路由器是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)的設(shè)備。 路由器英文名Router，路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐。目前路由器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，各種不同檔次的產(chǎn)品已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通業(yè)務(wù)的主力軍。

　　路由器的基本工作方式為了與三層交換機(jī)相區(qū)別，這里所講的路由器是指連接Intranet(企業(yè)內(nèi)部網(wǎng))和Intemet(互聯(lián)網(wǎng))的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，又稱為邊緣(邊界)路由器。路由器是一個(gè)路由轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，工作在OSI參考模型的第三層。其作用是通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包來(lái)實(shí)現(xiàn)多今網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，支持TCP／IP、IPX／SPX、AppleTalk等多種協(xié)議。但目前，大多數(shù)路由器僅運(yùn)行TCP／IP協(xié)議。

　　路由器無(wú)論收到從哪個(gè)端口來(lái)的數(shù)據(jù)包，首先提取該數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP地址和源IP地址：然后根據(jù)路由表和路由策略決定是否轉(zhuǎn)發(fā)、如何轉(zhuǎn)發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)端口。如果確需轉(zhuǎn)發(fā)，再根據(jù)路由端口所連接的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型(如10Mbps以太網(wǎng)、100Mbps以太網(wǎng)、幀中繼、T1廣域網(wǎng)等連接方式)，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆分并重新封裝，最后，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)端口。

　　路由表收集了該路由器的路由信息，列出每個(gè)已知的網(wǎng)絡(luò)，并告知網(wǎng)絡(luò)有多“遠(yuǎn)”，哪些網(wǎng)絡(luò)可以到達(dá)，哪些網(wǎng)絡(luò)不可以到達(dá)，允許哪些網(wǎng)段訪問(wèn)，不允許哪些網(wǎng)段訪問(wèn)。路由器的路由措施、方法和手段等稱為路由策略。

　　目前，大多數(shù)路由器的增值功能大致體現(xiàn)在：用戶管理、安全管理、性能管理、流量統(tǒng)汁等方面。 　

　　1.路由器的類(lèi)別

　　通常按路由器檔次、結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)中位置、功能和性能分類(lèi)。

　　(1)從檔次上，有高端路由器和中低端路由器之分。背板交換能力大于20Gbps，吞吐量大于20Mbps的路由器稱為高端路由器：交換能力在上述數(shù)據(jù)以下的路由器成為中低端路由器。

　　(2)從結(jié)構(gòu)上，有模塊化路由器與非模塊化路由器之分。模塊化路由器往往是高端路由器，可根據(jù)用戶需求靈活配置功能模塊。

　　(3)從網(wǎng)絡(luò)位置劃分，有骨干級(jí)路由器、企業(yè)級(jí)路由器和接入級(jí)路由器之分。

　　(4)從功能上有通用路由器和專用路由器之分。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商是高端路由器的主要用戶，而中小企事業(yè)機(jī)構(gòu)則大多使用中低端路由器。

　　2．路由器端口

　　通常情況下，路由器有一個(gè)對(duì)內(nèi)的LAN端口和兩個(gè)對(duì)外的WAN端口。LAN端口主要包括以太網(wǎng)(10Mbps、100Mbps和1000Mbps以太網(wǎng))、令牌環(huán)、FDDI等網(wǎng)絡(luò)端口。WAN端口主要包括El／T1、E3／T3、DS3、通用串行口(可轉(zhuǎn)換成X．21DTE／DCE、V．35DTE／DCE、RS232DTE／DCE、RS449DTE／DCE、EIA530DTE)、ATM端口、POS端口等網(wǎng)絡(luò)端口。

　　3．路由器的命令模式(Cisco路由器)

　　Cisco是全球著名的路由器生產(chǎn)廠商，其配置命令被多數(shù)廠商支持，在不同的命令模式下，可完成對(duì)路由器的各種配置工作。

　　(1)router>

　　路由器處于用戶命令狀態(tài)，這時(shí)用戶可以查看路由器的連接狀態(tài)，可以訪問(wèn)其他網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)，但不能看到和更改路由器的設(shè)置內(nèi)容。

　　(2)router#

　　在router>提示符下鍵入enable，路由器進(jìn)入特權(quán)命令模式router#，這時(shí)不但可以執(zhí)行所有的用戶命令，且可看到并可更改路由器的設(shè)置內(nèi)容。

　　(3)router(config)#

　　在routerg提示符下鍵入configure terminal，出現(xiàn)提示符router(config)#，此時(shí)路由器處于全局配置模式，這時(shí)可以設(shè)置路由器的全局參數(shù)。

　　(4)router(config-if)#、router(config-line)#、router(config-router)等。

　　路由器處于局部配置模式，這時(shí)可以設(shè)置路由器某個(gè)局部的參數(shù)。

　　(5)>

　　路由器處于RXBOOT狀態(tài)，在開(kāi)機(jī)后60s內(nèi)按Ctrl+Break可以進(jìn)入此狀態(tài)，這時(shí)路由器不能實(shí)現(xiàn)正常的功能，只能進(jìn)行軟件升級(jí)和手工引導(dǎo)。

　　4．常用配置命令

　　(1)showrun命令顯示當(dāng)前正在運(yùn)行的配置。

　　(2)showstart命令顯示當(dāng)前在NVRAM中的配置。

　　(3)showversion命令顯示路由器軟件版本，瑞口信息等。

　　(4)showinterface端口號(hào)顯示相應(yīng)端口的工作狀態(tài)及已配置的參數(shù)。

　　(5)debug命令debug命令可以實(shí)時(shí)顯示路由器的工作情況，缺省狀態(tài)下，debug信息只能在與console端口連接的終端上顯示。

　　(6)如想在遠(yuǎn)程Telnet方式下看到debug信息，則在超級(jí)權(quán)限狀態(tài)下，輸入terminalmonitor。

　　路由器的功能和配置方法與特定的產(chǎn)品緊密相關(guān)。中小企事業(yè)機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)管理員往往對(duì)網(wǎng)絡(luò)做出規(guī)劃、對(duì)路由器的配置提出明確要求。在購(gòu)買(mǎi)路由器時(shí)，路由器的配置工作往往由經(jīng)銷(xiāo)商或系統(tǒng)集成商的專業(yè)人員完成。

　　路由器的作用與網(wǎng)橋相類(lèi)似，但是它的功能比網(wǎng)橋強(qiáng)。網(wǎng)橋工作于數(shù)據(jù)鏈路層，而路由器工作于網(wǎng)絡(luò)層，路由器的作用層次高于網(wǎng)橋，它轉(zhuǎn)發(fā)的信息以及轉(zhuǎn)發(fā)的方法均與網(wǎng)橋不同，網(wǎng)橋在把數(shù)據(jù)從源端向目的端轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，僅僅依靠鏈路層的幀頭中的信息(MAC地址)作為轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)。而路由器除了也分析鏈路層的信息外，主要以網(wǎng)絡(luò)層包頭中的信息(網(wǎng)絡(luò)地址)作為轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)。而且使用路由器互聯(lián)起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)橋也有本質(zhì)的區(qū)別。使用網(wǎng)橋互聯(lián)起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)單個(gè)的邏輯網(wǎng)絡(luò)，而使用路由器互聯(lián)起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)的是多個(gè)不同的邏輯網(wǎng)(即子網(wǎng))。每個(gè)邏輯子網(wǎng)具有不同的網(wǎng)絡(luò)地址(邏輯地址)。一個(gè)邏輯子網(wǎng)可以對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)段，也可以不對(duì)應(yīng)(如虛擬網(wǎng))。路由器比網(wǎng)橋和其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備有更高的智能、更豐富的功能、更強(qiáng)的異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力和更好的安全性，并為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)提供了更多的靈活性，是應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。

　　路由器必須要做很多工作，包括隨時(shí)準(zhǔn)備轉(zhuǎn)發(fā)潛在的巨大數(shù)量的數(shù)據(jù)包，還要執(zhí)行很多高級(jí)的功能，比如學(xué)習(xí)和維護(hù)正確的Ip路由信息。舉個(gè)例子，一個(gè)大企業(yè)網(wǎng)絡(luò)核心的路由器可能每秒要為幾十萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)包選擇路由，Internet核心的路由器要每秒為上百萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)包選擇路由。為了完成這些工作，路由器要具有很多和PC相同的成分。實(shí)際上，路由器就可以被看成是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，只不過(guò)它設(shè)計(jì)的主要目的是為數(shù)據(jù)包選擇路由。相比較而言，PC是多種用途的計(jì)算機(jī)，用來(lái)執(zhí)行很多不同的任務(wù)。

　　每臺(tái)路由器都具有一些硬件和軟件，它們的工作在本質(zhì)上和一般的PC是完全一樣的。像PC一樣，每臺(tái)路由器都有中央處理單元(CPU)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)，以及只讀存儲(chǔ)器(ROM）。

　　路由數(shù)據(jù)包所用的邏輯是路由器操作系統(tǒng)的一部分。在Cisco路由器中，操作系統(tǒng)叫做Cbco10IOS(IOS是Intemetwork Operating System的縮寫(xiě)）。Cisco IOS是包含了路由器需要的所有專有特性集的軟件系統(tǒng)，包括路由選擇協(xié)議，基本的路由邏輯原理和允許網(wǎng)絡(luò)工程師登錄到路由器上進(jìn)行管理等。

　　另外，就像PC具有網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)一樣，路由器也具有物理網(wǎng)卡。因?yàn)槁酚善魇窃O(shè)計(jì)用來(lái)連接多種不同類(lèi)型物理網(wǎng)絡(luò)的，所以路由器具有多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)接口。

　　路由器同時(shí)還有一些PC沒(méi)有用到的比較重要的存儲(chǔ)器類(lèi)型。不像PC，路由器一般沒(méi)有磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。作為替代，路由器使用下面兩種存儲(chǔ)器來(lái)永久地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　非易失性隨機(jī)存儲(chǔ)器(NVRAM)——存儲(chǔ)路由器的配置文件，包括它的IP地址和掩碼，使用哪些路由協(xié)議以及其他的一些相關(guān)信息。

　　閃速存儲(chǔ)器(Flash memory)——閃存，用來(lái)存儲(chǔ)路由器的操作系統(tǒng)(CiscolOS)和其他文件。

　　表1是路由器構(gòu)成的一個(gè)總結(jié)。

　　路由器連接的物理網(wǎng)絡(luò)可以是同構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)，也可以是異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)。路由器在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，主要負(fù)責(zé)將從源端主機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行存儲(chǔ)，經(jīng)由最佳路徑轉(zhuǎn)發(fā)給目的端主機(jī)，完成網(wǎng)絡(luò)層的功能。路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)是路由器必須具備兩個(gè)最基本的功能。

　　(1)路由選擇

　　當(dāng)數(shù)據(jù)分組到達(dá)路由器時(shí)，路由器先查看分組中的目的地址，然后再查路由表。路由器應(yīng)按某種路由選擇策略，選擇最佳路由，將分組轉(zhuǎn)發(fā)出去。

　　當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，路由器可以自動(dòng)調(diào)整路由表，并使所選擇的路由仍然是最佳的。

　　路由器還能夠支持多種協(xié)議的路由選擇。

　　(2)協(xié)議轉(zhuǎn)換

　　路由器可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層及以下各層的協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

　　(3)流量控制

　　路由器中不僅具有較大容量的緩沖區(qū)，而且還能控制收發(fā)雙方之問(wèn)的數(shù)據(jù)流量，使兩者更力口I匹凸己。

　　(4)分段和重新組裝功能

　　當(dāng)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器互聯(lián)時(shí)，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)所采用的分組大小可能不同。這時(shí)需要路由器對(duì)分組進(jìn)行分段或組裝。例如，若源站發(fā)出的分組較大，就要將其分成若干段后，分別封裝為小分組再發(fā)往目的站。或者，若源站所發(fā)送的分組較短，而目的站所能接收的分組較長(zhǎng)，此時(shí)路由器可把屬于同一報(bào)文的若干短的分組按序號(hào)組裝成長(zhǎng)的分組，然后發(fā)往目的站。

　　(5)網(wǎng)絡(luò)管理功能

　　路由器可以連接多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)之間的信息流都要通過(guò)路由器。因此用路由器來(lái)監(jiān)控和管理網(wǎng)絡(luò)中的信息流和設(shè)備的工作狀態(tài)，以及對(duì)它們進(jìn)行管理。

　　與網(wǎng)橋相比，路由器具有更強(qiáng)的異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的能力，同時(shí)它的隔離能力、流量控制能力、安全性及可管理維護(hù)性也更強(qiáng)。歸納起來(lái)，路由器的主要特點(diǎn)如下：

　　(1)路由器具有極強(qiáng)的異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的能力?？梢詫?a href="/wiki/%E4%BC%A0%E8%BE%93%E4%BB%8B%E8%B4%A8" title="傳輸介質(zhì)">傳輸介質(zhì)不同、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同、傳輸速率不同和MAC協(xié)議也不同的異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來(lái)。

　　(2)路由器也具有很強(qiáng)的廣域網(wǎng)互聯(lián)能力。它可用做廣域網(wǎng)互聯(lián)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，在LAN．WAN．LAN的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中被廣泛應(yīng)用。

　　(3)路由器具有很強(qiáng)的隔離廣播信息的能力。使用路由器互聯(lián)不同的邏輯子網(wǎng)都是一個(gè)獨(dú)立的廣播域，路由器不在予網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)廣播信息。

　　(4)路由器具有流量控制、擁塞控制功能，可以對(duì)不同速率的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行速度匹配，以保證數(shù)據(jù)包的正常傳輸。

　　(5)路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，它與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議有關(guān)；路由器檢查網(wǎng)絡(luò)層地址，轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)分組。

　　由此可見(jiàn)，路由器可以應(yīng)用于中、小型局域網(wǎng)的互聯(lián)，也適合在廣域網(wǎng)和復(fù)雜的大型互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中應(yīng)用。

　　路由器的基本應(yīng)用有以下幾個(gè)方面。

　　(1)同構(gòu)型局域網(wǎng)的互聯(lián)。使用路由器進(jìn)行同構(gòu)型局域網(wǎng)的互聯(lián)，其能力比網(wǎng)橋的能力要強(qiáng)很多。

　　(2)LAN與WAN之間的互聯(lián)。這是路由器的主要用途。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)時(shí)，使用得較多互連設(shè)備是路由器，如圖所示。

　　路由器能完成局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)低三層協(xié)議的轉(zhuǎn)換。這種利用路由器使局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)的方式稱為網(wǎng)絡(luò)接入，各地的局域網(wǎng)通過(guò)廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的目的就是要實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)之間的通信。目前應(yīng)用最為廣泛的就是局域網(wǎng)通過(guò)路由器接入Internct的方式。

　　(3)WAN與WAN的互聯(lián)。隨著路由器技術(shù)的不斷發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，路由器的應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大，不再局限于局域網(wǎng)與局域網(wǎng)或局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的互聯(lián)，它應(yīng)用于面向城市的WAN、面向?qū)W校的校園網(wǎng)和面向企業(yè)的企業(yè)網(wǎng)等。

　　圖2所示為利用路由器將企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)與外部網(wǎng)互聯(lián)的模型。在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)中，使用交換機(jī)、集線器等設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)站點(diǎn)。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)與外部網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系，通過(guò)路由器實(shí)現(xiàn)。