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路由器路由器(Router),是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。路由器是互联网络的枢纽,"交通警察"。目前路由器已经广泛应用于各行各业,各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层(数据链路层),而路由发生在第三层,即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息,所以说两者实现各自功能的方式是不同的。路由器(Router)又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。


路由器是在网络层实现互连的设备。路由器实现网络层上数据包的存储转发,它具有路径选择功能.可依据网络当前的拓扑结构,选择 “最佳”路径,把接收到的数据包转发出去,从而实现网络负载平衡,减少网络拥塞。路由器工作在网络层,用于连接不同的局域网和广域网,故称为“LAN网间互联设备”。一个路由器可以连接两个局域网、一个局域网和一个广域网,或两个局域网。例如,可用路由器将一个以太局域网与一个FDDl局域网相连,或与X.25公用分组交换网相连。


路由器是互联网络中必不可少的网络设备之一,路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。 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。


要解释路由器的概念,首先要介绍什么是路由。所谓“路由”,是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作,而路由器,正是执行这种行为动作的机器,它的英文名称为Router。


一、作用功能
1、连通不同的网络
从过滤网络流量的角度来看,路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层,从物理上划分网段的交换机不同,路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如,一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段,只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包,路由器都会重新计算其校验值,并写入新的物理地址。因此,使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是,对于那些结构复杂的网络,使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。总体上说,在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。

2、信息传输
有的路由器仅支持单一协议,但大部分路由器可以支持多种协议的传输,即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则,要在一个路由器中完成多种协议的算法,势必会降低路由器的性能。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据--路径表(Routing Table),供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的。
静态路由表:由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表。
动态路由表:动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。
路由器是一种多端口设备,它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网,也可以采用不同的协议。路由器属于O S I 模型的第三层--网络层。指导从一个网段到另一个网段的数据传输,也能指导从一种网络向另一种网络的数据传输。
第一,网络互连:路由器支持各种局域网和广域网接口,主要用于互连局域网和广域网,实现不同网络互相通信;
  第二,数据处理:提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能;
  第三,网络管理:路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。
  所谓“路由”,是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作,而路由器,正是执行这种行为动作的机器,它的英文名称为Router,是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读懂”对方的数据,从而构成一个更大的网络。
  为了完成“路由”的工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据--路由表(Routing Table),供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。在路由器中涉及到两个有关地址的名字概念,那就是:静态路由表和动态路由表。由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态(static)路由表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。动态(Dynamic)路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。


二、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。
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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、VPN(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。


三、功能分类
1、宽带

宽带路由器是近几年来新兴的一种网络产品,它伴随着宽带的普及应运而生。宽带路由器在一个紧凑的箱子中集成了路由器、防火墙、带宽控制和管理等功能,具备快速转发能力,灵活的网络管理和丰富的网络状态等特点。多数宽带路由器针对中国宽带应用优化设计,可满足不同的网络流量环境,具备满足良好的电网适应性和网络兼容性。多数宽带路由器采用高度集成设计,集成10/100Mbps宽带以太网WAN接口、并内置多口10/100Mbps自适应交换机,方便多台机器连接内部网络与Internet,可以广泛应用于家庭、学校、办公室、网吧、小区接入、政府、企业等场合。
2、模块化

模块化路由器主要是指该路由器的接口类型及部分扩展功能是可以根据用户的实际需求来配置的路由器,这些路由器在出厂时一般只提供最基本的路由功能,用户可以根据所要连接的网络类型来选择相应的模块,不同的模块可以提供不同的连接和管理功能。例如,绝大多数模块化路由器可以允许用户选择网络接口类型,有些模块化路由器可以提供VPN等功能模块,有些模块化路由器还提供防火墙的功能,等等。多数路由器都是模块化路由器。
3、非模块化
非模块化路由器都是低端路由器,平时家用的即为这类非模块化路由器。该类路由器主要用于连接家庭或ISP内的小型企业客户。它不仅提供SLIP或PPP连接,还支持诸如PPTP和IPSec等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个端口上运行。诸如ADSL等技术将很快提高各家庭的可用宽带,这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势,该类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。
4、虚拟

虚拟路由器以虚求实。一些有关IP骨干网络设备的新技术突破,为将来因特网新服务的实现铺平了道路。虚拟路由器就是这样一种新技术,它使一些新型因特网服务成为可能。通过这些新型服务,用户将可以对网络的性能、因特网地址和路由以及网络安全等进行控制。以色列RND网络公司是一家提供从局域网到广域网解决方案的厂商,该公司最早提出了虚拟路由的概念。
5、核心

核心路由器又称“骨干路由器”,是位于网络中心的路由器。位于网络边缘的路由器叫接入路由器。核心路由器和边缘路由器是相对概念。它们都属于路由器,但是有不同的大小和容量。某一层的核心路由器是另一层的边缘路由器。
6、无线
无线路由器就是带有无线覆盖功能的路由器,它主要应用于用户上网和无线覆盖。市场上流行的无线路由器一般都支持专线xdsl/ cable,动态xdsl,pptp四种接入方式,它还具有其它一些网络管理的功能,如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等等功能。
7、独臂

独臂路由器的概念是出现在三层交换机之前,网内各个VLAN之间的通信可以用ISL关联来实现,那样的话,路由器就成为一个“独臂路由器”,VLAN之间的数据传输要先进入路由器处理,然后输出,以使得网络中的大部分报文同一个VLAN内的报文将用不着通过路由器而直接在交换设备间进行高速传输。这种路由方式的不足之处在于它仍然是一种集中式的路由策略,因此在主干网上一般均设置有多个冗余“独臂”路由器,来分担数据处理任务,从而可以减少因路由器引起的瓶颈问题,还可以增加冗余链路,但如果网络中VLAN之间的数据传输量比较大,那么在路由器处将形成瓶颈。独臂路由器基本被第3层交换机取代。
8、无线网络
无线网络路由器(例如:D-LINK,TP-LINK,TENDA,和路由等。)是一种用来连接有线和无线网络的通讯设备,它可以通过Wi-Fi技术收发无线信号来与个人数码助理和笔记本等设备通讯。无线网络路由器可以在不设电缆的情况下,方便地建立一个电脑网络。
但是,一般在户外通过无线网络进行数据传输时,它的速度可能会受到天气的影响。其他的无线网络还包括了红外线、蓝牙及卫星微波等。
9、智能流控

智能流控路由器能够在自动地调整每个节点的带宽,这样每个节点的网速均能达到最快,不用限制每个节点的速度,这是其最大的特点。智能流控路由器经常用在电信的主干道上,如华为,思科。网吧,酒店等则常用网星路由器。
10、动态限速

动态限速路由器是一种能实时地计算每位用户所需要的带宽,精确分析用户上网类型,并合理分配带宽,达到按需分配,合理利用,还具有优先通道的智能调配功能,这种功能主要应用于网吧、酒店、小区、学校等,网吧最常用的则是奥雷路由器。

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