什么是路由器？

路由器是一种物理或虚拟的互联设备，用于接收、分析和转发计算机网络之间的数据包。路由器会检查给定数据包的目标IP地址，并使用报头和转发表来决定传输数据包的最佳路径。一些流行的路由器开发公司包括思科、3Com、惠普、Juniper、D-Link、北电等。下面是一些关于路由器的要点。

• 路由器用于局域网（LAN）和广域网（WAN）环境。例如，它用于办公室的连接，也可以建立远距离网络之间的连接，例如从博帕尔到
• 它与其他网络中的路由器共享信息。
• 它使用路由协议在网络上传输数据。
• 此外，它比交换机和集线器等其他网络设备**昂贵**。

路由器工作在OSI模型的**第三层**，并基于计算机的IP地址。它使用ICMP等协议在两个或多个网络之间进行通信。*它也被称为**智能设备**，因为它能够自动计算将网络数据包从源头传递到目标的最佳路由。*

虚拟路由器是一种软件功能或基于软件的框架，它执行与物理路由器相同的功能。它可以通过配置虚拟路由器作为默认网关，来提高网络的可靠性，这可以通过虚拟路由器冗余协议来实现。虚拟路由器运行在商品服务器上，并与单独的或其他网络功能打包在一起，例如负载均衡、防火墙数据包过滤和广域网优化功能。

为什么需要路由器？

与集线器、交换机等其他网络设备相比，路由器功能更强大，因为这些设备只能执行网络的基本功能。例如，集线器是一种基本的网络设备，主要用于在连接的设备之间转发数据，但它无法分析或更改传输数据中的任何内容。另一方面，路由器能够分析和修改数据，同时将其传输到网络上，并可以将其发送到另一个网络。例如，通常情况下，路由器允许在多个设备之间共享单个网络连接。

路由器如何工作？

路由器分析给定数据包报头的目标IP地址，并将其与路由表进行比较，以确定数据包的下一个路径。路由表列表提供了将数据传输到特定网络目标的方向。它们有一组规则，可以计算出将数据转发到给定IP地址的最佳路径。

路由器使用**调制解调器**，如电缆、光纤或DSL调制解调器，来实现其他设备与互联网之间的通信。大多数路由器有几个端口，可以同时连接不同的设备到互联网。它使用**路由表**来确定数据发送到哪里以及流量来自哪里。

路由表主要定义了路由器使用的默认路径。因此，它可能无法找到转发给定数据包的最佳路径。例如，办公室路由器沿着单一的默认路径指示所有网络到其互联网服务提供商。

路由器中有两种类型的表：**静态和动态**。静态路由表是手动配置的，而动态路由表是根据网络活动由动态路由器自动更新的。

路由器的特点

• 路由器工作在OSI模型的第3层（网络层），它能够通过IP地址和子网与其相邻设备进行通信。
• 路由器提供高速互联网连接，具有千兆、快速以太网和STM链路端口等不同类型的端口。
• 它允许用户根据网络需求配置端口。
• 路由器的主要组件包括中央处理单元（CPU）、闪存、RAM、非易失性RAM、控制台、网络和接口卡。
• 路由器能够通过将子网视为一个完整的网络来路由大型网络系统中的流量。
• 路由器会过滤掉不必要的干扰，并执行数据封装和解封装过程。
• 路由器提供冗余，因为它总是以主从模式工作。
• 它允许用户连接多个LAN和WAN。
• 此外，路由器会创建各种路径来转发数据。

路由器应用

路由器在许多领域都有应用

• 路由器用于将硬件设备连接到远程位置的网络，如**BSC、MGW、IN、SGSN**和其他服务器。
• 它支持高速数据传输，因为它使用高STM链路进行连接；因此，它同时用于有线和无线通信。
• 互联网服务提供商广泛使用路由器以电子邮件、网页、图像、语音或视频文件的形式将数据从源头发送到目的地。此外，它可以通过目标IP地址将数据发送到世界各地。
• 路由器提供访问限制。它可以配置为允许某些用户访问所有数据，而允许其他用户仅访问为他们定义的部分数据。
• 软件测试人员也使用路由器进行WAN通信。例如，一个组织的软件经理住在阿格拉，而其执行人员住在浦那或班加罗尔等不同地方。然后，路由器可以为执行人员提供一种方法，通过WAN架构使用路由器将他们的PC连接起来，与经理共享他的软件工具和其他应用程序。
• 在无线网络中，通过在路由器中配置VPN，可以在客户端-服务器模型中使用它，从而可以共享互联网、视频、数据、语音和硬件资源。如下图所示。

• 如今，路由器硬件内部集成了USB端口。它们有足够的内部存储容量。可以使用外部存储设备与路由器配合，以存储和共享数据。
• 路由器用于设置组织的运营和维护中心，称为NOC中心。所有远程位置的设备都通过路由器连接到中央位置的光缆，该中心还通过主链路和保护链路拓扑提供冗余。

路由器类型

网络中存在各种类型的路由器，如下所示。

1. 无线路由器：无线路由器用于为笔记本电脑、智能手机和其他具有Wi-Fi网络功能的设备提供Wi-Fi连接，并且还可以为少量有线网络系统提供标准的以太网路由。

无线路由器能够在您的家庭或办公室生成无线信号，并允许计算机在一定范围内连接到路由器并使用互联网。如果连接在室内，无线路由器的范围约为150英尺，而在室外，其范围可达300英尺。

此外，您还可以通过密码使无线路由器更安全，或者获取您的IP地址。之后，您可以使用路由器附带的用户名和密码登录到您的路由器。

2. Brouter（桥接路由器）：Brouter是桥接器和路由器的组合。它允许像桥接器一样在网络之间传输数据。并且像路由器一样，它也可以将数据路由到网络内的各个系统。因此，它通过将某些传入数据路由到正确的系统，同时将其他数据传输到另一个网络，从而结合了桥接器和路由器的这两种功能。

3. 核心路由器：核心路由器是一种可以在网络内路由数据的路由器，但它不能在网络之间路由数据。它是一种计算机通信系统设备，也是网络的骨干，因为它有助于连接所有网络设备。它由互联网服务提供商（ISP）使用，并且还提供各种类型的快速强大的数据通信接口。

4. 边缘路由器：边缘路由器是一种低容量设备，放置在网络的边界。它允许内部网络连接到外部网络。它也被称为接入路由器。它使用外部BGP（边界网关协议）来提供与互联网上远程网络的连接。

网络中有两种类型的边缘路由器

• 用户边缘路由器
• 标签边缘路由器

用户边缘路由器属于终端用户组织，并且在它充当边界设备的情况下工作。

标签边缘路由器用于多协议标签交换（MPLS）网络的边界。它充当LAN、WAN或互联网之间的网关。

5. 宽带路由器：宽带路由器主要用于为计算机提供高速互联网访问。当您通过电话连接到互联网并使用IP语音技术（VOIP）时，需要它。

所有宽带路由器都有三个或四个以太网端口的选项，用于连接笔记本电脑和台式机系统。宽带路由器由互联网服务提供商（ISP）配置和提供。它也被称为**宽带调制解调器**、不对称数字用户线（ADSL）或数字用户线（DSL）调制解调器。

路由器的优点

路由器的优点有很多，如下所示

• 安全性：路由器提供安全性，因为LAN以广播模式工作。信息通过网络传输并遍历整个电缆系统。虽然数据可供每个站点访问，但被专门寻址的站点会读取数据。
• 性能提升：它提高了单个网络内的性能。例如，如果一个网络有14个工作站，并且所有工作站产生的流量大致相同。14个工作站的流量在一个网络中通过同一根电缆传输。但如果网络被划分为两个子网，每个子网有7个工作站，那么流量的负担就减半了。由于每个网络都有自己的服务器和硬盘，因此需要的网络布线系统 PC 将会更少。
• 可靠性：路由器提供可靠性。如果一个网络因服务器停止或电缆出现故障而瘫痪，那么路由器的服务和其他网络将不会受到影响。路由器会隔离受影响的网络，而未受影响的网络将保持连接，不会中断工作或丢失任何数据。
• 网络范围：在网络中，电缆用于连接设备，但其长度不能超过1000米。路由器可以通过执行中继器（重新生成信号）的功能来克服这一限制。物理范围可以根据特定安装的要求而定，只要在最大电缆范围超出之前安装了路由器。

路由协议

路由协议指定了一种让路由器识别网络中的其他路由器并通过动态决策来发送所有网络消息的方式。有几种协议，如下所示。

开放最短路径优先（OSPF）：它用于计算数据包在穿过一组连接网络时到达目标的最佳路径。它被互联网工程任务组（IETF）确定为内部网关协议。

边界网关协议（BGP）：它通过边缘路由器之间的信息交换来管理数据包如何在互联网上传输。如果一个互联网连接在传输数据包时出现故障，它会为路由器提供网络稳定性，它可以快速适应另一个网络连接来发送数据包。

内部网关路由协议（IGRP）：它规定了在一个独立网络内的网关之间如何交换路由信息。然后，其他网络协议可以使用路由信息来确定如何路由传输。

增强型内部网关路由协议（EIGRP）：在此协议中，如果路由器无法从表中找到到目标的路径，它会向其邻居询问路由，并且它们将查询传递给它们的邻居，直到找到路径的路由器。当一个路由器中的路由表条目发生变化时，它只会通知其邻居有关更改的信息，而不会发送整个表。

外部网关协议（EGP）：它决定了两个相邻网关主机之间如何交换路由信息，每个主机都有自己的路由器。此外，它通常用于在互联网上的主机之间交换路由表信息。

路由信息协议（RIP）：它确定了路由器在传输连接的本地网络组之间的流量时如何共享信息。RIP允许的最大跳数是15，这限制了RIP可以支持的网络规模。

桥接器和路由器的区别

集线器、交换机和路由器的区别

主要有三种网络设备用于将计算机相互连接。这些设备是集线器、交换机和路由器。它们都可以将一台计算机连接到另一台，但它们之间存在一些区别。集线器、交换机和路由器的区别如下所示。

集线器：集线器是一种基本的网络设备，用于将计算机或其他网络设备连接在一起。集线器不使用任何路由表来将数据发送到目的地。虽然它可以识别基本的网络错误，如冲突，但将所有信息广播到多个端口可能会带来安全风险。由于集线器是哑设备，它不需要IP地址。此外，集线器的价格比交换机或路由器便宜。

交换机：交换机是一种硬件设备，同样将计算机连接在一起。与集线器不同的是，交换机处理数据包。每当交换机收到一个数据包时，它会决定将数据包发送到哪个设备，并且仅将其发送到该设备。集线器将数据包广播到所有计算机，但交换机不会将数据包分发给所有设备，这意味着带宽不会与网络共享，从而提高了网络的效率。这就是为什么交换机比集线器更受欢迎。

路由器：路由器与交换机或集线器有很大不同。它主要用于将数据包路由到另一个网络，而不是仅将数据传输到本地网络。路由器在家庭和办公室中很常见，因为它允许您的网络通过互联网与许多其他网络通信。基本上，路由器为您的网络提供了更多的功能，如防火墙、VPN、QoS、流量监控等。

路由器中的路由表是什么？

路由表通过设备的IP地址和表中的必要信息来确定给定数据包的路径，并将数据包发送到目标网络。路由器具有称为随机存取存储器（RAM）的内部存储器。路由表中的所有信息都存储在路由器的RAM中。

例如

路由表包含以下实体

• 它包含到达目标网络所需的所有路由器的IP地址。
• 它包括外部接口信息。
• 此外，它还包含目标主机的IP地址和子网掩码。

路由器中的网络元素

路由器中有两种类型的网络元素，如下所示。

控制平面：路由器支持路由表，该表决定了使用哪个路径和物理接口连接来发送数据包。这是通过使用内部预配置的指令（称为静态路由）或通过路由协议学习路由来完成的。路由表存储静态和动态路由。然后，控制平面逻辑从表中消除不必要的指令，并构建一个转发信息库（FIB），供转发平面使用。

转发平面：路由器在传入和传出接口连接之间发送数据包。它使用数据包报头中存储的信息，并将其与控制平面提供的FIB条目进行匹配；因此，它将数据包转发到正确的网络类型。它也称为用户平面或数据平面。

如何购买路由器？

购买路由器时需要考虑许多要点

1. 连接类型：您应该购买哪种类型的路由器取决于您的连接类型。例如，如果您想使用BSNL或MTNL等电话服务提供商的互联网连接，您将需要一个ADSL路由器。在此路由器中，您必须使用与连接一起提供的硬件。尽管此路由器在某些方面可能功能有限。
   或者，您可以购买一个高级路由器，它允许您通过无线连接共享存储，包括打印机。如果您使用本地有线电视运营商提供的连接，您将需要一个非ADSL路由器。
2. 标准：路由器支持802.11ac、802.11n等标准。支持802.11ac标准的路由器，可以将数据传输速度提高到802.11n标准路由器速度的三倍以上。它使用5GHz频段，与常规的2.4GHz频段相比，该频段的拥挤程度较低。此外，它还为文件传输和流媒体内容提供了更好的网络性能。
   支持802.11ac标准的路由器很有益，因为它们与“n”标准兼容，这样您的旧设备也可以正常工作。或者，您可以节省一些钱，并通过购买“n”标准路由器来满足您的需求。
3. 双频：大多数“n”标准路由器在2.4GHz频段运行，但双频路由器更好，因为它支持5GHz频段。此外，它还可以与5GHz的智能手机和笔记本电脑连接，而其他路由器只能在2.4GHz上运行。
4. USB端口：带USB端口的路由器允许您插入闪存驱动器，包括打印机，以便在网络上共享这些资源。这些功能适用于小区域，因为它们可以在无线网络中使用，而无需使用互联网。
   如果您的主连接中断，某些路由器会通过3G数据调制解调器提供备用互联网。但这些路由器仅与特定品牌兼容。因此，在购买路由器之前，请检查它是否支持您使用的调制解调器。
5. 多天线：外部天线足够强大，可以提高路由器的整体范围，并且适用于需要在穿过多个墙壁或门后仍然保持信号的环境。