‘壹’ wifi的上网原理是什么
1. WiFi原理—简介
WiFi(Wireless
Fidelity)，无线保真技术，又称802.11b标准，与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术遵循IEEE所制定的
802.11x系列标准，主要有三个标准：较少人使用的802.11a、低速的802.11b、和高速的802.11g。尽管Wi-Fi技术也存在着诸如兼容性，安全性等方面的问题，不过它也凭借着自身的优势，如传输速度较高，可以达到11Mbps，有效距离也很长，受到厂商的青睐，占据着主流无线传输的地位。
通俗说法：
WiFi就是一种无线联网的技术，以前通过网线连接电脑，而现在则是通过无线电波来连网;常见的就是一个无线路由器，那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用WiFi连接方式进行联网，如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路，则又被称为“热点”。
2. WiFi原理—技术优势
1)
无线电波的覆盖范围广，基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右约合15米，而WiFi的半径则可达300英尺左右约合100米，办公室自不用说，就是在整栋大楼中也可使用。最近，由Vivato公司推出的一款新型交换机。据悉，该款产品能够把目前Wi-Fi无线网络300英尺接近100米的通信距离扩大到4英里约6.5公里。
2)
虽然由WiFi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到11mbps，符合个人和社会信息化的需求。
3)
厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样，由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特网。也就是说，厂商不用耗费资金来进行网络布线接入，从而节省了大量的成本。
3. WiFi原理—网络架构
一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程度远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备无线网卡。AP为Access
Point简称，一般翻译为“无线访问接入点”，或“桥接器”。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP，就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用，无线保真更显优势，有线宽带网络(ADSL、小区LAN等)到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。
4. WiFi原理—工作原理
WiFi所遵循的802.11标准是以前军方所使用的无线电通信技术，且至今还是美军军方通信器材对抗电子干扰的重要通信技术。因为，WiFi中所采用的SS(SpreadSpectrum，展频)技术具有非常优良的抗干扰能力，并且当需要反跟踪、反窃听是同时具有很出色的效果，所以不需要担心WiFi技术不能提供稳定的网络服务。
一句话简单概括通信原理：采用2.4G频段，实现基站与终端的点对点无线通讯，链路层采用以太网协议为核心，以实现信息传输的寻址和校验。可以实现通讯距离从几十米到两、三百米的多设备无线组网。
WiFi是现有通信系统的补充，可看作是3G的一种补充，无线接入技术则主要包括IEEE的802.11、802.15、802.16和802.20标准，分别指WLAN、无线个域网WPAN：蓝牙与uwb、无线城域网WMAN：WIMAX和宽带移动接入WBMA等。一般地说WPAN提供超近距离的无线高数据传输速率连接;WMAN提供城域覆盖和高数据传输速率;WBMA提供广覆盖、高移动性和高数据传输速率;WiFi则可以提供热点覆盖、低移动性和高数据传输速率。现在OFDM、MIMO(多入多出)、智能天线和软件无线电等技术都开始应用到无线局域网中以提升WiFi性能，比如说802.11n计划采用MIMO与OFDM相结合，使数据速率成倍提高。另外，天线及传输技术的改进使得无线局域网的传输距离大大增加，可以达到几公里。
‘贰’ 无线wifi什么原理是什么
Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟所持有。我为大家整理了无线WiFi的相关内容，供大家参考阅读!
无线WiFi的技术原理
无线网络在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也是一种无线联网技术，以前通过网线连接电脑，而Wi-Fi则是通过无线电波来连网;常见的就是一个无线路由器，那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用Wi-Fi连接方式进行联网，如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路，则又被称为热点。
无线WiFi的主要功能
无线网络上网可以简单的理解为无线上网，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，是当今使用最广的一种无线网络传输技术。实际上就是把有线网络信号转换成无线信号，就如在开头为大家介绍的一样，使用无线路由器供支持其技术的相关电脑，手机，平板等接收。手机如果有Wi-Fi功能的话，在有Wi-Fi无线信号的时候就可以不通过移动联通的网络上网，省掉了流量费。
无线网络无线上网在大城市比较常用，虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到54Mbps，符合个人和社会信息化的需求。Wi-Fi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要，并且由于发射信号功率低于100mw，低于手机发射功率，所以Wi-Fi上网相对也是最安全健康的。
但是Wi-Fi信号也是由有线网提供的，比如家里的ADSL，小区宽带等，只要接一个无线路由器，就可以把有线信号转换成Wi-Fi信号。国外很多发达国家城市里到处覆盖着由政府或大公司提供的Wi-Fi信号供居民使用，我国也有许多地方实施”无线城市“工程使这项技术得到推广。在4G牌照没有发放的试点城市，许多地方使用4G转Wi-Fi让市民试用。
无线WiFi的应用领域
网络媒体
由于无线网络的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的，因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在Wi-Fi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。而其它一些基于WLAN的宽带数据应用，如流媒体、网络游戏等功能更是值得用户期待。有了Wi-Fi功能我们打长途电话(包括国际长途)、浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。Wi-FiWi-Fi技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。
掌上设备
无线网络在掌上设备上应用越来越广泛，而智能手机就是其中一份子。与早前应用于手机上的蓝牙技术不同，Wi-Fi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率，因此Wi-Fi手机成为了2010年移动通信业界的时尚潮流。
日常休闲
2010年无线网络的覆盖范围在国内越来越广泛，高级宾馆、豪华住宅区、飞机场以及咖啡厅之类的区域都有Wi-Fi接口。当我们去旅游、办公时，就可以在这些场所使用我们的掌上设备尽情网上冲浪了。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样，由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持Wi-Fi的笔记本电脑或PDA或手机或psp或ipodtouch等拿到该区域内，即可高速接入因特网。
在家也可以买无线路由器设置局域网然后就可以痛痛快快的无线上网了。
无线网络和3G技术的区别就是3G在高速移动时传输质量较好，但静态的时候用Wi-Fi上网足够了。
无线网络的规模商业化应用，在世界范围内罕见成功先例。问题集中在两个方面：一是大型运营商对这一模式的不认可;二是本身缺乏有效的商业模式。但基于无线网络技术的无线局域网已经日趋普及，这意味将来可以十分方便的应用。一旦存在Wi-Fi网络的公众场合，解决了运营商的互联互通、高收费、漫游性的问题，Wi-Fi将来从一个成功的技术转化为成功的商业。
客运列车
2014年11月28日14时20分，中国首列开通WiFi服务的客运列车——广州至香港九龙T809次直通车从广州东站出发，标志中国铁路开始WiFi(无线网络)时代。
列车WiFi开通后，不仅可观看车厢内部局域网的高清影院、玩社区游戏，还能直达外网，刷微博、发邮件，以10-50兆的带宽速度与世界联通。
公共厕所
公厕免费WIFI
重庆南岸区2016年将修建20座带有免费WIFI功能的公厕 。
无线WiFi的产生背景
无线网络是IEEE定义的无线网技术，在1999年IEEE官方定义802.11标准的时候，IEEE选择并认定了CSIRO发明的无线网技术是世界上最好的无线网技术，因此CSIRO的无线网技术标准，就成为了2010年Wi-Fi的核心技术标准。
无线网络技术由澳洲政府的研究机构CSIRO在90年代发明并于1996年在美国成功申请了无线网技术专利。(US Patent Number 5,487,069)发明人是悉尼大学工程系毕业生Dr John O'Sullivan领导的一群由悉尼大学工程系毕业生组成的研究小组 。IEEE曾请求澳洲政府放弃其无线网络专利，让世界免费使用Wi-Fi技术，但遭到拒绝。澳洲政府随后在美国通过官司胜诉或庭外和解，收取了世界上几乎所有电器电信公司(包括苹果、英特尔、联想、戴尔、AT&T、索尼、东芝、微软、宏碁、华硕，等等)的专利使用费。2010年我们每购买一台含有Wi-Fi技术的电子设备的时候，我们所付的价钱就包含了交给澳洲政府的Wi-Fi专利使用费。
2010年全球每天估计会有30亿台电子设备使用无线网络技术，而到2013年底CSIRO的无线网专利过期之后，这个数字预计会增加到50亿。
无线网络被澳洲媒体誉为澳洲有史以来最重要的科技发明，其发明人John O'Sullivan被澳洲媒体称为”Wi-Fi之父“并获得了澳洲的国家最高科学奖和全世界的众多赞誉，其中包括欧盟机构，欧洲专利局，European Patent Office(EPO)颁发的European Inventor Award 2012，即2012年欧洲发明者大奖。
无线WiFi的组成结构
一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程度远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备无线网卡。AP为Access Point简称，一般翻译为“无线访问接入点”，或“桥接器”。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP，就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用，Wi-Fi更显优势，有线宽带网络(ADSL、小区LAN等)到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。
硬件设备
随着无线网络的不断兴起和发展，2010年无线网络模块的应用领域相当广泛!
但是Wi-Fi模块毕竟是一高频性质的产品，它不象普通的消费类电子产品，生产设计的时候会有一些莫名其妙的现象和问题，让一些没有高频设计经验的工程师费劲心思，有相关经验的从业人员，往往也是需要借助昂贵的设备来协助分析。
对于无线网络部分的处理，有直接把Wi-Fi部分Layout到PCB主板上去的设计，这种设计，需要勇气和技术，因为本身模块的价格不高，主板对应的产品价格不菲，当有Wi-Fi部分产生的问题，调试更换比较麻烦，直接报废可惜;所以很多设计都愿意采用模块化的Wi-Fi部分，这样可以直接让Wi-Fi部分模块化，处理起来方便，而且模块可以直接拆卸，对于产品的设计风险和具体的耗损也有很大帮助。
具体的硬件设计应该和相关Wi-Fi模块咨询时,要考虑清楚以下方面：
通信接口方面：2010年基本是采用USB接口形式，PCIE和SDIO的也有少部分，PCIE的市场份额应该不大，多合一的价格昂贵，而且实用性不强，集成的很多功能都不会使用，其实也是一种浪费。
供电方面：多数是用5V直接供电，有的也会利用主板设计中的电源共享，直接采用3.3V供电。
天线的处理形式：可以有内置的PCB板载天线或者陶瓷天线;也可以通过I-PEX接头，连接天线延长线，然后让天线外置。
规格尺寸方面：这个可以根据具体的设计要求，最小的有nano型号(可以直接做nano无线网卡);有可以做到迷你型的12*12左右(通常是外置天线方式采用);通常是25*12左右的设计多点(基本是板载天线和陶瓷天线多，也有外置天线接头)。
跟主板连接的形式:可以直接SMT,也可以通过2.54的排针来做插件连接(这种组装/维修方便)。
软件的调试要结合具体的方案主控，毕竟Wi-Fi部分仅仅是一个无线的收发而已。很多用户在咨询的时候，很容易混淆!可以说，2013年Wi-Fi模块应用最火爆的领域就是MID市场，同时传统的一些网络领域应用市场也有渗透，比如一些工业控制领域/网络播放领域/甚至一些遥控领域也有在考虑的，基本上是能用到网络的部分都希望尝试无线化!
无线WiFi的网络协议
一个Wi-Fi联接点网络成员和结构站点(Station)，网络最基本的组成部分。
基本服务单元(Basic Service Set,BSS)是网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态地联结(Associate)到基本服务单元中。
分配系统(Distribution System,DS)。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium)逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。
接入点(Access Point,AP)。接入点既有普通站点的身份，又有接入到分配系统的功能。
扩展服务单元(Extended Service Set,ESS)。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上，并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。
关口(Portal)，也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。
这儿有3种媒介，站点使用的无线的媒介，分配系统使用的媒介，以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重叠。
IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。
IEEE802.11没有具体定义分配系统，只是定义了分配系统应该提供的服务(Service)。整个无线局域网定义了9种服务，5种服务属于分配系统的任务，分别为，联接(Association)，结束联接(Diassociation)，分配(Distribution)，集成(Integration)，再联接(Reassociation)。
4种服务属于站点的任务，分别为，鉴权(Authentication)，结束鉴权(Deauthentication)，隐私(Privacy)， MAC数据传输(MSDU delivery)。
无线WiFi的认证种类
前Wi-Fi联盟所公布的认证种类有：
*WPA/WPA2：WPA/WPA2是基于IEEE802.11a、802.11b、802.11g的单模、双模或双频的产品所建立的测试程序。内容包含通讯协定的验证、无线网络安全性机制的验证，以及网络传输表现与相容性测试。
*WMM(Wi-Fi MultiMedia)：当影音多媒体透过无线网络的传递时，要如何验证其带宽保证的机制是否正常运作在不同的无线网络装置及不同的安全性设定上是WMM测试的目的。
* WMM Power Save：在影音多媒体透过无线网络的传递时，如何透过管理无线网络装置的待命时间来延长电池寿命，并且不影响其功能性，可以透过WMM Power Save的测试来验证。
*WPS(Wi-Fi Protected Setup)：这是一个2007年年初才发布的认证，目的是让消费者可以透过更简单的方式来设定无线网络装置，并且保证有一定的安全性。当前WPS允许透过Pin Input Config(PIN)、Push Button Config(PBC)、USB Flash Drive Config(UFD)以及Near Field Communication 、Contactless Token Config(NFC)的方式来设定无线网络装置。
*ASD(Application Specific Device)：这是针对除了无线网络存取点(Access Point)及站台(Station)之外其他有特殊应用的无线网络装置，例如DVD播放器、投影机、打印机等等。
*CWG(Converged Wireless Group)：主要是针对Wi-Fi mobile converged devices 的RF 部分测量的测试程序。
无线WiFi的发展前景
融合3G
从覆盖范围、传输速率、基本业务类别、可移动速率、前向扩展、演进走向等多方面综合分析，3G与WLAN是一种可以扬长避短的互补关系。
对于GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技术而言，上下链路数据业务的对称性是Wi-Fi的一个明显优势。对于3G室内的2Mbit数据速率，Wi-Fi也具有绝对的优势，它当前采用的是802.11b标准，理论数据速率可达11Mbit，实际的物理层数据速率支持1、2、5.5、11Mbit可调，覆盖范围从100-300m。随着802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技术、协议标准的制定和完善，加上Wi-Fi联盟对市场快速的反应能力，Wi-Fi正在进入一个快速发展的阶段。其中，作为802.11b发展的后继标准802.16(WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波接入互操作性)，已经在2003年1月正式获得批准，虽然它采用了与802.11b不同的频段(10-66GHz)，但是作为一项无线城域网(WMAN)技术，它可以和802.11b/g/a无线接入热点互为补充，构筑一个完全覆盖城域的宽带无线技术。Wi-Fi/WiMAX作为Cable和DSL的无线扩展技术，它的移动性与灵活性为移动用户提供了真正的无线宽带接入服务，实现了对传统宽带接入技术的带宽特性和QoS服务质量的延伸。
对于Wi-Fi技术而言，漫游、切换、安全、干扰等方面都是运营商组网时需考虑的重点。随着骨干传输网容量和传输速率的提高，无论采用平面或者两层的架构都不会影响到用户的宽带快速接入;随着IAPP以及MobileIP技术的完善、IPv6的发展也可以最终解决漫游和切换的问题;802.11i标准的产生将提供更多的包括WPA2、多媒体认证等安全策略;不断成熟的组网方案和干扰预检测机制都可以减少频率资源开发带来的干扰。
Wi-Fi/WiMAX的市场目标是成为宽带无线接入城域网技术，基本目标是要提供一种城域网领域点对多点的多厂商环境下可有效地互操作的宽带无线接入手段，以实现满足3G标准的以无线广域网WWAN为基本模式、以公众语音及多媒体数据为内容、在全球范围内漫游的个人手机终端的基本市场定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作为3G无线广域/城域、多点基站互联支持手段的补充。
Wi-Fi/WiMAX的发展方向包括：网络技术，覆盖更大的范围，从热点到热区到整个城市;Wi-Fi手持终端和VoWLAN业务必然成为潜在的应用模式;基于IP的Wi-Fi/WiMAX的交换技术和开放的业务平台，将使WLAN网络更智能、更易管理;基于多层次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、等)提供不同等级的安全方案，将使企业、个人用户可以根据不同的性价比来选择满足自己需要的安全策略。
1.基于全IP的网络架构
不管是商用的还是正在试验的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G标准都不是基于全IP的网络，比如CDMA2000是基于ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基于传统的GSM-MAP、R4软交换的承载和控制分离方式，而直到R5引入了IMS才实现全IP的核心网。显然全IP的核心网络也是3G发展的方向，采用基于全IP的核心网不但可以与无线接入方式独立地发展，还可以支持包括Wi-Fi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多种无线接入方式。在3G的R6中已经开始把WLAN和3G一同考虑了。
2.共用开放的业务平台和运营支撑系统
Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承载特性(吞吐量、延时、QoS、对称性等)为用户享受语音、数据、多媒体业务提供更多的接入方式选择;它们可通过共用开放的业务平台融合不同的业务引擎实现网络间互通;根据网络服务区内的性能，用户可以手工或者自动选择接入那个网络;同时支持WLAN和3G网络的运营支撑系统，可以对双网实现统一的运营管理、计费、甚至用户身份认证，最大限度降低网络建设、维护成本。
‘叁’ 路由器的工作原理是什么啊
路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
HUB是一个多端口的转发器，当以HUB为中心设备时，网络中某条线路产生了故障，并不影响其它线路的工作。所以HUB在局域网中得到了广泛的应用。大多数的时候它用在星型与树型网络拓扑结构中，以RJ45接口与各主机相连（也有BNC接口），HUB按照不同的说法有很多种类。
HUB按照对输入信号的处理方式上，可以分为无源HUB、有源HUB、智能HUB。
无源HUB：它是最次的一种（词土了点儿^_^)，不对信号做任何的处理，对介质的传输距离没有扩展，并且对信号有一定的影响。连接在这种HUB上的每台计算机，都能收到来自同一HUB上所有其它电脑发出的信号；
有源HUB：有源HUB与无源HUB的区别就在于它能对信号放大或再生，这样它就延长了两台主机间的有效传输距离；
智能HUB：一听这词就知道这家伙一定比那两个强！智能HUB除具备有源HUB所有的功能外，还有网络管理及路由功能。在智能HUB网络中，不是每台机器都能收到信号，只有与信号目的地址相同地址端口计算机才能收到。有些智能HUB可自行选择最佳路径，这就对网络有很好的管理。
按其它方法还有很多种类，如10M、100M、10/100M自适应HUB等等，这里就不一一介绍了。总之，现在的市场价格贵不到那去，尽量买好一点的。
‘肆’ 路由器的原理
路由器的概念及基本构成
路由器是一种用于网络互连的计算机设备，它工作在 OSI 参考模型的第三层
(网络层)，为不同的网络之间报文寻径并存储转发。
作为路由器，必须具备：
Ⅰ 两个或两个以上的接口：用于连接不同的网络。
Ⅱ 协议至少实现到网络层：只有理解网络层协议才能与网络层通讯。
Ⅲ 至少支持两种以上的子网协议：异种子网互联。
Ⅳ 具有存储、转发、寻径功能 ：实现速率匹配与路由寻径。
Ⅴ 一组路由协议：包括域内路由协议、域间路由协议。
路由器的作用
Ⅰ 异种网络互连：主要是具有异种子网协议的网络互连。
Ⅱ 子网协议转换：不同子网间包括局域网和广域网间协议转换。
Ⅲ 路由(寻径)：路由表建立、刷新、查找。
Ⅳ 速率适配：不同接口具有不同的速率，路由器可以利用自己 缓存及流控协议适配。
Ⅴ 隔离网络：防止广播风暴，网络安全(防火墙)。
Ⅵ 报文分片与重组：接口的 MTU 不同，超过接口的 MTU 的报文会被分片，到达目的地的报文会被重组。
Ⅶ备份、流量流控：主备线路的切换及复杂的流量控制。
路由器工作原理
路由器中时刻维持着一张路由表，所有报文的发送和转发都通过查找路由表。从相应端口发送。这张路由表可以是静态配置的，也可以是动态路由协议产生的。物理层从路由器的一个端口收到一个报文，上送到数据链路层。数据链路层去掉链路层封装，根据报文的协议域上送到网络层。网络层首先看报文是否是送给本机的，若是，去掉网络层封装，送给上层。若不是，则根据报文的目的地址查找路由表，若找到路由，将报文送给相应端口的数据链路层，数据链路层封装后，发送报文。若找不到路由，报文丢弃。
电子产品世界
路由器工作原理
手机与无线通信 作者：何富和 时间：2015-05-27来源：电子产品世界
导读：说起路由器，大家对它一定非常熟悉吧，上网都靠他，但它是靠什么原理工作的呢，它的工作流程是怎样呢?今天小编带大家了解一下路由器的工作原理。
路由器的概念及基本构成
路由器是一种用于网络互连的计算机设备，它工作在 OSI 参考模型的第三层
(网络层)，为不同的网络之间报文寻径并存储转发。
作为路由器，必须具备：
Ⅰ 两个或两个以上的接口：用于连接不同的网络。
Ⅱ 协议至少实现到网络层：只有理解网络层协议才能与网络层通讯。
Ⅲ 至少支持两种以上的子网协议：异种子网互联。
Ⅳ 具有存储、转发、寻径功能 ：实现速率匹配与路由寻径。
Ⅴ 一组路由协议：包括域内路由协议、域间路由协议。
路由器的作用
Ⅰ 异种网络互连：主要是具有异种子网协议的网络互连。
Ⅱ 子网协议转换：不同子网间包括局域网和广域网间协议转换。
Ⅲ 路由(寻径)：路由表建立、刷新、查找。
Ⅳ 速率适配：不同接口具有不同的速率，路由器可以利用自己 缓存及流控协议适配。
Ⅴ 隔离网络：防止广播风暴，网络安全(防火墙)。
Ⅵ 报文分片与重组：接口的 MTU 不同，超过接口的 MTU 的报文会被分片，到达目的地的报文会被重组。
Ⅶ备份、流量流控：主备线路的切换及复杂的流量控制。
路由器工作原理
路由器中时刻维持着一张路由表，所有报文的发送和转发都通过查找路由表。从相应端口发送。这张路由表可以是静态配置的，也可以是动态路由协议产生的。物理层从路由器的一个端口收到一个报文，上送到数据链路层。数据链路层去掉链路层封装，根据报文的协议域上送到网络层。网络层首先看报文是否是送给本机的，若是，去掉网络层封装，送给上层。若不是，则根据报文的目的地址查找路由表，若找到路由，将报文送给相应端口的数据链路层，数据链路层封装后，发送报文。若找不到路由，报文丢弃。
子网寻径及路由
标准的寻径表表目是一个二维组(信宿网络地址，下一驿站地址)，其中不携带子网信息，不能满足子网寻径。引入子网编址以后，子网寻径表的每一表目中加入子网模，于是子网寻径表表目变为三维组：子网模、信宿网络地址、下一驿站地址。
路由算法、路由协议、寻径
路由器依据路由表来为报文寻径，路由表由路由协议建立和维护。路由协议的设计则是依据某种路由算法。
选径是否是最佳：
以什么参数来衡量路由，如时延、距离、中间网关数等。
简洁性：路由算法应设计的尽可能简洁。
强壮性：路由算法必须具有鲁棒性，应经得起各种网络环境的考验。
快速收敛性：即所有路由器就最优路径达成一致的过程路由算法如果收敛的慢，就会引起路径循环或网络消耗。
灵活性、弹性：路由算法能否适应网络环境的各种变化，例如网络带宽、路由器的缓存、网络时延等发生变化，路由算法能否根据这些变化做出调整。路由表包含的信息用来交换路由信息和选择最佳路由路由表是路由器的核心，其中的路由信息来源有两种：一种是手动添加的静态路由，另外一种是路由器运行过程中由动态路由协议学习而得来。路由算法使用了许多不同的权决定最佳路由。
通常采用的权如下：
Ⅰ 路径距离：指所经过的每条链路的权值之和，有的路由协议指节点数目;
Ⅱ 可靠性：指网络链路是否容易出故障;
Ⅲ 时延：指网络链路造成的网络延时;
Ⅳ 带宽：指链路传输信息流容量的能力;
Ⅴ 承载量：指网络资源如路由器的繁忙程度;
路由器与相关网络设备的比较
Hubs(中继器)：对应 7 层模型的物理层，它的作用是放大电信号。主要用于连接具有相同物理层的 LAN。Hubs 还将以太网的总线结构变成星状结构。Bridges(Switches)：是一种在数据链路层实现互连的存储转发设备，广泛用于局域网的扩展。Bridges 从一个网段接收完整的数据帧，进行必要的比较和验证，然后决定是丢弃还是发送给另外一个网段。Bridges 具有隔离网段的作用。在网络上适当地使用 Bridges 可以调整网络负载，提高传输性能。
Router(路由器)：与 Bridges 相比，路由器实现网络互连是发生在网络层，它实现了相对复杂的功能：路由选择、多路重发、错误检测等。路由器的异构网互连能力、阻塞控制能力和网段的隔离能力要强于 Bridges。路由器可以阻止网络风暴、支持多协议、提供多种接口。
‘伍’ 详解路由器的工作原理
很多人都知道路由器是现在很重要的上网连接设备，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关于路由器的相关资料，供你参考。
详解路由器的工作原理
我们知道路由器是用来连接不同网段或网络的，在一个局域网中，如果不需与外界网络进行通信的话，内部网络的各工作站都能识别 其它 各节点，完全可以通过交换机就可以实现目的发送，根本用不上路由器来记忆局域网的各节点MAC地址。路由器识别不同网络的 方法 是通过识别不同网络的网络ID号进行的，所以为了保证路由成功，每个网络都必须有一个唯一的网络编号。路由器要识别另一个网络，首先要识别的就是对方网络的路由器IP地址的网络ID，看是不是与目的节点地址中的网络ID号相一致。如果是当然就向这个网络的路由器发送了，接收网络的路由器在接收到源网络发来的报文后，根据报文中所包括的目的节点IP地址中的主机ID号来识别是发给哪一个节点的，然后再直接发送。
为了更清楚地说明路由器的工作原理，现在我们假设有这样一个简单的网络。假设其中一个网段网络ID号为"A"，在同一网段中有4台终端设备连接在一起，这个网段的每个设备的IP地址分别假设为：A1、A2、A3和A4。连接在这个网段上的一台路由器是用来连接其它网段的，路由器连接于A网段的那个端口IP地址为A5。同样路由器连接另一网段为B网段，这个网段的网络ID号为"B"，那连接在B网段的另几台工作站设备设的IP地址我们设为：B1、B2、B3、B4，同样连接与B网段的路由器端口的IP地址我们设为B5。
在这样一个简单的网络中同时存在着两个不同的网段，现如果A网段中的A1用户想发送一个数据给B网段的B2用户，有了路由器就非常简单了。
首先A1用户把所发送的数据及发送报文准备好，以数据帧的形式通过集线器或交换机广播发给同一网段的所有节点(集线器都是采取广播方式，而交换机因为不能识别这个地址，也采取广播方式)，路由器在侦听到A1发送的数据帧后，分析目的节点的IP地址信息(路由器在得到数据包后总是要先进行分析)。得知不是本网段的，就把数据帧接收下来，进一步根据其路由表分析得知接收节点的网络ID号与B5端口的网络ID号相同，这时路由器的A5端口就直接把数据帧发给路由器B5端口。B5端口再根据数据帧中的目的节点IP地址信息中的主机ID号来确定最终目的节点为B2，然后再发送数据到节点B2。这样一个完整的数据帧的路由转发过程就完成了，数据也正确、顺利地到达目的节点。
当然实际上像以上这样的网络算是非常简单的，路由器的功能还不能从根本上体现出来，一般一个网络都会同时连接其它多个网段或网络，就像图2所示的一样，A、B、C、D四个网络通过路由器连接在一起。
现在我们来看一下在如图2所示网络环境下路由器又是如何发挥其路由、数据转发作用的。我们同样需要假设，各网络用户的IP地址分配就不多讲了，图2已有标注。现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一个请求信号时，信号传递的步骤如下：
第1步：用户A1将目的用户C3的地址C3，连同数据信息以数据帧的形式通过集线器或交换机以广播的形式发送给同一网络中的所有节点，当路由器A5端口侦听到这个地址后，分析得知所发目的节点不是本网段的，需要路由转发，就把数据帧接收下来。
第2步：路由器A5端口接收到用户A1的数据帧后，先从报头中取出目的用户C3的IP地址，并根据路由表计算出发往用户C3的最佳路径。因为从分析得知到C3的网络ID号与路由器的C5网络ID号相同，所以由路由器的A5端口直接发向路由器的C5端口应是信号传递的最佳途经。
第3步：路由器的C5端口再次取出目的用户C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主机ID号，如果在网络中有交换机则可先发给交换机，由交换机根据MAC地址表找出具体的网络节点位置;如果没有交换机设备则根据其IP地址中的主机ID直接把数据帧发送给用户C3，这样一个完整的数据通信转发过程也完成了。
从上面可以看出，不管网络有多么复杂，路由器其实所作的工作就是这么几步，所以整个路由器的工作原理都差不多。当然在实际的网络中还远比上图2所示的要复杂许多，实际的步骤也不会像上述那么简单，但总的过程是这样的。
路由器使用分类互联网各种级别的网络中随处都可见到路由器。接入网络使得家庭和小型企业可以连接到某个互联网服务提供商;企业网中的路由器连接一个校园或企业内成千上万的计算机;骨干网上的路由器终端系统通常是不能直接访问的，它们连接长距离骨干网上的ISP和企业网络。互联网的快速发展无论是对骨干网、企业网还是接入网都带来了不同的挑战。骨干网要求路由器能对少数链路进行高速路由转发。企业级路由器不但要求端口数目多、价格低廉，而且要求配置起来简单方便，并提供QoS，像飞鱼星的企业级路由器就提供SmartQoSIII。
接入
接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。接入路由器已经开始不只是提供SLIP或PPP连接。诸如ADSL等技术将很快提高各家庭的可用带宽，这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势，接入路由器将来会支持许多异构和高速端口，并在各个端口能够运行多种协议，同时还要避开电话交换网。
企业级
企业或校园级路由器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连，并且进一步要求支持不同的服务质量。许多现有的企业网络都是由Hub或网桥连接起来的以太网段。尽管这些设备价格便宜、易于安装、无需配置，但是它们不支持服务等级。相反，有路由器参与的网络能够将机器分成多个碰撞域，并因此能够控制一个网络的大小。此外，路由器还支持一定的服务等级，至少允许分成多个优先级别。但是路由器的每端口造价要贵些，并且在能够使用之前要进行大量的配置工作。因此，企业路由器的成败就在于是否提供大量端口且每端口的造价很低，是否容易配置，是否支持QoS。另外‘还要求企业级路由器有效地支持广播和组播。企业网络还要处理历史遗留的各种LAN技术，支持多种协议，包括IP、IPX和Vine。它们还要支持防火墙、包过滤以及大量的管理和安全策略以及VLAN。
骨干级
骨干级路由器实现企业级网络的互联。对它的要求是速度和可靠性，而代价则处于次要地位。
硬件可靠性可以采用电话交换网中使用的技术，如热备份、双电源、双数据通路等来获得。这些技术对所有骨干路由器而言差不多是标准的。骨干IP路由器的主要性能瓶颈是在转发表中查找某个路由所耗的时间。当收到一个包时，输入端口在转发表中查找该包的目的地址以确定其目的端口，当包越短或者当包要发往许多目的端口时，势必增加路由查找的代价。因此，将一些常访问的目的端口放到缓存中能够提高路由查找的效率。不管是输入缓冲还是输出缓冲路由器，都存在路由查找的瓶颈问题。除了性能瓶颈问题，路由器的稳定性也是一个常被忽视的问题。
太比特
在未来核心互联网使用的三种主要技术中，光纤和DWDM都已经是很成熟的并且是现成的。如果没有与现有的光纤技术和DWDM技术提供的原始带宽对应的路由器，新的网络基础设施将无法从根本上得到性能的改善，因此开发高性能的骨干交换/路由器(太比特路由器)已经成为一项迫切的要求。太比特路由器技术还主要处于开发实验阶段。
多WAN
双WAN路由器具有物理上的2个WAN口作为外网接入，这样内网电脑就可以经过双WAN路由器的负载均衡功能同时使用2条外网接入线路，大幅提高了网络带宽。当前双WAN路由器主要有“带宽汇聚”和“一网双线”的应用优势，这是传统单WAN路由器做不到的。
3G无线
3G无线路由器采用32位高性能工业级ARM9通信处理器，以嵌入式实时 操作系统 RTOS为软件支撑平台，系统集成了全系列从逻辑链路层到应用层通信协议，支持静态及动态路由、PPP server及PPP client、(包括、PPTP和IPSEC)、DHCP server及DHCP client、DDNS、防火墙、NAT、DMZ主机等功能。为用户提供安全、高速、稳定可靠，各种协议路由转发的无线路由网络。
随着3G 无线网络 的发展，人们越来越享受无线网络给人们带来的价值，市场上有多种类的3G无线路由器，其中有小黑A8 系列，小黑华为e5等。3G无线路由器在改变人们的生活。
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