[科普中國]-路由器

連接兩個或多個網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)間起網(wǎng)關(guān)的作用，讀取每一個數(shù)據(jù)包中的地址然后決定如何傳送的專用智能性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。通常是一個計算機(jī)，它能夠理解不同的協(xié)議，例如某個局域網(wǎng)使用的以太協(xié)議，因特網(wǎng)使用的TCP/IP協(xié)議。

這樣，路由器可以分析各種不同類型網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù) 據(jù)包的目的地址，把非TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的地址轉(zhuǎn)換成TCP/IP地址，或者反之；再根據(jù)選定的路由算法把各數(shù)據(jù)包按最佳路線傳送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/ IP網(wǎng)絡(luò)連接到因特網(wǎng)上。1

發(fā)展歷史早在40多年前就已經(jīng)出現(xiàn)了對路由技術(shù)的討論，但是直到80年代路由技術(shù)才逐漸進(jìn)入商業(yè)化的應(yīng)用。路由技術(shù)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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都非常簡單，路由技術(shù)沒有用武之地。大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)才逐漸流行起來，為路由技術(shù)的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)和平臺。

隨著網(wǎng)絡(luò)逐步走向大眾，網(wǎng)吧也如雨后春筍般出現(xiàn)在街頭小巷。但隨著數(shù)量的增加，網(wǎng)吧之間的競爭也越來越激烈。而通過擴(kuò)大規(guī)模、降低成本來優(yōu)化經(jīng)營環(huán)境已經(jīng)成為網(wǎng)吧發(fā)展的必然趨勢。以往，國內(nèi)大多數(shù)網(wǎng)吧的主流規(guī)模是PC數(shù)目在60-100臺，通過SOHO路由器連接至互聯(lián)網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)連接具有架構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)勢。但隨著網(wǎng)絡(luò)PC數(shù)目的增多，原來的網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)掉線、游戲被卡、黑客攻擊、病毒泛濫等問題。面對這些，網(wǎng)吧業(yè)主是否考慮過網(wǎng)吧路由器該升級了。

限制網(wǎng)吧良性運營的接入瓶頸：

PC規(guī)模在60-100臺的網(wǎng)吧網(wǎng)絡(luò)，SOHO路由器基本可以滿足網(wǎng)絡(luò)接入的需求。但PC數(shù)量超過100臺之后，如果仍然采用SOHO路由器接入，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就相對比較脆弱了，這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

首先是性能低。為了節(jié)省成本，SOHO路由器一般采用性能一般的CPU，內(nèi)存的速度也比較慢。在具體的使用中，會出現(xiàn)下載速度慢，游戲會卡，這都是性能低的表現(xiàn)。

其次是穩(wěn)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(shù)少的時候，可以保持穩(wěn)定的連接；但如果規(guī)模稍微有些增大，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性就很難保證了，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量增大時，便會頻繁地重新啟動。而且SOHO路由器采用普通外置電源，當(dāng)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(jī)器內(nèi)沒有合理的散熱設(shè)計，而網(wǎng)吧通常是24小時營業(yè)，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(wěn)定。

最后支持PC數(shù)量小。SOHO路由器內(nèi)存容量小（一般在2M-8M），F(xiàn)LASH容量?。ㄒ话阒挥?M），支持的用戶數(shù)量有限，基本上NAT最大的進(jìn)行數(shù)量在1024個以內(nèi)。可以算一算，打開一個網(wǎng)頁，大約需要10-50個NAT進(jìn)程數(shù)，所以SOHO路由器支持的PC數(shù)量小，很難進(jìn)行功能擴(kuò)展升級。

原理網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備相互通信主要是用它們的IP地址，路由器只能根據(jù)具體的IP地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。IP地址由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分組成。在Internet中采用的是由子網(wǎng)掩碼來確定網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼與IP地址一樣都是32位的，并且這兩者是一一對應(yīng)的，子網(wǎng)掩碼中“1”對應(yīng)IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址，“0”對應(yīng)的是主機(jī)地址，網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址就構(gòu)成了一個完整的IP地址。在同一個網(wǎng)絡(luò)中，IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址必須是相同的。計算機(jī)之間的通信只能在具有相同網(wǎng)絡(luò)地址的IP地址之間進(jìn)行，如果想要與其他網(wǎng)段的計算機(jī)進(jìn)行通信，則必須經(jīng)過路由器轉(zhuǎn)發(fā)出去。不同網(wǎng)絡(luò)地址的IP地址是不能直接通信的，即便它們距離非常近，也不能進(jìn)行通信。路由器的多個端口可以連接多個網(wǎng)段，每個端口的IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址都必須與所連接的網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)地址一致。不同的端口它的網(wǎng)絡(luò)地址是不同的，所對應(yīng)的網(wǎng)段也是不同的，這樣才能使各個網(wǎng)段中的主機(jī)通過自己網(wǎng)段的IP地址把數(shù)據(jù)發(fā)送送到路由器上。2

傳輸介質(zhì)路由器分本地路由器和遠(yuǎn)程路由器，本地路由器是用來連接網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的，如光纖、同軸電纜、雙絞線；遠(yuǎn)程路由器是用來連接遠(yuǎn)程傳輸介質(zhì)，并要求相應(yīng)的設(shè)備，如電話線要配調(diào)制解調(diào)器，無線要通過無線接收機(jī)、發(fā)射機(jī)。

路由器是互聯(lián)網(wǎng)的主要結(jié)點設(shè)備。路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇（routing），這也是路由器名稱的由來（router，轉(zhuǎn)發(fā)者）。作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于TCP/IP 的國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Internet 的主體脈絡(luò)，也可以說，路由器構(gòu)成了Internet的骨架。它的處理速度是網(wǎng)絡(luò)通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網(wǎng)絡(luò)互連的質(zhì)量。因此，在園區(qū)網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、乃至整個Internet研究領(lǐng)域中，路由器技術(shù)始終處于核心地位，其發(fā)展歷程和方向，成為整個Internet研究的一個縮影。在當(dāng)前我國網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)和信息建設(shè)方興未艾之際，探討路由器在互連網(wǎng)絡(luò)中的作用、地位及其發(fā)展方向，對于國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以及明確網(wǎng)絡(luò)市場上對于路由器和網(wǎng)絡(luò)互連的各種似是而非的概念，都有重要的意義。

出現(xiàn)了交換路由器產(chǎn)品，從本質(zhì)上來說它不是什么新技術(shù)，而是為了提高通信能力，把交換機(jī)的原理組合到路由器中，使數(shù)據(jù)傳輸能力更快、更好。

結(jié)構(gòu)電源接口（POWER）：接口連接電源。usb

復(fù)位鍵（RESET）：此按鍵可以還原路由器的出廠設(shè)置。

貓(MODEM)或者是交換機(jī)與路由器連接口（WAN）：此接口用一條網(wǎng)線與家用寬帶調(diào)制解調(diào)器（或者與交換機(jī)）進(jìn)行連接。

電腦與路由器連接口（LAN1~4）：此接口用一條網(wǎng)線把電腦與路由器進(jìn)行連接。

需注意的是：WAN口與LAN口一定不能接反。

家用無線路由器和有線路由器的IP地址根據(jù)品牌不同，主要有192.168.1.1和192.168.0.1兩種。

IP地址與登錄名稱與密碼一般標(biāo)注在路由器的底部。

登錄 無線路由器網(wǎng) 有的出廠默認(rèn)登錄賬戶：admin登錄密碼：admin

有的無線路由器的出廠默認(rèn)登錄賬戶是：admin 登錄密碼是空的。

啟動過程路由器里也有軟件在運行，典型的例如微軟(Microsoft)公司的Windows、蘋果(Apple)公司的IOS與Mac OS、谷歌(Google)公司的Android，可以等同地認(rèn)為它就是路由器的操作系統(tǒng)，像PC上使用的Windows操作系統(tǒng)一樣。路由器的操作系統(tǒng)完成路由表的生成和維護(hù)。

同樣的，作為路由器來講，也有一個類似于我們PC系統(tǒng)中BIOS一樣作用的部分，叫做MiniIOS。MiniIOS可以使我們在路由器的FLASH中不存在ISO時，先引導(dǎo)起來，進(jìn)入恢復(fù)模式，來使用TFTP或X-MODEM等方式去給FLASH中導(dǎo)入ISO文件。所以，路由器的啟動過程應(yīng)該是這樣的：

路由器在加電后首先會進(jìn)行POST。Power On Self Test (上電自檢，對硬件進(jìn)行檢測的過程)。

POST完成后，首先讀取ROM里的BootStrap程序進(jìn)行初步引導(dǎo)。

初步引導(dǎo)完成后，嘗試定位并讀取完整的ISO鏡像文件。在這里，路由器將會首先在FLASH中查找ISO文件，如果找到了ISO文件的話，那么讀取ISO文件，引導(dǎo)路由器。

如果在FLASH中沒有找到ISO文件的話，那么路由器將會進(jìn)入BOOT模式，在BOOT模式下可以使用TFTP上的ISO文件?；蛘呤褂肨FTP/X-MODEM來給路由器的FLASH中傳一個ISO文件(一般我們把這個過程叫做灌ISO)。傳輸完畢后重新啟動路由器，路由器就可以正常啟動到CLI模式。

當(dāng)路由器初始化完成ISO文件后，就會開始在NVRAM中查找STARTUP-CONFIG文件，STARTUP-CONFIG叫做啟動配置文件。該文件里保存了我們對路由器所做的所有的配置和修改。當(dāng)路由器找到了這個文件后，路由器就會加載該文件里的所有配置，并且根據(jù)配置來學(xué)習(xí)、生成、維護(hù)路由表，并將所有的配置加載到RAM(路由器的內(nèi)存)里后，進(jìn)入用戶模式，最終完成啟動過程。

如果在NVRAM里沒有STARTUP-CONFIG文件，則路由器會進(jìn)入詢問配置模式，也就是俗稱的問答配置模式，在該模式下所有關(guān)于路由器的配置都可以以問答的形式進(jìn)行配置。不過一般情況下我們基本上是不用這樣的模式的。我們一般都會進(jìn)入CLI(Comman Line Interface)命令行模式后對路由器進(jìn)行配置。

工作原理示例（1）工作站A將工作站B的地址12.0.0.5連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送給路由器1。

（2）路由器1收到工作站A的數(shù)據(jù)包后，先從包頭中取出地址12.0.0.5，并根據(jù)路徑表計算出發(fā)往工作站B的最佳路徑：R1->R2->R5->B；并將數(shù)據(jù)包發(fā)往路由器2。

（3）路由器2重復(fù)路由器1的工作，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給路由器5。

（4）路由器5同樣取出目的地址，發(fā)現(xiàn)12.0.0.5就在該路由器所連接的網(wǎng)段上，于是將該數(shù)據(jù)包直接交給工作站B。

（5）工作站B收到工作站A的數(shù)據(jù)包，一次通信過程宣告結(jié)束。

作用功能路由器最主要的功能可以理解為實現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)送。因此，我們把這個過程稱之為尋址過程。因為在路由器處在不同網(wǎng)絡(luò)之間，但并不一定是信息的最終接收地址。所以在路由器中, 通常存在著一張路由表。根據(jù)傳送網(wǎng)站傳送的信息的最終地址，尋找下一轉(zhuǎn)發(fā)地址，應(yīng)該是哪個網(wǎng)絡(luò)。其實深入簡出的說，就如同快遞公司來發(fā)送郵件。郵件并不是瞬間到達(dá)最終目的地，而是通過不同分站的分揀，不斷的接近最終地址，從而實現(xiàn)郵件的投遞過程的。路由器尋址過程也是類似原理。通過最終地址，在路由表中進(jìn)行匹配，通過算法確定下一轉(zhuǎn)發(fā)地址。這個地址可能是中間地址，也可能是最終的到達(dá)地址。3

連通不同的網(wǎng)絡(luò)從過濾網(wǎng)絡(luò)流量的角度來看，路由器的作用與交換機(jī)和網(wǎng)橋非常相似。但是與工作在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層，從物理上劃分網(wǎng)段的交換機(jī)不同，路由器使用專門的軟件協(xié)議從邏輯上對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分。例如，一臺支持IP協(xié)議的路由器可以把網(wǎng)絡(luò)劃分成多個子網(wǎng)段，只有指向特殊IP地址的網(wǎng)絡(luò)流量才可以通過路由器。對于每一個接收到的數(shù)據(jù)包，路由器都會重新計算其校驗值，并寫入新的物理地址。因此，使用路由器轉(zhuǎn)發(fā)和過濾數(shù)據(jù)的速度往往要比只查看數(shù)據(jù)包物理地址的交換機(jī)慢。但是，對于那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，使用路由器可以提高網(wǎng)絡(luò)的整體效率。路由器的另外一個明顯優(yōu)勢就是可以自動過濾網(wǎng)絡(luò)廣播?？傮w上說，在網(wǎng)絡(luò)中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機(jī)復(fù)雜很多。

信息傳輸有的路由器僅支持單一協(xié)議，但大部分路由器可以支持多種協(xié)議的傳輸，即多協(xié)議路由器。由于每一種協(xié)議都有自己的規(guī)則，要在一個路由器中完成多種協(xié)議的算法，勢必會降低路由器的性能。路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)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算法是路由器的關(guān)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(guān)數(shù)據(jù)－－路徑表（Routing Table），供路由選擇時使用。路徑表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的。

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

動態(tài)路由表：動態(tài)（Dynamic）路徑表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行情況而自動調(diào)整的路徑表。

路由器是一種多端口設(shè)備，它可以連接不同傳輸速率并運行于各種環(huán)境的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，也可以采用不同的協(xié)議。路由器屬于O S I 模型的第三層--網(wǎng)絡(luò)層。指導(dǎo)從一個網(wǎng)段到另一個網(wǎng)段的數(shù)據(jù)傳輸，也能指導(dǎo)從一種網(wǎng)絡(luò)向另一種網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。

第一，網(wǎng)絡(luò)互連：路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口，主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信；
第二，數(shù)據(jù)處理：提供包括分組過濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等功能；
第三，網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)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(zhí)行這種行為動作的機(jī)器，它的英文名稱為Router,是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀懂”對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。
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(guān)數(shù)據(jù)－－路由表（Routing Table），供路由選擇時使用。路由表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路由表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改，可以由路由器自動調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。在路由器中涉及到兩個有關(guān)地址的名字概念，那就是：靜態(tài)路由表和動態(tài)路由表。由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路由表稱之為靜態(tài)（static）路由表，一般是在系統(tǒng)安裝時就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會隨未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。動態(tài)（Dynamic）路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行情況而自動調(diào)整的路由表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議（Routing Protocol）提供的功能，自動學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運行情況，在需要時自動計算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?/p>

使用分類互聯(lián)網(wǎng)各種級別的網(wǎng)絡(luò)中隨處都可見到路由器。接入網(wǎng)絡(luò)使得家庭和小型企業(yè)可以連接到某個互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商；企業(yè)網(wǎng)中的路由器連接一個校園或企業(yè)內(nèi)成千上萬的計算機(jī)；骨干網(wǎng)上的路由器終端系統(tǒng)通常是不能直接訪問的，它們連接長距離骨干網(wǎng)上的ISP和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)的快速發(fā)展無論是對骨干網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)還是接入網(wǎng)都帶來了不同的挑戰(zhàn)。骨干網(wǎng)要求路由器能對少數(shù)鏈路進(jìn)行高速路由轉(zhuǎn)發(fā)。企業(yè)級路由器不但要求端口數(shù)目多、價格低廉，而且要求配置起來簡單方便，并提供QoS，像飛魚星的企業(yè)級路由器就提供SmartQoSIII。

接入接入路由器連接家庭或ISP內(nèi)的小型企業(yè)客戶。接入路由器已經(jīng)開始不只是提供SLIP或PPP連接。諸如ADSL等技術(shù)將很快提高各家庭的可用帶寬，這將進(jìn)一步增加接入路由器的負(fù)擔(dān)。由于這些趨勢，接入路由器將來會支持許多異構(gòu)和高速端口，并在各個端口能夠運行多種協(xié)議，同時還要避開電話交換網(wǎng)。

企業(yè)級企業(yè)或校園級路由器連接許多終端系統(tǒng)，其主要目標(biāo)是以盡量便宜的方法實現(xiàn)盡可能多的端點互連，并且進(jìn)一步要求支持不同的服務(wù)質(zhì)量。許多現(xiàn)有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)都是由Hub或網(wǎng)橋連接起來的以太網(wǎng)段。盡管這些設(shè)備價格便宜、易于安裝、無需配置，但是它們不支持服務(wù)等級。相反，有路由器參與的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)C(jī)器分成多個碰撞域，并因此能夠控制一個網(wǎng)絡(luò)的大小。此外，路由器還支持一定的服務(wù)等級，至少允許分成多個優(yōu)先級別。但是路由器的每端口造價要貴些，并且在能夠使用之前要進(jìn)行大量的配置工作。因此，企業(yè)路由器的成敗就在于是否提供大量端口且每端口的造價很低，是否容易配置，是否支持QoS。另外‘還要求企業(yè)級路由器有效地支持廣播和組播。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)還要處理歷史遺留的各種LAN技術(shù)，支持多種協(xié)議，包括IP、IPX和Vine。它們還要支持防火墻、包過濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN。

骨干級骨干級路由器實現(xiàn)企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。對它的要求是速度和可靠性，而代價則處于次要地位。硬件可靠性可以采用電話交換網(wǎng)中使用的技術(shù)，如熱備份、雙電源、雙數(shù)據(jù)通路等來獲得。這些技術(shù)對所有骨干路由器而言差不多是標(biāo)準(zhǔn)的。骨干IP路由器的主要性能瓶頸是在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找某個路由所耗的時間。當(dāng)收到一個包時，輸入端口在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找該包的目的地址以確定其目的端口，當(dāng)包越短或者當(dāng)包要發(fā)往許多目的端口時，勢必增加路由查找的代價。因此，將一些常訪問的目的端口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(wěn)定性也是一個常被忽視的問題。

太比特在未來核心互聯(lián)網(wǎng)使用的三種主要技術(shù)中，光纖和DWDM都已經(jīng)是很成熟的并且是現(xiàn)成的。如果沒有與現(xiàn)有的光纖技術(shù)和DWDM技術(shù)提供的原始帶寬對應(yīng)的路由器，新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施將無法從根本上得到性能的改善，因此開發(fā)高性能的骨干交換/路由器（太比特路由器）已經(jīng)成為一項迫切的要求。太比特路由器技術(shù)還主要處于開發(fā)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(wǎng)接入，這樣內(nèi)網(wǎng)電腦就可以經(jīng)過雙WAN路由器的負(fù)載均衡功能同時使用2條外網(wǎng)接入線路，大幅提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬。當(dāng)前雙WAN路由器主要有“帶寬匯聚”和“一網(wǎng)雙線”的應(yīng)用優(yōu)勢，這是傳統(tǒng)單WAN路由器做不到的。

3G無線3G無線路由器采用32位高性能工業(yè)級ARM9通信處理器，以嵌入式實時操作系統(tǒng)RTOS為軟件支撐平臺，系統(tǒng)集成了全系列從邏輯鏈路層到應(yīng)用層通信協(xié)議，支持靜態(tài)及動態(tài)路由、PPP server及PPP client、VPN（包括、PPTP和IPSEC）、DHCP server及DHCP client、DDNS、防火墻、NAT、DMZ主機(jī)等功能。為用戶提供安全、高速、穩(wěn)定可靠，各種協(xié)議路由轉(zhuǎn)發(fā)的無線路由網(wǎng)絡(luò)。

隨著3G無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們越來越享受無線網(wǎng)絡(luò)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?nèi)藗兊纳睢?/p>

路由器相關(guān)專業(yè)術(shù)語:

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功能分類寬帶寬帶路由器是近幾年來新興的一種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，它伴隨著寬帶的普及應(yīng)運而生。寬帶路由器在一個緊湊的箱子中集成了路由器、防火墻、帶寬控制和管理等功能，具備快速轉(zhuǎn)發(fā)能力，靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和豐富的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等特點。多數(shù)寬帶路由器針對中國寬帶應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計，可滿足不同的網(wǎng)絡(luò)流量環(huán)境，具備滿足良好的電網(wǎng)適應(yīng)性和網(wǎng)絡(luò)兼容性。多數(shù)寬帶路由器采用高度集成設(shè)計，集成10/100Mbps寬帶以太網(wǎng)WAN接口、并內(nèi)置多口10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)，方便多臺機(jī)器連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與Internet，可以廣泛應(yīng)用于家庭、學(xué)校、辦公室、網(wǎng)吧、小區(qū)接入、政府、企業(yè)等場合。

模塊化模塊化路由器主要是指該路由器的接口類型及部分?jǐn)U展功能是可以根據(jù)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(jù)所要連接的網(wǎng)絡(luò)類型來選擇相應(yīng)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(shù)模塊化路由器可以允許用戶選擇網(wǎng)絡(luò)接口類型，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墻的功能，等等。多數(shù)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。該類路由器主要用于連接家庭或ISP內(nèi)的小型企業(yè)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(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些協(xié)議要能在每個端口上運行。諸如ADSL等技術(shù)將很快提高各家庭的可用寬帶，這將進(jìn)一步增加接入路由器的負(fù)擔(dān)。由于這些趨勢，該類路由器將來會支持許多異構(gòu)和高速端口，并在各個端口能夠運行多種協(xié)議，同時還要避開電話交換網(wǎng)。

虛擬虛擬路由器以虛求實。一些有關(guān)IP骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的新技術(shù)突破，為將來因特網(wǎng)新服務(wù)的實現(xiàn)鋪平了道路。虛擬路由器就是這樣一種新技術(shù)，它使一些新型因特網(wǎng)服務(wù)成為可能。通過這些新型服務(wù)，用戶將可以對網(wǎng)絡(luò)的性能、因特網(wǎng)地址和路由以及網(wǎng)絡(luò)安全等進(jìn)行控制。以色列RND網(wǎng)絡(luò)公司是一家提供從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)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“骨干路由器”，是位于網(wǎng)絡(luò)中心的路由器。位于網(wǎng)絡(luò)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。它們都屬于路由器，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。

無線無線路由器就是帶有無線覆蓋功能的路由器，它主要應(yīng)用于用戶上網(wǎng)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(tài)xdsl，pptp四種接入方式，它還具有其它一些網(wǎng)絡(luò)管理的功能，如dhcp服務(wù)、nat防火墻、mac地址過濾等等功能。

獨臂獨臂路由器的概念是出現(xiàn)在三層交換機(jī)之前，網(wǎng)內(nèi)各個VLAN之間的通信可以用ISL關(guān)聯(lián)來實現(xiàn)，那樣的話，路由器就成為一個“獨臂路由器”，VLAN之間的數(shù)據(jù)傳輸要先進(jìn)入路由器處理，然后輸出，以使得網(wǎng)絡(luò)中的大部分報文同一個VLAN內(nèi)的報文將用不著通過路由器而直接在交換設(shè)備間進(jìn)行高速傳輸。這種路由方式的不足之處在于它仍然是一種集中式的路由策略，因此在主干網(wǎng)上一般均設(shè)置有多個冗余“獨臂”路由器，來分擔(dān)數(shù)據(jù)處理任務(wù)，從而可以減少因路由器引起的瓶頸問題，還可以增加冗余鏈路，但如果網(wǎng)絡(luò)中VLAN之間的數(shù)據(jù)傳輸量比較大，那么在路由器處將形成瓶頸。獨臂路由器基本被第3層交換機(jī)取代。

無線網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)備，它可以通過Wi-Fi技術(shù)收發(fā)無線信號來與個人數(shù)碼助理和筆記本等設(shè)備通訊。無線網(wǎng)絡(luò)路由器可以在不設(shè)電纜的情況下，方便地建立一個電腦網(wǎng)絡(luò)。

但是，一般在戶外通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，它的速度可能會受到天氣的影響。其他的無線網(wǎng)絡(luò)還包括了紅外線、藍(lán)牙及衛(wèi)星微波等。

智能流控智能流控路由器能夠在自動地調(diào)整每個節(jié)點的帶寬，這樣每個節(jié)點的網(wǎng)速均能達(dá)到最快,不用限制每個節(jié)點的速度，這是其最大的特點。智能流控路由器經(jīng)常用在電信的主干道上，如華為，思科。網(wǎng)吧,酒店等則常用網(wǎng)星路由器。

動態(tài)限速動態(tài)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(wǎng)類型，并合理分配帶寬，達(dá)到按需分配，合理利用，還具有優(yōu)先通道的智能調(diào)配功能，這種功能主要應(yīng)用于網(wǎng)吧、酒店、小區(qū)、學(xué)校等，網(wǎng)吧最常用的則是奧雷路由器。

網(wǎng)絡(luò)位置分類按所處網(wǎng)絡(luò)位置劃分為“邊界路由器”和“中間節(jié)點路由器”。在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)的路由器按其轉(zhuǎn)發(fā)報文的性能可以分為兩種類型，即邊界路由器和中間節(jié)點路由器。

邊界類盡管在不斷改進(jìn)的各種路由協(xié)議中，對這兩類路由器所使用的名稱可能有很大的差別，但所發(fā)揮的作用卻是一樣的。 很明顯"邊界路由器"是處于網(wǎng)絡(luò)邊緣，用于不同網(wǎng)絡(luò)路由器的連接；而"中間節(jié)點路由器"則處于網(wǎng)絡(luò)的中間，通常用于連接不同網(wǎng)絡(luò)，起到一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的橋梁作用。

中間節(jié)點類中間節(jié)點路由器在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時，提供報文的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。同時根據(jù)當(dāng)前的路由表所保持的路由信息情況，選擇最好的路徑傳送報文。由多個互連的LAN組成的公司或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)一側(cè)和外界廣域網(wǎng)相連接的路由器，就是這個企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的連界路由器。它從外部廣域網(wǎng)收集向本企業(yè)網(wǎng)絡(luò)尋址的信息，轉(zhuǎn)發(fā)到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)段；另一方面集中企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中各個LAN段向外部廣域網(wǎng)發(fā)送的報文，對相關(guān)的報文確定最好的傳輸路徑。

由于各自所處的網(wǎng)絡(luò)位置有所不同，其主要性能也就有相應(yīng)的側(cè)重，如中間節(jié)點路由器因為要面對各種各樣的網(wǎng)絡(luò)。如何識別這些網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點呢？靠的就是這些中間節(jié)點路由器的MAC地址記憶功能?；谏鲜鲈?，選擇中間節(jié)點路由器時就需要在MAC地址記憶功能更加注重，也就是要求選擇緩存更大，MAC地址記憶能力較強(qiáng)的路由器。但是邊界路由器由于它可能要同時接受來自許多不同網(wǎng)絡(luò)路由器發(fā)來的數(shù)據(jù)，所以這就要求這種邊界路由器的背板帶寬要足夠?qū)挘?dāng)然這也要與邊界路由器所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而定。

性能分類從性能上劃分為“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(zhì)帶寬進(jìn)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，具有非常高的端口帶寬和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，能以媒體速率轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；中低端路由器是非線速路由器。但是一些新的寬帶接入路由器也有線速轉(zhuǎn)發(fā)能力。

體系構(gòu)成從體系結(jié)構(gòu)上看，路由器可以分為第一代單總線單CPU結(jié)構(gòu)路由器、第二代單總線主從CPU結(jié)構(gòu)路由器、第三代單總線對稱式多CPU結(jié)構(gòu)路由器；第四代多總線多CPU結(jié)構(gòu)路由器、第五代共享內(nèi)存式結(jié)構(gòu)路由器、第六代交叉開關(guān)體系結(jié)構(gòu)路由器和基于機(jī)群系統(tǒng)的路由器等多類。

路由器具有四個要素：輸入端口、輸出端口、交換開關(guān)、路由處理器和其他端口。輸入端口是物理鏈路和輸入包的進(jìn)口處。端口通常由線卡提供，一塊線卡一般支持4、8或16個端口，一個輸入端口具有許多功能。第一個功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層的封裝和解封裝。第二個功能是在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找輸入包目的地址從而決定目的端口（稱為路由查找），路由查找可以使用一般的硬件來實現(xiàn)，或者通過在每塊線卡上嵌入一個微處理器來完成。第三，為了提高QoS（服務(wù)質(zhì)量），端口要對收到的包分成幾個預(yù)定義的服務(wù)級別。第四，端口可能需要運行諸如SLIP（串行線網(wǎng)際協(xié)議）和PPP（點對點協(xié)議）這樣的數(shù)據(jù)鏈路級協(xié)議或者諸如PPTP（點對點隧道協(xié)議）這樣的網(wǎng)絡(luò)級協(xié)議。一旦路由查找完成，必須用交換開關(guān)將包送到其輸出端口。如果路由器是輸入端加隊列的，則有幾個輸入端共享同一個交換開關(guān)。這樣輸入端口的最后一項功能是參加對公共資源（如交換開關(guān)）的仲裁協(xié)議。

交換開關(guān)可以使用多種不同的技術(shù)來實現(xiàn)。迄今為止使用最多的交換開關(guān)技術(shù)是總線、交叉開關(guān)和共享存貯器。最簡單的開關(guān)使用一條總線來連接所有輸入和輸出端口，總線開關(guān)的缺點是其交換容量受限于總線的容量以及為共享總線仲裁所帶來的額外開銷。交叉開關(guān)通過開關(guān)提供多條數(shù)據(jù)通路，具有N×N個交叉點的交叉開關(guān)可以被認(rèn)為具有2N條總線。如果一個交叉是閉合，輸入總線上的數(shù)據(jù)在輸出總線上可用，否則不可用。交叉點的閉合與打開由調(diào)度器來控制，因此，調(diào)度器限制了交換開關(guān)的速度。在共享存貯器路由器中，進(jìn)來的包被存貯在共享存貯器中，所交換的僅是包的指針，這提高了交換容量，但是，開關(guān)的速度受限于存貯器的存取速度。盡管存貯器容量每18個月能夠翻一番，但存貯器的存取時間每年僅降低5%，這是共享存貯器交換開關(guān)的一個固有限制。

輸出端口在包被發(fā)送到輸出鏈路之前對包存貯，可以實現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)度算法以支持優(yōu)先級等要求。與輸入端口一樣，輸出端口同樣要能支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層的封裝和解封裝，以及許多較高級協(xié)議。

路由處理器計算轉(zhuǎn)發(fā)表實現(xiàn)路由協(xié)議，并運行對路由器進(jìn)行配置和管理的軟件。同時，它還處理那些目的地址不在線卡轉(zhuǎn)發(fā)表中的包。

其他端口一般指控制端口，由于路由器本身不帶有輸入和終端顯示設(shè)備，但它需要進(jìn)行必要的配置后才能正常使用，所以一般的路由器都帶有一個控制端口"Console"，用來與計算機(jī)或終端設(shè)備進(jìn)行連接，通過特定的軟件來進(jìn)行路由器的配置。所有路由器都安裝了控制臺端口，使用戶或管理員能夠利用終端與路由器進(jìn)行通信，完成路由器配置。該端口提供了一個EIA/TIA-232異步串行接口，用于在本地對路由器進(jìn)行配置（首次配置必須通過控制臺端口進(jìn)行）。

Console端口使用配置專用連線直接連接至計算機(jī)串口，利用終端仿真程序（如Windows下的"超級終端"）進(jìn)行路由器本地配置。路由器的Console端口多為RJ-45端口。

配置調(diào)試路由器在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中有著舉足輕重的地位，是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的橋梁。通過它不僅可以連通不同的網(wǎng)絡(luò)，還能選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑，并能阻隔非法的訪問。

路由器的配置對初學(xué)者來說，并不是件十分容易的事。現(xiàn)將路由器的一般配置和簡單調(diào)試介紹給大家，供朋友們在配置路由器時參考，本文以Cisco2501為例。

Cisco2501有一個以太網(wǎng)口（AUI）、一個Console口（RJ45）、一個AUX口（RJ45）和兩個同步串口，支持DTE和DCE設(shè)備，支持EIA/TIA-232、 EIA/TIA-449、V.35 、X.25和EIA-530接口。

第一個： 接口種類

列舉路由器能支持的接口種類，體現(xiàn)路由器的通用性。常見的接口種類有：通用串行接口(通過電纜轉(zhuǎn)換成RS?232 DTE/DCE接口、V.35 DTE/DCE接口、X.21 DTE/DCE接口、RS?449 DTE/DCE接口和EIA530 DTE接口等)、10M以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、10/100自適應(yīng)以太網(wǎng)接口、千兆以太網(wǎng)接口、ATM接口(2M、25M、155M、633M等)、POS接口(155M、622M等)、令牌環(huán)接口、FDDI接口、E1/T1接口、E3/T3接口、ISDN接口等。

第二個：用戶可用槽數(shù)

該指標(biāo)指模塊化路由器中除CPU板、時鐘板等必要系統(tǒng)板及/或系統(tǒng)板專用槽位外用戶可以使用的插槽數(shù)。根據(jù)該指標(biāo)以及用戶板端口密度可以計算該路由器所支持的最大端口數(shù)。

第三個：CPU

無論在中低端路由器還是在高端路由器中，CPU都是路由器的心臟。通常在中低端路由器中，CPU負(fù)責(zé)交換路由信息、路由表查找以及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。在上述路由器中，CPU的能力直接影響路由器的吞吐量(路由表查找時間)和路由計算能力(影響網(wǎng)絡(luò)路由收斂時間)。在高端路由器中，通常包轉(zhuǎn)發(fā)和查表由ASIC芯片完成，CPU只實現(xiàn)路由協(xié)議、計算路由以及分發(fā)路由表。由于技術(shù)的發(fā)展，路由器中許多工作都可以由硬件實現(xiàn)(專用芯片)。CPU性能并不完全反映路由器性能。路由器性能由路由器吞吐量、時延和路由計算能力等指標(biāo)體現(xiàn)。

第四個：內(nèi)存

路由器中可能由多種內(nèi)存，例如Flash、DRAM等。內(nèi)存用作存儲配置、路由器操作系統(tǒng)、路由協(xié)議軟件等內(nèi)容。在中低端路由器中，路由表可能存儲在內(nèi)存中。通常來說路由器內(nèi)存越大越好(不考慮價格)。但是與CPU能力類似，內(nèi)存同樣不直接反映路由器性能與能力。因為高效的算法與優(yōu)秀的軟件可能大大節(jié)約內(nèi)存。

第五個：端口密度

該指標(biāo)體現(xiàn)路由器制作的集成度。由于路由器體積不同，該指標(biāo)應(yīng)當(dāng)折合成機(jī)架內(nèi)每英寸端口數(shù)。但是出于直觀和方便，通?？梢允褂寐酚善鲗γ糠N端口支持的最大數(shù)量來替代。

當(dāng)路由器全部配置完畢后，可進(jìn)行一次綜合調(diào)試。

1．首先將路由器的以太網(wǎng)口和所有要使用的串口都激活。方法是進(jìn)入該口，執(zhí)行no shutdown。

2．將和路由器相連的主機(jī)加上缺省路由（中心路由器的以太地址）。方法是在Unix系統(tǒng)的超級用戶下執(zhí)行：router add default XXXX 1（XXXX為路由器的E0口地址）。每臺主機(jī)都要加缺省路由，否則，將不能正常通訊。

3．ping本機(jī)的路由器以太網(wǎng)口，若不通，可能以太網(wǎng)口沒有激活或不在一個網(wǎng)段上。ping廣域網(wǎng)口，若不通，則沒有加缺省路由。ping對方廣域網(wǎng)口，若不通，路由器配置錯誤。ping主機(jī)以太網(wǎng)口，若不通，對方主機(jī)沒有加缺省路由。

4．在專線卡X.25主機(jī)上加網(wǎng)關(guān)（靜態(tài)路由）。方法是在Unix系統(tǒng)的超級用戶下執(zhí)行：router add X.X.X.X Y.Y.Y.Y 1（X.X.X.X為對方以太網(wǎng)地址，Y.Y.Y.Y為對方廣域網(wǎng)地址）。

5．使用Tracert對路由進(jìn)行跟蹤，以確定不通網(wǎng)段。

發(fā)展趨勢傳統(tǒng)路由器在轉(zhuǎn)發(fā)每一個分組時，都要進(jìn)行一系列復(fù)雜操作，包括路由查找、訪問控制表匹配、地址解析、優(yōu)先級管理以及其他附加操作。這些操作大大影響了路由器的性能與效率，降低了分組轉(zhuǎn)發(fā)速率和轉(zhuǎn)發(fā)的吞吐量，增加了CPU的負(fù)擔(dān)。經(jīng)過路由器的前后分組間的相關(guān)性很大，具有相同目的地址和源地址的分組往往連續(xù)到達(dá)，這為分組的快速轉(zhuǎn)發(fā)提供了實現(xiàn)的可能與依據(jù)。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是采用這一設(shè)計思想用硬件以實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)，從而大大提高了路由器的性能與效率。

新一代路由器使用轉(zhuǎn)發(fā)緩存來簡化分組的轉(zhuǎn)發(fā)操作。在快速轉(zhuǎn)發(fā)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(jìn)行傳統(tǒng)的路由轉(zhuǎn)發(fā)處理，并把成功轉(zhuǎn)發(fā)的分組的目的地址、源地址和下一網(wǎng)關(guān)地址 (下一路由器地址) 放入轉(zhuǎn)發(fā)緩存中。當(dāng)其后的分組要進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時，應(yīng)先查看轉(zhuǎn)發(fā)緩存，如果該分組的目的地址和源地址與轉(zhuǎn)發(fā)緩存中的匹配，則直接根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)緩存中的下一網(wǎng)關(guān)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而無需經(jīng)過傳統(tǒng)的復(fù)雜操作，大大減輕了路由器的負(fù)擔(dān)，從而達(dá)到了提高路由器吞吐量的目標(biāo)。4

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

馬學(xué)彬 - 副教授 - 內(nèi)蒙古大學(xué)