路由器

路由器用于連接多個網(wǎng)絡(luò)，以路由器為基礎(chǔ)構(gòu)建的網(wǎng)路稱為 “網(wǎng)間網(wǎng)”。

因特網(wǎng)就是由數(shù)以萬計的路由器構(gòu)建的超大規(guī)模的國際性的 “網(wǎng)間網(wǎng)”。

路由器是廣域網(wǎng)設(shè)備，但作為局域網(wǎng)實現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)和 Internet 互連的必須設(shè)備，也往往可以歸為局域網(wǎng)設(shè)備。

路由器功能

路由器（Router），是一種智能選擇數(shù)據(jù)傳輸路由的設(shè)備。

路由器的端口數(shù)量雖然較少，但是種類卻非常豐富，可以滿足各種類型網(wǎng)絡(luò)接入的需要。

這是一個接口模塊類型豐富的路由器。

1. 連接網(wǎng)絡(luò)

路由器也稱為網(wǎng)關(guān)（Gateway）。
將局域網(wǎng)絡(luò)連接在一起，組建更大規(guī)模的廣域網(wǎng)絡(luò)，并在每個局域網(wǎng)出口對數(shù)據(jù)進行篩選和處理，是路由器的重要作用之一。

連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

局域網(wǎng)的類型是多種多樣的，除了最常見的以太網(wǎng)外，還有 ATM 網(wǎng)絡(luò)、FDDI 網(wǎng)絡(luò)等。
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)由于分別采用不同的數(shù)據(jù)封裝方式，他們之間是無法通信的，即使采用同一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。（哪怕是 TCP/IP）

路由器能夠?qū)⒉煌愋偷木W(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)信息進行翻譯，使他們能互相讀懂對方的數(shù)據(jù)，因此若要實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的通信，就必須借助于路由器。

連接遠程網(wǎng)絡(luò)

局域網(wǎng)的傳輸距離非常有限，因此要實現(xiàn)局域網(wǎng)之間的連接，就必須借助于廣域網(wǎng)。
要實現(xiàn)局域網(wǎng)間的遠程互連，就必須借助于路由器才能實現(xiàn)。

2. 隔離廣播

交換機會將所有廣播發(fā)送到整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有交換機的每一個端口，而 MAC 地址、以及許多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（NetBIOS、CDP等）和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 （DHCP 服務(wù)）等都必須借助廣播才能實現(xiàn)。由于廣播會發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中每一個端口，并且由接入網(wǎng)絡(luò)中的每臺計算機進行處理，因此過大的廣播量，不僅會嚴重影響網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，而且會大量占用計算機的 CPU 性能。

當(dāng)硬件損壞或病毒攻擊時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的廣播數(shù)量將會劇增，這時將會出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，從而使網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)處理陷入癱瘓。

路由器的重要作用之一就是講廣播隔離在局域網(wǎng)內(nèi)（路由器的每個以太網(wǎng)端口均可視為一個局域網(wǎng)），不會將廣播包向外轉(zhuǎn)發(fā)。

因此大中型局域網(wǎng)都會被人為劃分為若干虛擬網(wǎng)，并使用路由設(shè)備實現(xiàn)彼此之間的通信，以達到分隔廣播域，提高每個網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。

3. 路由選擇

路由器能夠按照預(yù)先指定的策略，智能選擇到達遠程目的地的路由。為了實現(xiàn)這一功能，路由器要按照某種路由通信協(xié)議，維護和查找路由表。

路由表中列出了整個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中包含的各個節(jié)點，以及各節(jié)點間的路徑情況和與他們相聯(lián)系的傳輸費用。如果到特定節(jié)點有一條以上路徑，則基于預(yù)先確定的準(zhǔn)則選擇最優(yōu)（最經(jīng)濟）的路徑。

路由器會按照一定規(guī)則動態(tài)更新他的路由表。

4. 網(wǎng)絡(luò)安全

作為整個局域網(wǎng)絡(luò)與外界聯(lián)絡(luò)的唯一出口，路由器還擔(dān)當(dāng)著保護內(nèi)部用戶和數(shù)據(jù)安全的重要責(zé)任。

地址轉(zhuǎn)換。
局域網(wǎng)內(nèi)的計算機使用內(nèi)部保留 IP 地址，這種 IP 地址不能被路由到 Internet ，因此不能被外部計算機知曉，從而安全的隱藏在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，避免來自外部的惡意攻擊。當(dāng)內(nèi)部計算機需要與外部網(wǎng)絡(luò)通信時，由路由器提供網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，將其地址轉(zhuǎn)換為合法的 IP 地址，實現(xiàn) 對 Internet 的訪問。

訪問列表
借助 IP 訪問列表，在路由器上可以設(shè)置各種訪問策略，規(guī)定哪段時間、什么網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和哪種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是被允許外出和進入的，從而不僅可以避免網(wǎng)絡(luò)的濫用，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸性能和帶寬的利用效率，也可以有效避免病毒、黑客工具對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的侵害。

路由器工作原理

路由器工作與 OSI 參考模型的網(wǎng)絡(luò)層。

路由器通常擁有多個網(wǎng)絡(luò)接口，分別連接至局域網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)端口）和廣域網(wǎng)絡(luò)（廣域網(wǎng)端口）。

每個網(wǎng)絡(luò)接口分別連接到不同的網(wǎng)絡(luò)，并分別配置有所連接網(wǎng)絡(luò)的 IP 地址信息。同時，路由器還維護一張路由表，記錄網(wǎng)絡(luò)地址與網(wǎng)絡(luò)端口的對應(yīng)關(guān)系。

路由選擇
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(wǎng)絡(luò)的拓撲變化，并由路由器根據(jù)量度來決定最佳路徑。路由選擇算法將收集到的不同信息填入路由表，根據(jù)路由表將目的網(wǎng)絡(luò)與下一跳 的關(guān)系告訴路由器。

路由選擇協(xié)議通過度量值來決定到達目的地的最佳路徑，而小的度量值則代表優(yōu)選的路徑。如果兩條或更多路徑都有一個相同的小度量值，那么這些路徑將被平等的分享。通過多條路徑分流數(shù)據(jù)流量被稱為到達目的地的負載均衡。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
Internet 用戶使用的各種信息服務(wù)，其通信的信息最終均可以歸結(jié)為以 IP 包為單位的信息傳送， IP 包除了包括要傳送的數(shù)據(jù)信息外，還包含有信息要發(fā)送到的目的 IP 地址、信息發(fā)送的源 IP 地址，以及一些相關(guān)的控制信息。

當(dāng)計算機將數(shù)據(jù)發(fā)送到同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計算機時，源計算機只需將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)計算機就能收到。當(dāng)需要想其他網(wǎng)絡(luò)的計算機發(fā)送數(shù)據(jù)時，將直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到 “默認網(wǎng)關(guān)”，由默認網(wǎng)關(guān)負責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)給其他路由設(shè)備（如路由器、代理服務(wù)器等），直接將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目的計算機所在的網(wǎng)絡(luò)。也就是說，發(fā)送到其他網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)先被送到路由器，再由路由器轉(zhuǎn)發(fā)出去。

網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備通過他們的網(wǎng)絡(luò)地址（IP 地址）相互通信。IP 地址是與硬件地址無關(guān)的 “邏輯” 地址，路由器只能根據(jù) IP 地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。 IP 地址得結(jié)構(gòu)有兩部分，一部分定義網(wǎng)絡(luò)號、另一部分定義網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機號。目前，在 Internet 網(wǎng)絡(luò)中采用子網(wǎng)掩碼來確定 IP 地址中網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。子網(wǎng)掩碼 與 IP 地址一樣也是 32 bit，并且兩者是一一對應(yīng)的，并規(guī)定子網(wǎng)掩碼中數(shù)字為 1 所對應(yīng)的 IP 地址中的部分為網(wǎng)絡(luò)號，為 0 所對應(yīng)的則為主機號。網(wǎng)絡(luò)號和主機號組合起來，才構(gòu)成一個完整的 IP地址。同一個網(wǎng)絡(luò)中的主機 IP 地址，器網(wǎng)絡(luò)號必須是相同的，這個網(wǎng)絡(luò)稱為 IP 子網(wǎng)。

路由器收到 IP 包，將根據(jù) IP 包中的 目的 IP 地址項查找路由表，根據(jù)查找的結(jié)構(gòu)將此 IP 數(shù)據(jù)包送到對應(yīng)端口。下一臺 IP 路由器收到 此 IP 包后繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，直至發(fā)送到目的地。同時，路由器也有其默認網(wǎng)關(guān)，用來傳送無法判斷目的地的數(shù)據(jù)包。這樣路由器將已知目的網(wǎng)絡(luò)的 IP 包正確的轉(zhuǎn)發(fā)出去，未知網(wǎng)絡(luò)的 IP 包傳送給 “默認網(wǎng)關(guān)” 路由器，在路由器間重復(fù)著項操作，最終將 IP 包傳送到目的地。至于那些無法送達目的地的 Ip 包，就會被網(wǎng)絡(luò)自動丟棄。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的网络 3.0 路由器概述的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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