路由器（Router），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)。 路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐，"交通警察"。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。路由和交換機(jī)之間的主要區(qū)別就是交換機(jī)發(fā)生在OSI參考模型第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一區(qū)別決定了路由和交換機(jī)在移動(dòng)信息的過(guò)程中需使用不同的控制信息，所以說(shuō)兩者實(shí)現(xiàn)各自功能的方式是不同的。

路由器（Router）又稱網(wǎng)關(guān)設(shè)備（Gateway）是用于連接多個(gè)邏輯上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)，所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個(gè)子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)子網(wǎng)時(shí)，可通過(guò)路由器的路由功能來(lái)完成。因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問(wèn)方法連接各種子網(wǎng)，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。

原理

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(lái)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(lái)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(wú)線要通過(guò)無(wú)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(diǎn)設(shè)備。路由器通過(guò)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(lái)（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(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Internet 的主體脈絡(luò)，也可以說(shuō)，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(gè)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(gè)Internet研究的一個(gè)縮影。在當(dāng)前我國(guó)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(duì)于國(guó)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(chǎng)上對(duì)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(lái)說(shuō)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(wú)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(wú)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(wú)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(dòng)過(guò)程

路由器里也有軟件在運(yùn)行，典型的例如H3C公司的Comware和思科公司的IOS，可以等同的認(rèn)為它就是路由器的操作系統(tǒng)，像PC上使用的Windows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(lái)講，也有一個(gè)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?cè)诼酚善鞯腇LASH中不存在IOS時(shí)，先引導(dǎo)起來(lái)，進(jìn)入恢復(fù)模式，來(lái)使用TFTP或X-MODEM等方式去給FLASH中導(dǎo)入IOS文件。所以，路由器的啟動(dòng)過(guò)程應(yīng)該是這樣的：

1、路由器在加電后首先會(huì)進(jìn)行POST。Power On Self Test (上電自檢，對(duì)硬件進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程)。

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

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

4、如果在FLASH中沒(méi)有找到IOS文件的話，那么路由器將會(huì)進(jìn)入BOOT模式，在BOOT模式下可以使用TFTP上的IOS文件?；蛘呤褂肨FTP/X-MODEM來(lái)給路由器的FLASH中傳一個(gè)IOS文件(一般我們把這個(gè)過(guò)程叫做灌IOS)。傳輸完畢后重新啟動(dòng)路由器，路由器就可以正常啟動(dòng)到CLI模式。

5、當(dāng)路由器初始化完成IOS文件后，就會(huì)開(kāi)始在NVRAM中查找STARTUP-CONFIG文件，STARTUP-CONFIG叫做啟動(dòng)配置文件。該文件里保存了我們對(duì)路由器所做的所有的配置和修改。當(dāng)路由器找到了這個(gè)文件后，路由器就會(huì)加載該文件里的所有配置，并且根據(jù)配置來(lái)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(dòng)過(guò)程。

6、如果在NVRAM里沒(méi)有STARTUP-CONFIG文件，則路由器會(huì)進(jìn)入詢問(wèn)配置模式，也就是俗稱的問(wèn)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(wèn)答的形式進(jìn)行配置。不過(guò)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(huì)進(jìn)入CLI [1]  (Comman Line Interface)命令行模式后對(duì)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(jì)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(guò)程宣告結(jié)束。

作用功能

連通不同的網(wǎng)絡(luò)

從過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)流量的角度來(lái)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)物理層，從物理上劃分網(wǎng)段的交換機(jī)不同，路由器使用專門(mén)的軟件協(xié)議從邏輯上對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分。例如，一臺(tái)支持IP協(xié)議的路由器可以把網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)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(guò)路由器。對(duì)于每一個(gè)接收到的數(shù)據(jù)包，路由器都會(huì)重新計(jì)算其校驗(yàn)值，并寫(xiě)入新的物理地址。因此，使用路由器轉(zhuǎn)發(fā)和過(guò)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(duì)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(gè)明顯優(yōu)勢(shì)就是可以自動(dòng)過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)廣播?？傮w上說(shuō)，在網(wǎng)絡(luò)中添加路由器的整個(gè)安裝過(guò)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(gè)路由器中完成多種協(xié)議的算法，勢(shì)必會(huì)降低路由器的性能。路由器的主要工作就是為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)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(diǎn)。由此可見(jiàn)，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(xiàng)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(shí)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(gè)數(shù)和下一個(gè)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(dòng)態(tài)路由表：動(dòng)態(tài)（Dynamic）路徑表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)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(yùn)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(gè)網(wǎng)段到另一個(gè)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(shí)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(guò)濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級(jí)、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(cuò)管理和流量控制等功能。

所謂“路由”，是指把數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的行為和動(dòng)作，而路由器，正是執(zhí)行這種行為動(dòng)作的機(jī)器，它的英文名稱為Router,是一種連接多個(gè)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(duì)方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)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(shí)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(gè)數(shù)和下一個(gè)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(dòng)態(tài)修改，可以由路由器自動(dòng)調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。在路由器中涉及到兩個(gè)有關(guān)地址的名字概念，那就是：靜態(tài)路由表和動(dòng)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(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會(huì)隨未來(lái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。動(dòng)態(tài)（Dynamic）路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)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(dòng)學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，在需要時(shí)自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?/p>