接具有架構簡單、成本低的優勢。但隨著網路PC數目的增多，原來的網路接入系統經常出現網路掉線、游戲被卡、黑客攻擊、病毒泛濫等問題。面對這些，網吧業主是否考慮過網吧路由器該升級了。

限制網吧良性運營的接入瓶頸：

PC規模在60-100台的網吧網路，SOHO路由器基本可以滿足網路接入的需求。但PC數量超過100台之後，如果仍然採用SOHO路由器接入，整個網路系統就相對比較脆弱了，這主要表現在以下幾個方面：

首先是性能低。為了節省成本，SOHO路由器一般採用性能一般的CPU，內存的速度也比較慢。在具體的使用中，會出現下載速度慢，游戲會卡，這都是性能低的表現。

其次是穩定性差，容易掉線，而這是游戲玩家最忌諱的。一些SOHO路由器在用戶數少的時候，可以保持穩定的連接；但如果規模稍微有些增大，網路的穩定性就很難保證了，當網路流量增大時，便會頻繁地重新啟動。而且SOHO路由器採用普通外置電源，當電壓起伏時，SOHO路由器的供電也無法得到保障。

第三是散熱差。一般情況下，SOHO路由器體積很小，機器內沒有合理的散熱設計，而網吧通常是24小時營業，因此SOHO路由器散熱便成了問題。路由器過熱最直接的影響就是運行不穩定。

最後支持PC數量小。SOHO路由器內存容量小（一般在2M-8M），FLASH容量小（一般只有1M），支持的用戶數量有限，基本上NAT最大的進行數量在1024個以內。可以算一算，打開一個網頁，大約需要10-50個NAT進程數，所以SOHO路由器支持的PC數量小，很難進行功能擴展升級。

4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

路由器

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。

骨幹級路由器

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、VPN（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。

功能分類

寬頻

寬頻路由器是近幾年來新興的一種網路產品，它伴隨著寬頻的普及應運而生。寬頻路由器在一個緊湊的箱子中集成了路由器、防火牆、帶寬控制和管理等功能，具備快速轉發能力，靈活的網路管理和豐富的網路狀態等特點。多數寬頻路由器針對中國寬頻應用優化設計，可滿足不同的網路流量環境，具備滿足良好的電網適應性和網路兼容性。多數寬頻路由器採用高度集成設計，集成10/100Mbps寬頻乙太網WAN介面、並內置多口10/100Mbps自適應交換機，方便多台機器連接內部網路與Internet，可以廣泛應用於家庭、學校、辦公室、網吧、小區接入、政府、企業等場合。

模塊化

模塊化路由器主要是指該路由器的介面類型及部分擴展功能是可以根據用戶的實際需求來配置的路由器，這些路由器在出廠時一般只提供最基本的路由功能，用戶可以根據所要連接的網路類型來選擇相應的模塊，不同的模塊可以提供不同的連接和管理功能。例如，絕大多數模塊化路由器可以允許用戶選擇網路介面類型，有些模塊化路由器可以提供VPN等功能模塊，有些模塊化路由器還提供防火牆的功能，等等。多數路由器都是模塊化路由器。

非模塊化

非模塊化路由器都是低端路由器，平時家用的即為這類非模塊化路由器。該類路由器主要用於連接家庭或ISP內的小型企業客戶。它不僅提供SLIP或PPP連接，還支持諸如PPTP和IPSec等虛擬私有網路協議。這些協議要能在每個埠上運行。諸如ADSL等技術將很快提高各家庭的可用寬頻，這將進一步增加接入路由器的負擔。由於這些趨勢，該類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。

虛擬

虛擬路由器以虛求實。一些有關IP骨幹網路設備的新技術突破，為將來網際網路新服務的實現鋪平了道路。虛擬路由器就是這樣一種新技術，它使一些新型網際網路服務成為可能。通過這些新型服務，用戶將可以對網路的性能、網際網路地址和路由以及網路安全等進行控制。以色列RND網路公司是一家提供從區域網到廣域網解決方案的廠商，該公司最早提出了虛擬路由的概念。

核心

核心路由器又稱「骨幹路由器」，是位於網路中心的路由器。位於網路邊緣的路由器叫接入路由器。核心路由器和邊緣路由器是相對概念。它們都屬於路由器，但是有不同的大小和容量。某一層的核心路由器是另一層的邊緣路由器。

無線

路由器

無線路由器就是帶有無線覆蓋功能的路由器，它主要應用於用戶上網和無線覆蓋。市場上流行的無線路由器一般都支持專線xdsl/ cable，動態xdsl，pptp四種接入方式，它還具有其它一些網路管理的功能，如dhcp服務、nat防火牆、mac地址過濾等等功能。

獨臂

獨臂路由器的概念是出現在三層交換機之前，網內各個VLAN之間的通信可以用ISL關聯來實現，那樣的話，路由器就成為一個「獨臂路由器」，VLAN之間的數據傳輸要先進入路由器處理，然後輸出，以使得網路中的大部分報文同一個VLAN內的報文將用不著通過路由器而直接在交換設備間進行高速傳輸。這種路由方式的不足之處在於它仍然是一種集中式的路由策略，因此在主幹網上一般均設置有多個冗餘「獨臂」路由器，來分擔數據處理任務，從而可以減少因路由器引起的瓶頸問題，還可以增加冗餘鏈路，但如果網路中VLAN之間的數據傳輸量比較大，那麼在路由器處將形成瓶頸。獨臂路由器基本被第3層交換機取代。

無線網路

無線網路路由器(例如：D-LINK,TP-LINK,TENDA，和路由等。)是一種用來連接有線和無線網路的通訊設備，它可以通過Wi-Fi技術收發無線信號來與個人數碼助理和筆記本等設備通訊。無線網路路由器可以在不設電纜的情況下，方便地建立一個電腦網路。

但是，一般在戶外通過無線網路進行數據傳輸時，它的速度可能會受到天氣的影響。其他的無線網路還包括了紅外線、藍牙及衛星微波等。

智能流控

智能流控路由器能夠在自動地調整每個節點的帶寬，這樣每個節點的網速均能達到最快,不用限制每個節點的速度，這是其最大的特點。智能流控路由器經常用在電信的主幹道上，如華為，思科。網吧,酒店等則常用網星路由器。

動態限速

動態限速路由器是一種能實時地計算每位用戶所需要的帶寬，精確分析用戶上網類型，並合理分配帶寬，達到按需分配，合理利用，還具有優先通道的智能調配功能，這種功能主要應用於網吧、酒店、小區、學校等，網吧最常用的則是奧雷路由器。

線路連接示意圖如下：

㈡ 路由器的工作原理是什麼都分幾類每一類比較著名的牌子哪些價格一般都是多少

路由器的功能八十年代初路由器問世，並由IETF對其作了網關定義。從原來單純為了分割網路這一目的而發展至今，其用途和性能已有了相當大的擴充與 增強。路由器的功能大致可分為以下3點：

1. 網路分段，這是路由器最主要的功能之一，即可根據實際需求將整個網路分割成不同的網段。

2. 路由器的工作過程路由器是OSI七層網路模型中第三層的設備。它在網路 中，收到任何一個數據包(包括廣播包在內)，就要將該數據包第二層(數據鏈路層
)的信息去掉(稱為「拆包」)，查看第三層信息。然後，根據路由表確定數據包的 路由，再檢查安全訪問表；若被通過，則再進行第二層信息的封裝（稱為「打包
」），最後將該數據包轉發。如果在路由表中查不到對應MAC地址的網路，則路由 器將向源地址的站點返回一個信息，並把這個數據包丟掉。這便是路由器工作過
程的簡要描述。

3. 路由器對網路造成的限制路由器是無連接的設備，其工作機制使它成為一 個轉發並遺忘的網路設備。僅就路由器對任何數據包都要有一個「拆打」過程來看，即使是同一源地址向同一目的地址發出的所有數據包，也要重復相同的過程。這導致路由器不可能具有高的吞吐量，這也是路由器成為網路瓶頸的原因之一。

分類：
路由器是網路中的核心設備。硬體路由器是大家所熟悉的，最典型的就是Cisco公司的系列路由器。軟體路由器是個新興的產品，比如Tiny Software推出的WinRoute Pro軟體路由器，Vicomsoft公司推出的Internet Gateway軟體路由器等等。主要區別就在於：Cisco路由器的網路操作系統（IOS）中包含路由軟體，而軟路由器產品則是運行在Windows系列的操作系統上。
還有其他的分類：
1）按性能檔次分為高、中、低檔路由器。
通常將路由器吞吐量大於40Gbps的路由器稱為高檔路由器，背吞吐量在25Gbps~40Gbps之間的路由器稱為中檔路由器，而將低於25Gbps的看作低檔路由器。當然這只是一種宏觀上的劃分標准，各廠家劃分並不完全一致，實際上路由器檔次的劃分不僅是以吞吐量為依據的，是有一個綜合指標的。以市場佔有率最大的Cisco公司為例，12000系列為高端路由器，7500以下系列路由器為中低端路由器。

2）從結構上分為「模塊化路由器」和「非模塊化路由器」。
模塊化結構可以靈活地配置路由器，以適應企業不斷增加的業務需求，非模塊化的就只能提供固定的埠。通常中高端路由器為模塊化結構，低端路由器為非模塊化結構。

3）從功能上劃分，可將路由器分為「骨幹級路由器」，「企業級路由器」和「接入級路由器」。
骨幹級路由器是實現企業級網路互連的關鍵設備，它數據吞吐量較大，非常重要。對骨幹級路由器的基本性能要求是高速度和高可靠性。為了獲得高可靠性，網路系統普遍採用諸如熱備份、雙電源、雙數據通路等傳統冗餘技術，從而使得骨幹路由器的可靠性一般不成問題。
企業級路由器連接許多終端系統，連接對象較多，但系統相對簡單，且數據流量較小，對這類路由器的要求是以盡量便宜的方法實現盡可能多的端點互連，同時還要求能夠支持不同的服務質量。
接入級路由器主要應用於連接家庭或ISP內的小型企業客戶群體。

4）按所處網路位置劃分通常把路由器劃分為「邊界路由器」和「中間節點路由器」。
很明顯"邊界路由器"是處於網路邊緣，用於不同網路路由器的連接；而"中間節點路由器"則處於網路的中間，通常用於連接不同網路，起到一個數據轉發的橋梁作用。由於各自所處的網路位置有所不同，其主要性能也就有相應的側重，如中間節點路由器因為要面對各種各樣的網路。如何識別這些網路中的各節點呢？靠的就是這些中間節點路由器的MAC地址記憶功能。基於上述原因，選擇中間節點路由器時就需要在MAC地址記憶功能更加註重，也就是要求選擇緩存更大，MAC地址記憶能力較強的路由器。但是邊界路由器由於它可能要同時接受來自許多不同網路路由器發來的數據，所以這就要求這種邊界路由器的背板帶寬要足夠寬，當然這也要與邊界路由器所處的網路環境而定。

5）從性能上可分為「線速路由器」以及「非線速路由器」。
所謂"線速路由器"就是完全可以按傳輸介質帶寬進行通暢傳輸，基本上沒有間斷和延時。通常線速路由器是高端路由器，具有非常高的埠帶寬和數據轉發能力，能以媒體速率轉發數據包；中低端路由器是非線速路由器。但是一些新的寬頻接入路由器也有線速轉發能力。

品牌： 價格：
普瑞爾(TP-LINK) 100-5000
D-Link 110-27000
華為 110-22000
CISCO 4800-125000
金浪 180-3600
LINKSYS 280-6000
Netcore 100-2800
網件Netgear 320
阿爾法 120-1500
Vigor 720-3650
博達 6500-47800
Accton(智邦) 290-1500
安奈特 3200-14500
世紀大吉 430-550
華碩 2800

㈢ 三層交換機與路由器的區別

雖然他們都具有路由功能。

但是三層交換機的主要功能仍是數據交換，它的路由功能通常比較簡單，因為它所面對的主要是簡單的區域網連接，路由路徑遠沒有路由器那麼復雜，它用在區域網中的主要用途還是提供快速數據交換功能，滿足區域網數據交換頻繁的應用特點。

路由器的主要功能還是路由功能，它的路由功能更多的體現在不同類型網路之間的互聯上，如區域網與廣域網之間的連接、不同協議的網路之間的連接等，所以路由器主要是用於不同類型的網路之間。它最主要的功能就是路由轉發，解決好各種復雜路由路徑網路的連接就是它的最終目的，所以路由器的路由功能通常非常強大，不僅適用於同種協議的區域網間，更適用於不同協議的區域網與廣域網間。它的優勢在於選擇最佳路由、負荷分擔、鏈路備份及和其他網路進行路由信息的交換等等路由器所具有功能。為了與各種類型的網路連接，路由器的介面類型非常豐富，而三層交換機則一般僅同類型的區域網介面，非常簡單。

從技術上講，路由器和三層交換機在數據包交換操作上存在著明顯區別。路由器一般由基於微處理器的軟體路由引擎執行數據包交換，而三層交換機通過硬體執行數據包交換。三層交換機在對第一個數據流進行路由後，它將會產生一個MAC地址與IP地址的映射表，當同樣的數據流再次通過時，將根據此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了路由器進行路由選擇而造成網路的延遲，提高了數據包轉發的效率。同時，三層交換機的路由查找是針對數據流的，它利用緩存技術，很容易利用ASIC技術來實現，因此，可以大大節約成本，並實現快速轉發。而路由器的轉發採用最長匹配的方式，實現復雜，通常使用軟體來實現，轉發效率較低。
正因如此，從整體性能上比較的話，三層交換機的性能要遠優於路由器，非常適用於數據交換頻繁的區域網中；而路由器雖然路由功能非常強大，但它的數據包轉發效率遠低於三層交換機，更適合於數據交換不是很頻繁的不同類型網路的互聯，如區域網與互聯網的互聯。如果把路由器，特別是高檔路由器用於區域網中，則在相當大程度上是一種浪費（就其強大的路由功能而言），而且還不能很好地滿足區域網通信性能需求，影響子網間的正常通信

綜上所述，在區域網中進行多子網連接，最好還選用三層交換機，特別是在不同子網數據交換頻繁的環境中。一方面可以確保子網間的通信性能需求，另一方面省去了另外購買交換機的投資。當然，如果子網間的通信不是很頻繁，採用路由器也無可厚非，也可達到子網安全隔離相互通信的目的。具體要根據實際需求來定。

三層交換與路由最大的區別就在於：路由支持nat轉換，而三層不支持。在實際工程中體現出來就在：路由上直接接光纖可以上網，而將光纖接到層三設備上是不能上網了。三層每個埠都有專用的mac地址，有專用的ASIC集成電路。

㈣ 路由器工作原理詳細介紹

路由器的工作原理 (你要的詳細介紹，只有粘貼了)
本文通過闡述TCP／IP網路中路由器的基本工作原理，介紹了IP路由器的幾大功能，給出了靜態路由協議和動態路由協議，以及內部網關協議和外部網關協議的概念，同時簡要介紹了目前最常見的RIP、OSPF、BGP和BGP-4這幾種路由協議，然後描述路由演算法的設計目標和種類，著重介紹了鏈路狀態法和距向量法。在文章的最後，扼要講述新一代路由器的特徵。
近十年來，隨著計算機網路規模的不斷擴大，大型互聯網路（如Internet）的迅猛
發展，路由技術在網路技術中已逐漸成為關鍵部分，路由器也隨之成為最重要的網路設
備。用戶的需求推動著路由技術的發展和路由器的普及，人們已經不滿足於僅在本地網
絡上共享信息，而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網路資源。而在目前
的情況下，任何一個有一定規模的計算機網路（如企業網、校園網、智能大廈等），無
論採用的是快速以大網技術、FDDI技術，還是ATM技術，都離不開路由器，否則就無法
正常運作和管理。

1 網路互連

把自己的網路同其它的網路互連起來，從網路中獲取更多的信息和向網路發布自己
的消息，是網路互連的最主要的動力。網路的互連有多種方式，其中使用最多的是網橋
互連和路由器互連。

1.1 網橋互連的網路

網橋工作在OSI模型中的第二層，即鏈路層。完成數據幀（frame）的轉發，主要目
的是在連接的網路間提供透明的通信。網橋的轉發是依據數據幀中的源地址和目的地址
來判斷一個幀是否應轉發和轉發到哪個埠。幀中的地址稱為「MAC」地址或「硬體」
地址，一般就是網卡所帶的地址。

網橋的作用是把兩個或多個網路互連起來，提供透明的通信。網路上的設備看不到
網橋的存在，設備之間的通信就如同在一個網上一樣方便。由於網橋是在數據幀上進行
轉發的，因此只能連接相同或相似的網路（相同或相似結構的數據幀），如乙太網之
間、乙太網與令牌環（token ring）之間的互連，對於不同類型的網路（數據幀結構不
同），如乙太網與X.25之間，網橋就無能為力了。

網橋擴大了網路的規模，提高了網路的性能，給網路應用帶來了方便，在以前的網
絡中，網橋的應用較為廣泛。但網橋互連也帶來了不少問題：一個是廣播風暴，網橋不
阻擋網路中廣播消息，當網路的規模較大時（幾個網橋，多個乙太網段），有可能引起
廣播風暴（broadcasting storm），導致整個網路全被廣播信息充滿，直至完全癱瘓。
第二個問題是，當與外部網路互連時，網橋會把內部和外部網路合二為一，成為一個網
，雙方都自動向對方完全開放自己的網路資源。這種互連方式在與外部網路互連時顯然
是難以接受的。問題的主要根源是網橋只是最大限度地把網路溝通，而不管傳送的信息
是什麼。

1.2 路由器互連網路

路由器互連與網路的協議有關，我們討論限於TCP／IP網路的情況。

路由器工作在OSI模型中的第三層，即網路層。路由器利用網路層定義的「邏輯」
上的網路地址（即IP地址）來區別不同的網路，實現網路的互連和隔離，保持各個網路
的獨立性。路由器不轉發廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他
網路的數據先被送到路由器，再由路由器轉發出去。

IP路由器只轉發IP分組，把其餘的部分擋在網內（包括廣播），從而保持各個網路
具有相對的獨立性，這樣可以組成具有許多網路（子網）互連的大型的網路。由於是在
網路層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網路，只要網路層運行的是IP協議，通
過路由器就可互連起來。

網路中的設備用它們的網路地址（TCP／IP網路中為IP地址）互相通信。IP地址是
與硬體地址無關的「邏輯」地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩
部分，一部分定義網路號，另一部分定義網路內的主機號。目前，在Internet網路中采
用子網掩碼來確定IP地址中網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit，
並且兩者是一一對應的，並規定，子網掩碼中數字為「1」所對應的IP地址中的部分為
網路號，為「0」所對應的則為主機號。網路號和主機號合起來，才構成一個完整的IP
地址。同一個網路中的主機IP地址，其網路號必須是相同的，這個網路稱為IP子網。

通信只能在具有相同網路號的IP地址之間進行，要與其它IP子網的主機進行通信，
則必須經過同一網路上的某個路由器或網關（gateway）出去。不同網路號的IP地址不
能直接通信，即使它們接在一起，也不能通信。

路由器有多個埠，用於連接多個IP子網。每個埠的IP地址的網路號要求與所連
接的IP子網的網路號相同。不同的埠為不同的網路號，對應不同的IP子網，這樣才能
使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。

2 路由原理

當IP子網中的一台主機發送IP分組給同一IP子網的另一台主機時，它將直接把IP分
組送到網路上，對方就能收到。而要送給不同IP子網上的主機時，它要選擇一個能到達
目的子網上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負責把IP分組送到目的地。如
果沒有找到這樣的路由器，主機就把IP分組送給一個稱為「預設網關（default
gateway）」的路由器上。「預設網關」是每台主機上的一個配置參數，它是接在同一
個網路上的某個路由器埠的IP地址。

路由器轉發IP分組時，只根據IP分組目的IP地址的網路號部分，選擇合適的埠，
把IP分組送出去。同主機一樣，路由器也要判定埠所接的是否是目的子網，如果是，
就直接把分組通過埠送到網路上，否則，也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器
也有它的預設網關，用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣，通過路由器把知道如何
傳送的IP分組正確轉發出去，不知道的IP分組送給「預設網關」路由器，這樣一級級地
傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網路丟棄了。

目前TCP／IP網路，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子
網通過路由器互連起來的國際性網路。這種網路稱為以路由器為基礎的網路（router
based network），形成了以路由器為節點的「網間網」。在「網間網」中，路由器不
僅負責對IP分組的轉發，還要負責與別的路由器進行聯絡，共同確定「網間網」的路由
選擇和維護路由表。

路由動作包括兩項基本內容：尋徑和轉發。尋徑即判定到達目的地的最佳路徑，由
路由選擇演算法來實現。由於涉及到不同的路由選擇協議和路由選擇演算法，要相對復雜一
些。為了判定最佳路徑，路由選擇演算法必須啟動並維護包含路由信息的路由表，其中路
由信息依賴於所用的路由選擇演算法而不盡相同。路由選擇演算法將收集到的不同信息填入
路由表中，根據路由表可將目的網路與下一站（nexthop）的關系告訴路由器。路由器
間互通信息進行路由更新，更新維護路由表使之正確反映網路的拓撲變化，並由路由器
根據量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協議（routing protocol），例如路由信息
協議（RIP）、開放式最短路徑優先協議（OSPF）和邊界網關協議（BGP）等。

轉發即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找，判明是否
知道如何將分組發送到下一個站點（路由器或主機），如果路由器不知道如何發送分組
，通常將該分組丟棄；否則就根據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點，如果目
的網路直接與路由器相連，路由器就把分組直接送到相應的埠上。這就是路由轉發協
議（routed protocol）。

路由轉發協議和路由選擇協議是相互配合又相互獨立的概念，前者使用後者維護的
路由表，同時後者要利用前者提供的功能來發布路由協議數據分組。下文中提到的路由
協議，除非特別說明，都是指路由選擇協議，這也是普遍的習慣。

3 路由協議

典型的路由選擇方式有兩種：靜態路由和動態路由。

靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網路管理員干預，否則靜態路由
不會發生變化。由於靜態路由不能對網路的改變作出反映，一般用於網路規模不大、拓
撲結構固定的網路中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態路
由優先順序最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時，以靜態路由為准。

動態路由是網路中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更
新路由器表的過程。它能實時地適應網路結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網
絡變化，路由選擇軟體就會重新計算路由，並發出新的路由更新信息。這些信息通過各
個網路，引起各路由器重新啟動其路由演算法，並更新各自的路由表以動態地反映網路拓
撲變化。動態路由適用於網路規模大、網路拓撲復雜的網路。當然，各種動態路由協議
會不同程度地佔用網路帶寬和CPU資源。

靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍，因此在網路中動態路由通常作為靜
態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時，路由器首先查找靜態路由，如果查
到則根據相應的靜態路由轉發分組；否則再查找動態路由。

根據是否在一個自治域內部使用，動態路由協議分為內部網關協議（IGP）和外部
網關協議（EGP）。這里的自治域指一個具有統一管理機構、統一路由策略的網路。自
治域內部採用的路由選擇協議稱為內部網關協議，常用的有RIP、OSPF；外部網關協議
主要用於多個自治域之間的路由選擇，常用的是BGP和BGP-4。下面分別進行簡要介紹。

3.1 RIP路由協議

RIP協議最初是為Xerox網路系統的Xerox parc通用協議而設計的，是Internet中常
用的路由協議。RIP採用距離向量演算法，即路由器根據距離選擇路由，所以也稱為距離
向量協議。路由器收集所有可到達目的地的不同路徑，並且保存有關到達每個目的地的
最少站點數的路徑信息，除到達目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄。同時
路由器也把所收集的路由信息用RIP協議通知相鄰的其它路由器。這樣，正確的路由信
息逐漸擴散到了全網。

RIP使用非常廣泛，它簡單、可靠，便於配置。但是RIP只適用於小型的同構網路，
因為它允許的最大站點數為15，任何超過15個站點的目的地均被標記為不可達。而且
RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網路的廣播風暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由協議

80年代中期，RIP已不能適應大規模異構網路的互連，0SPF隨之產生。它是網間工
程任務組織（IETF）的內部網關協議工作組為IP網路而開發的一種路由協議。

0SPF是一種基於鏈路狀態的路由協議，需要每個路由器向其同一管理域的所有其它
路由器發送鏈路狀態廣播信息。在OSPF的鏈路狀態廣播中包括所有介面信息、所有的量
度和其它一些變數。利用0SPF的路由器首先必須收集有關的鏈路狀態信息，並根據一定
的演算法計算出到每個節點的最短路徑。而基於距離向量的路由協議僅向其鄰接路由器發
送有關路由更新信息。

與RIP不同，OSPF將一個自治域再劃分為區，相應地即有兩種類型的路由選擇方式
：當源和目的地在同一區時，採用區內路由選擇；當源和目的地在不同區時，則採用區
間路由選擇。這就大大減少了網路開銷，並增加了網路的穩定性。當一個區內的路由器
出了故障時並不影響自治域內其它區路由器的正常工作，這也給網路的管理、維護帶來
方便。

3.3 BGP和BGP-4路由協議

BGP是為TCP／IP互聯網設計的外部網關協議，用於多個自治域之間。它既不是基於
純粹的鏈路狀態演算法，也不是基於純粹的距離向量演算法。它的主要功能是與其它自治域
的BGP交換網路可達信息。各個自治域可以運行不同的內部網關協議。BGP更新信息包括
網路號／自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達某個特定網路須經過的自治域串
，這些更新信息通過TCP傳送出去，以保證傳輸的可靠性。

為了滿足Internet日益擴大的需要，BGP還在不斷地發展。在最新的BGp4中，還可
以將相似路由合並為一條路由。

3.4 路由表項的優先問題

在一個路由器中，可同時配置靜態路由和一種或多種動態路由。它們各自維護的路
由表都提供給轉發程序，但這些路由表的表項間可能會發生沖突。這種沖突可通過配置
各路由表的優先順序來解決。通常靜態路由具有默認的最高優先順序，當其它路由表表項與
它矛盾時，均按靜態路由轉發。

4 路由演算法

路由演算法在路由協議中起著至關重要的作用，採用何種演算法往往決定了最終的尋徑
結果，因此選擇路由演算法一定要仔細。通常需要綜合考慮以下幾個設計目標：

（1）最優化：指路由演算法選擇最佳路徑的能力。

（2）簡潔性：演算法設計簡潔，利用最少的軟體和開銷，提供最有效的功能。

（3）堅固性：路由演算法處於非正常或不可預料的環境時，如硬體故障、負載過高
或*作失誤時，都能正確運行。由於路由器分布在網路聯接點上，所以在它們出故障時
會產生嚴重後果。最好的路由器演算法通常能經受時間的考驗，並在各種網路環境下被證
實是可靠的。

（4）快速收斂：收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程。當某個
網路事件引起路由可用或不可用時，路由器就發出更新信息。路由更新信息遍及整個網
絡，引發重新計算最佳路徑，最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑。收斂慢的路由
演算法會造成路徑循環或網路中斷。

（5）靈活性：路由演算法可以快速、准確地適應各種網路環境。例如，某個網段發
生故障，路由演算法要能很快發現故障，並為使用該網段的所有路由選擇另一條最佳路
徑。

路由演算法按照種類可分為以下幾種：靜態和動態、單路和多路、平等和分級、源路
由和透明路由、域內和域間、鏈路狀態和距離向量。前面幾種的特點與字面意思基本一
致，下面著重介紹鏈路狀態和距離向量演算法。

鏈路狀態演算法（也稱最短路徑演算法）發送路由信息到互聯網上所有的結點，然而對
於每個路由器，僅發送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態的那一部分。距離向量演算法
（也稱為Bellman-Ford演算法）則要求每個路由器發送其路由表全部或部分信息，但僅發
送到鄰近結點上。從本質上來說，鏈路狀態演算法將少量更新信息發送至網路各處，而距
離向量演算法發送大量更新信息至鄰接路由器。

由於鏈路狀態演算法收斂更快，因此它在一定程度上比距離向量演算法更不易產生路由
循環。但另一方面，鏈路狀態演算法要求比距離向量演算法有更強的CPU能力和更多的內存
空間，因此鏈路狀態演算法將會在實現時顯得更昂貴一些。除了這些區別，兩種演算法在大
多數環境下都能很好地運行。

最後需要指出的是，路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜
的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由，通過一定的加權運算，將它們合並為單個的
復合度量、再填入路由表中，作為尋徑的標准。通常所使用的度量有：路徑長度、可靠
性、時延、帶寬、負載、通信成本等。

5 新一代路由器

由於多媒體等應用在網路中的發展，以及ATM、快速乙太網等新技術的不斷採用，
網路的帶寬與速率飛速提高，傳統的路由器已不能滿足人們對路由器的性能要求。因為
傳統路由器的分組轉發的設計與實現均基於軟體，在轉發過程中對分組的處理要經過許
多環節，轉發過程復雜，使得分組轉發的速率較慢。另外，由於路由器是網路互連的關
鍵設備，是網路與其它網路進行通信的一個「關口」，對其安全性有很高的要求，因此
路由器中各種附加的安全措施增加了CPU的負擔，這樣就使得路由器成為整個互聯網上
的「瓶頸」。

傳統的路由器在轉發每一個分組時，都要進行一系列的復雜*作，包括路由查找、
訪問控製表匹配、地址解析、優先順序管理以及其它的附加操作。這一系列的操作大大影響
了路由器的性能與效率，降低了分組轉發速率和轉發的吞吐量，增加了CPU的負擔。而
經過路由器的前後分組間的相關性很大，具有相同目的地址和源地址的分組往往連續到
達，這為分組的快速轉發提供了實現的可能與依據。新一代路由器，如IP Switch、
Tag Switch等，就是採用這一設計思想用硬體來實現快速轉發，大大提高了路由器的性
能與效率。

新一代路由器使用轉發緩存來簡化分組的轉發操作。在快速轉發過程中，只需對一
組具有相同目的地址和源地址的分組的前幾個分組進行傳統的路由轉發處理，並把成功
轉發的分組的目的地址、源地址和下一網關地址（下一路由器地址）放人轉發緩存中。
當其後的分組要進行轉發時，應先查看轉發緩存，如果該分組的目的地址和源地址與轉
發緩存中的匹配，則直接根據轉發緩存中的下一網關地址進行轉發，而無須經過傳統的
復雜操作，大大減輕了路由器的負擔，達到了提高路由器吞吐量的目標。

㈤ 路由器和交換機相比，各有什麼優缺點

1.交換機負責一個區域網內的數據交換，交換機強調速度及性能，用於本地訪問連接。
2.路由器負責跨區域網的數據交換，路由器強調豐富的功能、智能、安全，用於遠程訪問連接。
3.很多已將交換及路由合二為一，二者並無嚴格的劃分界線。
換個角度：1.交換機只是更寬的馬路+信號燈，考評標準是不阻塞
2.路由器是負責交通調度，規劃合理路徑，需要強大的運算能力。

㈥ 路由器跟交換機的不解！在百度上看的：路由器系統構成了基於TCP/IP的國際互連網路Internet

打個比方，把世界比作internet，把你的城市比作你們城市的區域網，數據鏈路層是你城市的地圖，而網路層是世界地圖。糾正一下，路由不等於路由器，交換不等於交換機，你的問題就出在這里。一台路由器收到一個去40.0.0.1的數據包，然後查詢路由表，得到了該數據包要往哪發的信息，然後把它送到對應的出介面，出介面處會把這個包加上幀頭，幀頭中會有MAC地址信息，然後發送出去，這時候數據鏈路層會依據MAC地址信息發送到對端，對端的路由器接收到幀後打開看下，找出IP地址，然後對著路由表再次查詢，找到對應的出介面，然後送到出介面繼續打包為幀往下一跳那裡發送，直到找到正確的目的地址。數據發送的時候是從應用層往下，數據接收的時候是從物理層往上，你的路由器在交換機前面的說法只在物理上算是正確，邏輯上錯誤，應該說內部的數據要向外發應該先經過網路層然後再到數據鏈路層。路由器選路的問題，這個太復雜，簡單解釋就是查路由表，目的IP在路由表裡有，就照著表往外發，最後就發到了。最後說下，你要看明白這個首先仔細研究下TCP/IP模型，以及它的工作流程，看一半就來問是在很難回答你啊，因為問題本身就有問題啊！

㈦ 什麼是路由器

交換機與路由器的區別

計算機網路往往由許多種不同類型的網路互連連接而成。如果幾個計算機網路只是在物理上連接在一起，它們之間並不能進行通信，那麼這種「互連」並沒有什麼實際意義。因此通常在談到「互連」時，就已經暗示這些相互連接的計算機是可以進行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機網路已經組成了一個大型的計算機網路，或稱為互聯網路，也可簡稱為互聯網、互連網。
將網路互相連接起來要使用一些中間設備（或中間系統），ISO的術語稱之為中繼（relay）系統。根據中繼系統所在的層次，可以有以下五種中繼系統：
1.物理層（即常說的第一層、層L1）中繼系統，即轉發器（repeater）。
2.數據鏈路層（即第二層，層L2），即網橋或橋接器（bridge）。
3.網路層（第三層，層L3）中繼系統，即路由器（router）。
4.網橋和路由器的混合物橋路器（brouter）兼有網橋和路由器的功能。
5.在網路層以上的中繼系統，即網關（gateway）.
當中繼系統是轉發器時，一般不稱之為網路互聯，因為這僅僅是把一個網路擴大了，而這仍然是一個網路。高層網關由於比較復雜，目前使用得較少。因此一般討論網路互連時都是指用交換機和路由器進行互聯的網路。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。
2 交換機和路由器
「交換」是今天網路里出現頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統�蘼酆沃殖『隙伎山�涮子茫�悴磺宓降資裁床攀欽嬲�慕換弧F涫到換灰淮首鈐緋魷鍾詰緇跋低常�刂甘迪至礁霾煌�緇盎��浠耙糶藕諾慕換唬�瓿篩霉ぷ韉納璞婦褪塹緇敖換換�K�源穎疽饃俠唇玻�換恢皇且恢旨際醺拍睿�賜瓿尚藕龐繕璞溉肟詰匠隹詰淖�ⅰR虼耍�灰�嗆頭�細枚ㄒ宓乃�猩璞付伎殺懷莆�換簧璞浮S紗絲杉��敖換弧筆且桓齪�騫惴旱拇視錚�彼�揮美疵枋鍪�萃�緄詼�愕納璞甘保�導手傅氖且桓鑾漚由璞福歡�彼�揮美疵枋鍪�萃�緄諶�愕納璞甘保�種傅氖且桓雎酚繕璞浮?

我們經常說到的乙太網交換機實際是一個基於網橋技術的多埠第二層網路設備，它為數據幀從一個埠到另一個任意埠的轉發提供了低時延、低開銷的通路。
由此可見，交換機內部核心處應該有一個交換矩陣，為任意兩埠間的通信提供通路，或是一個快速交換匯流排，以使由任意埠接收的數據幀從其他埠送出。在實際設備中，交換矩陣的功能往往由專門的晶元（ASIC）完成。另外，乙太網交換機在設計思想上有一個重要的假設，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大流量數據不會使其產生擁塞，換句話說，交換的能力相對於所傳信息量而無窮大（與此相反，ATM交換機在設計上的思路是，認為交換的能力相對所傳信息量而言有限）。
雖然乙太網第二層交換機是基於多埠網橋發展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網路更易管理。
而路由器是OSI協議模型的網路層中的分組交換設備（或網路層中繼設備），路由器的基本功能是把數據（IP報文）傳送到正確的網路，包括：
1.IP數據報的轉發，包括數據報的尋徑和傳送；
2.子網隔離，抑制廣播風暴；
3.維護路由表，並與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉發的基礎。
4.IP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制；
5.實現對IP數據報的過濾和記帳。

對於不同地規模的網路，路由器的作用的側重點有所不同。
在主幹網上，路由器的主要作用是路由選擇。主幹網上的路由器，必須知道到達所有下層網路的路徑。這需要維護龐大的路由表，並對連接狀態的變化作出盡可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的信息傳輸問題。

在地區網中，路由器的主要作用是網路連接和路由選擇，即連接下層各個基層網路單位－－園區網，同時負責下層網路之間的數據轉發。

在園區網內部，路由器的主要作用是分隔子網。早期的互連網基層單位是區域網（LAN），其中所有主機處於同一邏輯網路中。隨著網路規模的不斷擴大，區域網演變成以高速主幹和路由器連接的多個子網所組成的園區網。在其中，處個子網在邏輯上獨立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設備，它負責子網間的報文轉發和廣播隔離，在邊界上的路由器則負責與上層網路的連接。
3 第二層交換機和路由器的區別

傳統交換機從網橋發展而來，屬於OSI第二層即數據鏈路層設備。它根據MAC地址定址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬於OSI第三層即網路層設備，它根據IP地址進行定址，通過路由表路由協議產生。交換機最大的好處是快速，由於交換機只須識別幀中MAC地址，直接根據MAC地址產生選擇轉發埠演算法簡單，便於ASIC實現，因此轉發速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。

1.迴路：根據交換機地址學習和站表建立演算法，交換機之間不允許存在迴路。一旦存在迴路，必須啟動生成樹演算法，阻塞掉產生迴路的埠。而路由器的路由協議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負載，提高可靠性。

2.負載集中：交換機之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進行動態分配，以平衡負載。而路由器的路由協議演算法可以避免這一點，OSPF路由協議演算法不但能產生多條路由，而且能為不同的網路應用選擇各自不同的最佳路由。

3.廣播控制：交換機只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網路就是一個大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網路。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續進行廣播。

4.子網劃分：交換機只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且採用平坦的地址結構，因此不能根據MAC地址來劃分子網。而路由器識別IP地址，IP地址由網路管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結構，被劃分成網路號和主機號，可以非常方便地用於劃分子網，路由器的主要功能就是用於連接不同的網路。

5.保密問題：雖說交換機也可以根據幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內容對幀實施過濾，但路由器根據報文的源IP地址、目的IP地址、TCP埠地址等內容對報文實施過濾，更加直觀方便。

6.介質相關：交換機作為橋接設備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉換，但這種轉換過程比較復雜，不適合ASIC實現，勢必降低交換機的轉發速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質和鏈路協議的網路互連，而不會用來在物理介質和鏈路層協議相差甚元的網路之間進行互連。而路由器則不同，它主要用於不同網路之間互連，因此能連接不同物理介質、鏈路層協議和網路層協議的網路。路由器在功能上雖然占據了優勢，但價格昂貴，報文轉發速度低。

近幾年，交換機為提高性能做了許多改進，其中最突出的改進是虛擬網路和三層交換。

劃分子網可以縮小廣播域，減少廣播風暴對網路的影響。路由器每一介面連接一個子網，廣播報文不能經過路由器廣播出去，連接在路由器不同介面的子網屬於不同子網，子網范圍由路由器物理劃分。對交換機而言，每一個埠對應一個網段，由於子網由若干網段構成，通過對交換機埠的組合，可以邏輯劃分子網。廣播報文只能在子網內廣播，不能擴散到別的子網內，通過合理劃分邏輯子網，達到控制廣播的目的。由於邏輯子網由交換機埠任意組合，沒有物理上的相關性，因此稱為虛擬子網，或叫虛擬網。虛擬網技術不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題，且虛擬網內網段與其物理位置無關，即相鄰網段可以屬於不同虛擬網，而相隔甚遠的兩個網段可能屬於不同虛擬網，而相隔甚遠的兩個網段可能屬於同一個虛擬網。不同虛擬網內的終端之間不能相互通信，增強了對網路內數據的訪問控制。

交換機和路由器是性能和功能的矛盾體，交換機交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強，但報文轉發速度慢。解決這個矛盾的技術是三層交換，既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能。

4 第三層交換機和路由器的區別

在第三層交換技術出現之前，幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區別開來，他們完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，現在第三層交換機完全能夠執行傳統路由器的大多數功能。作為網路互連的設備，第三層交換機具有以下特徵：

1.轉發基於第三層地址的業務流；

2.完全交換功能；

3.可以完成特殊服務，如報文過濾或認證；

4.執行或不執行路由處理。

第三層交換機與傳統路由器相比有如下優點：

1.子網間傳輸帶寬可任意分配：傳統路由器每個介面連接一個子網，子網通過路由器進行傳輸的速率被介面的帶寬所限制。而三層交換機則不同，它可以把多個埠定義成一個虛擬網，把多個埠組成的虛擬網作為虛擬網介面，該虛擬網內信息可通過組成虛擬網的埠送給三層交換機，由於埠數可任意指定，子網間傳輸帶寬沒有限制。

2.合理配置信息資源：由於訪問子網內資源速率和訪問全局網中資源速率沒有區別，子網設置單獨伺服器的意義不大，通過在全局網中設置伺服器群不僅節省費用，更可以合理配置信息資源。

3.降低成本：通常的網路設計用交換機構成子網，用路由器進行子網間互連。目前採用三層交換機進行網路設計，既可以進行任意虛擬子網劃分，又可以通過交換機三層路由功能完成子網間通信，為此節省了價格昂貴的路由器。

4.交換機之間連接靈活：作為交換機，它們之間不允許存在迴路，作為路由器，又可有多條通路來提高可靠性、平衡負載。三層交換機用生成樹演算法阻塞造成迴路的埠，但進行路由選擇時，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。

5 結論

綜上所述，交換機一般用於LAN－WAN的連接，交換機歸於網橋，是數據鏈路層的設備，有些交換機也可實現第三層的交換。路由器用於WAN－WAN之間的連接，可以解決異性網路之間轉發分組，作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路，並採用不同協議。相比較而言，路由器的功能較交換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣播應用。
參考資料：http://www.boofee.net/flyingbamboo/index.php?job=art&articleid=a_20050827_150403

㈧ 路由器是什麼,是網路設備嗎

路由器是什麼

路由器是什麼

路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備，它能將不同網路或網段之間的數據信息進行「翻譯」，以使它們能夠相互「讀」懂對方的數據，從而構成一個更大的網路。

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。

多少年來，路由器的發展有起有伏。90年代中期，傳統路由器成為制約網際網路發展的瓶頸。ATM交換機取而代之，成為IP骨幹網的核心，路由器變成了配角。進入90年代末期，Internet規模進一步擴大，流量每半年翻一番，ATM網又成為瓶頸，路由器東山再起，Gbps路由交換機在1997年面世後，人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機，架構以路由器為核心的骨幹網。

附：路由器原理及路由協議
近十年來，隨著計算機網路規模的不斷擴大，大型互聯網路（如Internet）的迅猛發展，路由技術在網路技術中已逐漸成為關鍵部分，路由器也隨之成為最重要的網路設備。用戶的需求推動著路由技術的發展和路由器的普及，人們已經不滿足於僅在本地網路上共享信息，而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網路資源。而在目前的情況下，任何一個有一定規模的計算機網路（如企業網、校園網、智能大廈等），無論採用的是快速以大網技術、FDDI技術，還是ATM技術，都離不開路由器，否則就無法正常運作和管理。

1 網路互連
把自己的網路同其它的網路互連起來，從網路中獲取更多的信息和向網路發布自己的消息，是網路互連的最主要的動力。網路的互連有多種方式，其中使用最多的是網橋互連和路由器互連。

1.1 網橋互連的網路

網橋工作在OSI模型中的第二層，即鏈路層。完成數據幀（frame）的轉發，主要目的是在連接的網路間提供透明的通信。網橋的轉發是依據數據幀中的源地址和目的地址來判斷一個幀是否應轉發和轉發到哪個埠。幀中的地址稱為「MAC」地址或「硬體」地址，一般就是網卡所帶的地址。

網橋的作用是把兩個或多個網路互連起來，提供透明的通信。網路上的設備看不到網橋的存在，設備之間的通信就如同在一個網上一樣方便。由於網橋是在數據幀上進行轉發的，因此只能連接相同或相似的網路（相同或相似結構的數據幀），如乙太網之間、乙太網與令牌環（token ring）之間的互連，對於不同類型的網路（數據幀結構不同），如乙太網與X.25之間，網橋就無能為力了。

網橋擴大了網路的規模，提高了網路的性能，給網路應用帶來了方便，在以前的網路中，網橋的應用較為廣泛。但網橋互連也帶來了不少問題：一個是廣播風暴，網橋不阻擋網路中廣播消息，當網路的規模較大時（幾個網橋，多個乙太網段），有可能引起廣播風暴（broadcasting storm），導致整個網路全被廣播信息充滿，直至完全癱瘓。第二個問題是，當與外部網路互連時，網橋會把內部和外部網路合二為一，成為一個網，雙方都自動向對方完全開放自己的網路資源。這種互連方式在與外部網路互連時顯然是難以接受的。問題的主要根源是網橋只是最大限度地把網路溝通，而不管傳送的信息是什麼。

1.2 路由器互連網路

路由器互連與網路的協議有關，我們討論限於TCP／IP網路的情況。

路由器工作在OSI模型中的第三層，即網路層。路由器利用網路層定義的「邏輯」上的網路地址（即IP地址）來區別不同的網路，實現網路的互連和隔離，保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的數據茵先被送到路由器，再由路由器轉發出去。

IP路由器只轉發IP分組，把其餘的部分擋在網內（包括廣播），從而保持各個網路具有相對的獨立性，這樣可以組成具有許多網路（子網）互連的大型的網路。由於是在網路層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網路，只要網路層運行的是IP協議，通過路由器就可互連起來。

網路中的設備用它們的網路地址（TCP／IP網路中為IP地址）互相通信。IP地址是與硬體地址無關的「邏輯」地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩部分，一部分定義網路號，另一部分定義網路內的主機號。目前，在Internet網路中採用子網掩碼來確定IP地址中網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit，並且兩者是一一對應的，並規定，子網掩碼中數字為「1」所對應的IP地址中的部分為網路號，為「0」所對應的則為主機號。網路號和主機號合起來，才構成一個完整的IP地址。同一個網路中的主機IP地址，其網路號必須是相同的，這個網路稱為IP子網。

通信只能在具有相同網路號的IP地址之間進行，要與其它IP子網的主機進行通信，則必須經過同一網路上的某個路由器或網關（gateway）出去。不同網路號的IP地址不能直接通信，即使它們接在一起，也不能通信。

路由器有多個埠，用於連接多個IP子網。每個埠的IP地址的網路號要求與所連接的IP子網的網路號相同。不同的埠為不同的網路號，對應不同的IP子網，這樣才能使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上

2 路由原理

當IP子網中的一台主機發送IP分組給同一IP子網的另一台主機時，它將直接把IP分組送到網路上，對方就能收到。而要送給不同IP於網上的主機時，它要選擇一個能到達目的子網上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負責把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器，主機就把IP分組送給一個稱為「預設網關（default gateway）」的路由器上。「預設網關」是每台主機上的一個配置參數，它是接在同一個網路上的某個路由器埠的IP地址。

路由器轉發IP分組時，只根據IP分組目的IP地址的網路號部分，選擇合適的埠，把IP分組送出去。同主機一樣，路由器也要判定埠所接的是否是目的子網，如果是，就直接把分組通過埠送到網路上，否則，也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器也有它的預設網關，用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣，通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發出去，不知道的IP分組送給「預設網關」路由器，這樣一級級地傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網路丟棄了。

目前TCP／IP網路，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網通過路由器互連起來的國際性網路。這種網路稱為以路由器為基礎的網路（router based network），形成了以路由器為節點的「網間網」。在「網間網」中，路由器不僅負責對IP分組的轉發，還要負責與別的路由器進行聯絡，共同確定「網間網」的路由選擇和維護路由表。

路由動作包括兩項基本內容：尋徑和轉發。尋徑即判定到達目的地的最佳路徑，由路由選擇演算法來實現。由於涉及到不同的路由選擇協議和路由選擇演算法，要相對復雜一些。為了判定最佳路徑，路由選擇演算法必須啟動並維護包含路由信息的路由表，其中路由信息依賴於所用的路由選擇演算法而不盡相同。路由選擇演算法將收集到的不同信息填入路由表中，根據路由表可將目的網路與下一站（nexthop）的關系告訴路由器。路由器間互通信息進行路由更新，更新維護路由表使之正確反映網路的拓撲變化，並由路由器根據量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協議（routing protocol），例如路由信息協議（RIP）、開放式最短路徑優先協議（OSPF）和邊界網關協議（BGP）等。

轉發即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何將分組發送到下一個站點（路由器或主機），如果路由器不知道如何發送分組，通常將該分組丟棄；否則就根據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點，如果目的網路直接與路由器相連，路由器就把分組直接送到相應的埠上。這就是路由轉發協議（routed protocol）。

路由轉發協議和路由選擇協議是相互配合又相互獨立的概念，前者使用後者維護的路由表，同時後者要利用前者提供的功能來發布路由協議數據分組。下文中提到的路由協議，除非特別說明，都是指路由選擇協議，這也是普遍的習慣。

3 路由協議

典型的路由選擇方式有兩種：靜態路由和動態路由。

靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網路管理員干預，否則靜態路由不會發生變化。由於靜態路由不能對網路的改變作出反映，一般用於網路規模不大、拓撲結構固定的網路中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態路由優先順序最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時，以靜態路由為准。

動態路由是網路中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網路結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網路變化，路由選擇軟體就會重新計算路由，並發出新的路由更新信息。這些信息通過各個網路，引起各路由器重新啟動其路由演算法，並更新各自的路由表以動態地反映網路拓撲變化。動態路由適用於網路規模大、網路拓撲復雜的網路。當然，各種動態路由協議會不同程度地佔用網路帶寬和CPU資源。

靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍，因此在網路中動態路由通常作為靜態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時，路由器首先查找靜態路由，如果查到則根據相應的靜態路由轉發分組；否則再查找動態路由。

根據是否在一個自治域內部使用，動態路由協議分為內部網關協議（IGP）和外部網關協議（EGP）。這里的自治域指一個具有統一管理機構、統一路由策略的網路。自治域內部採用的路由選擇協議稱為內部網關協議，常用的有RIP、OSPF；外部網關協議主要用於多個自治域之間的路由選擇，常用的是BGP和BGP-4。下面分別進行簡要介紹。

3.1 RIP路由協議

RIP協議最初是為Xerox網路系統的Xerox parc通用協議而設計的，是Internet中常用的路由協議。RIP採用距離向量演算法，即路由器根據距離選擇路由，所以也稱為距離向量協議。路由器收集所有可到達目的地的不同路徑，並且保存有關到達每個目的地的最少站點數的路徑信息，除到達目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄。同時路由器也把所收集的路由信息用RIP協議通知相鄰的其它路由器。這樣，正確的路由信息逐漸擴散到了全網。

RIP使用非常廣泛，它簡單、可靠，便於配置。但是RIP只適用於小型的同構網路，因為它允許的最大站點數為15，任何超過15個站點的目的地均被標記為不可達。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網路的廣播風暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由協議

80年代中期，RIP已不能適應大規模異構網路的互連，0SPF隨之產生。它是網間工程任務組織（1ETF）的內部網關協議工作組為IP網路而開發的一種路由協議。

0SPF是一種基於鏈路狀態的路由協議，需要每個路由器向其同一管理域的所有其它路由器發送鏈路狀態廣播信息。在OSPF的鏈路狀態廣播中包括所有介面信息、所有的量度和其它一些變數。利用0SPF的路由器首先必須收集有關的鏈路狀態信息，並根據一定的演算法計算出到每個節點的最短路徑。而基於距離向量的路由協議僅向其鄰接路由器發送有關路由更新信息。

與RIP不同，OSPF將一個自治域再劃分為區，相應地即有兩種類型的路由選擇方式：當源和目的地在同一區時，採用區內路由選擇；當源和目的地在不同區時，則採用區間路由選擇。這就大大減少了網路開銷，並增加了網路的穩定性。當一個區內的路由器出了故障時並不影響自治域內其它區路由器的正常工作，這也給網路的管理、維護帶來方便。

3.3 BGP和BGP-4路由協議

BGP是為TCP／IP互聯網設計的外部網關協議，用於多個自治域之間。它既不是基於純粹的鏈路狀態演算法，也不是基於純粹的距離向量演算法。它的主要功能是與其它自治域的BGP交換網路可達信息。各個自治域可以運行不同的內部網關協議。BGP更新信息包括網路號／自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達某個特定網路須經過的自治域串，這些更新信息通過TCP傳送出去，以保證傳輸的可靠性。

為了滿足Internet日益擴大的需要，BGP還在不斷地發展。在最新的BGp4中，還可以將相似路由合並為一條路由。

3.4 路由表項的優先問題

在一個路由器中，可同時配置靜態路由和一種或多種動態路由。它們各自維護的路由表都提供給轉發程序，但這些路由表的表項間可能會發生沖突。這種沖突可通過配置各路由表的優先順序來解決。通常靜態路由具有默認的最高優先順序，當其它路由表表項與它矛盾時，均按靜態路由轉發。

4 路由演算法

路由演算法在路由協議中起著至關重要的作用，採用何種演算法往往決定了最終的尋徑結果，因此選擇路由演算法一定要仔細。通常需要綜合考慮以下幾個設計目標：

——（1）最優化：指路由演算法選擇最佳路徑的能力。

——（2）簡潔性：演算法設計簡潔，利用最少的軟體和開銷，提供最有效的功能。

——（3）堅固性：路由演算法處於非正常或不可預料的環境時，如硬體故障、負載過高或操作失誤時，都能正確運行。由於路由器分布在網路聯接點上，所以在它們出故障時會產生嚴重後果。最好的路由器演算法通常能經受時間的考驗，並在各種網路環境下被證實是可靠的。

——（4）快速收斂：收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程。當某個網路事件引起路由可用或不可用時，路由器就發出更新信息。路由更新信息遍及整個網路，引發重新計算最佳路徑，最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑。收斂慢的路由演算法會造成路徑循環或網路中斷。

——（5）靈活性：路由演算法可以快速、准確地適應各種網路環境。例如，某個網段發生故障，路由演算法要能很快發現故障，並為使用該網段的所有路由選擇另一條最佳路徑。

路由演算法按照種類可分為以下幾種：靜態和動態、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內和域間、鏈路狀態和距離向量。前面幾種的特點與字面意思基本一致，下面著重介紹鏈路狀態和距離向量演算法。

鏈路狀態演算法（也稱最短路徑演算法）發送路由信息到互聯網上所有的結點，然而對於每個路由器，僅發送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態的那一部分。距離向量演算法（也稱為Bellman-Ford演算法）則要求每個路由器發送其路由表全部或部分信息，但僅發送到鄰近結點上。從本質上來說，鏈路狀態演算法將少量更新信息發送至網路各處，而距離向量演算法發送大量更新信息至鄰接路由器。

由於鏈路狀態演算法收斂更快，因此它在一定程度上比距離向量演算法更不易產生路由循環。但另一方面，鏈路狀態演算法要求比距離向量演算法有更強的CPU能力和更多的內存空間，因此鏈路狀態演算法將會在實現時顯得更昂貴一些。除了這些區別，兩種演算法在大多數環境下都能很好地運行。

最後需要指出的是，路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由，通過一定的加權運算，將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中，作為尋徑的標准。通常所使用的度量有：路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等

5 新一代路由器

由於多媒體等應用在網路中的發展，以及ATM、快速乙太網等新技術的不斷採用，網路的帶寬與速率飛速提高，傳統的路由器已不能滿足人們對路由器的性能要求。因為傳統路由器的分組轉發的設計與實現均基於軟體，在轉發過程中對分組的處理要經過許多環節，轉發過程復雜，使得分組轉發的速率較慢。另外，由於路由器是網路互連的關鍵設備，是網路與其它網路進行通信的一個「關口」，對其安全性有很高的要求，因此路由器中各種附加的安全措施增加了CPU的負擔，這樣就使得路由器成為整個互聯網上的「瓶頸」。

傳統的路由器在轉發每一個分組時，都要進行一系列的復雜操作，包括路由查找、訪問控製表匹配、地址解析、優先順序管理以及其它的附加操作。這一系列的操作大大影響了路由器的性能與效率，降低了分組轉發速率和轉發的吞吐量，增加了CPU的負擔。而經過路由器的前後分組間的相關性很大，具有相同目的地址和源地址的分組往往連續到達，這為分組的快速轉發提供了實現的可能與依據。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是採用這一設計思想用硬體來實現快速轉發，大大提高了路由器的性能與效率。

新一代路由器使用轉發緩存來簡化分組的轉發操作。在快速轉發過程中，只需對一組具有相同目的地址和源地址的分組的前幾個分組進行傳統的路由轉發處理，並把成功轉發的分組的目的地址、源地址和下一網關地址（下一路由器地址）放人轉發緩存中。當其後的分組要進行轉發時，茵先查看轉發緩存，如果該分組的目的地址和源地址與轉發緩存中的匹配，則直接根據轉發緩存中的下一網關地址進行轉發，而無須經過傳統的復雜操作，大大減輕了路由器的負擔，達到了提高路由器吞吐量的目標。

㈨ 路由器原理

路由器
要解釋路由器的概念，首先要介紹什麼是路由。所謂「路由」，是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作，而路由器，正是執行這種行為動作的機器，它的英文名稱為Router。

簡單的講，路由器主要有以下幾種功能：

第一，網路互連，路由器支持各種區域網和廣域網介面，主要用於互連區域網和廣域網，實現不同網路互相通信；

第二，數據處理，提供包括分組過濾、分組轉發、優先順序、復用、加密、壓縮和防火牆等功能；

第三，網路管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。

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數據－－路由表（Routing Table），供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念，那就是：靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態（static）路由表，一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的，它不會隨未來網路結構的改變而改變。動態（Dynamic）路由表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議（Routing Protocol）提供的功能，自動學習和記憶網路運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。

為了簡單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。如圖所示，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。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基本都差不多。當然在實際的網路中還遠比上圖所示的要復雜許多，實際的步驟也不會像上述那麼簡單，但總的過程是這樣的。

增加路由器涉及的基本協議

路由器英文名稱為Router，是一種用於連接多個網路或網段的網路設備。這些網路可以是幾個使用不同協議和體系結構的網路(比如互聯網與區域網)，可以是幾個不同網段的網路(比如大型互聯網中不同部門的網路)，當數據信息從一個部門網路傳輸到另外一個部門網路時，可以用路由器完成。現在，家庭區域網也越來越多地採用路由器寬頻共享的方式上網。

路由器在連接不同網路或網段時，可以對這些網路之間的數據信息進行「翻譯」，然後「翻譯」成雙方都能「讀」懂的數據，這樣就可以實現不同網路或網段間的互聯互通。同時，它還具有判斷網路地址和選擇路徑的功能以及過濾和分隔網路信息流的功能。目前，路由器已成為各種骨幹網路內部之間、骨幹網之間以及骨幹網和互聯網之間連接的樞紐。

NAT:全稱Network Address Translation(網路地址轉換)，路由器通過NAT功能可以將區域網內部的IP地址轉換為合法的IP地址並進行Internet的訪問。比如，區域網內部有個IP地址為192.168.0.1的計算機，當然通過該IP地址可以和內網其他的計算機通信;但是如果該計算機要訪問外部Internet網路，那麼就需要通過NAT功能將192.168.0.1轉換為合法的廣域網IP地址，比如210.113.25.100。

DHCP:全稱Dynamic Host Configuration Protocol(動態主機配置協議)，通過DHCP功能，路由器可以為網路內的主機動態指定IP地址，而不需要每個用戶去設置靜態IP地址，並將TCP/IP配置參數分發給區域網內合法的網路客戶端。

DDNS:全稱Dynamic Domain Name Server(動態域名解析系統)，通常稱為「動態DNS」，因為對於普通的寬頻上網使用的都是ISP(網路服務商)提供的動態IP地址。如果在區域網內建立了某個伺服器需要Internet用戶進行訪問，那麼，可以通過路由器的DDNS功能將動態IP地址解析為一個固定的域名，比如www.cpcw.com，這樣Internet用戶就可以通過該固定域名對內網伺服器進行訪問。

PPPoE:全稱PPP over Ethernet(乙太網上的點對點協議)，通過PPPoE技術，可以讓寬頻數據機(比如ADSL Modem)用戶獲得寬頻網的個人身份驗證訪問，能為每個用戶創建虛擬撥號連接，這樣就可以高速連接到Internet。路由器具備該功能，可以實現PPPoE的自動撥號連接，這樣與路由器連接的用戶可以自動連接到Internet。

ICMP:全稱Internet Control Message Protocol(Internet控制消息協議)，該協議是TCP/IP協議集中的一個子協議，主要用於在主機與路由器之間傳遞控制信息，包括報告錯誤、交換受限控制和狀態信息等。
總的來說，路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面：

（1）工作層次不同

最初的的交換機是工作在OSI／RM開放體系結構的數據鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網路層。由於交換機工作在OSI的第二層（數據鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網路層），可以得到更多的協議信息，路由器可以做出更加智能的轉發決策。

（2）數據轉發所依據的對象不同

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。

（3）傳統的交換機只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

由交換機連接的網段仍屬於同一個廣播域，廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播，在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域，廣播數據不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有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。

（4）路由器提供了防火牆的服務

路由器僅僅轉發特定地址的數據包，不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網路數據包的傳送，從而可以防止廣播風暴。

交換機一般用於LAN-WAN的連接，交換機歸於網橋，是數據鏈路層的設備，有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用於WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網路之間轉發分組，作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路，並採用不同協議。相比較而言，路由器的功能較交換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應用。

目前個人比較多寬頻接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開ADSL的路由功能），如果個人上網或少數幾台通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機。考慮到如今集線器與交換機的 價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換機。不必去追求高價，因為如今產品同質化十分嚴重，我最便宜的交換機現在沒有任 何問題。給你一個參考報價，建議你購買一個8口的，以滿足擴充需求，一般的價格100元左右。接上交換機，所有電腦再接到交換機上就行了。餘下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換機的介面，將貓的網線插入uplink介面。然後設置路由功能，DHCP等， 就可以共享上網了。

看完以上的解說讀者應該對交換機、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、路由器的組合使用為主，具體的組合方式可根據具體的網路情況和需求來確定。
路由器是互聯網路中必不可少的網路設備之一，路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備，它能將不同網路或網段之間的數據信息進行「翻譯」，以使它們能夠相互「讀」懂對方的數據，從而構成一個更大的網路。 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。