​路由器的概念和工作原理介绍

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路由器是连接两个或两个以上网络的硬件设备，充当网络间的网关，是读取每个数据包中的地址，然后决定如何传输的专用智能网络设备。它可以理解不同的协议，例如LAN使用的以太网协议和Internet使用的TCP/IP协议。这样，路由器可以分析来自不同类型网络的数据包的目的地址，将非TCP/IP网络的地址转换为TCP/IP地址，反之亦然；然后根据选择的路由算法，将每个数据包按照最佳路由发送到指定位置。因此，路由器可以将非TCP/ IP网络连接到Internet。

一、概念

路由器也可以称为网关设备。路由器是OSI/RM中完成的网络层中继和第三层中继任务。它在不同的网络之间存储和转发数据包，主要是把不同逻辑的网络分开。而数据从一个子网传输到另一个子网，可以通过路由器的路由功能进行处理。在网络通信中，路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能。它可以在多种网络环境下构建灵活的链接系统，通过不同的数据包和介质访问方式链接各个子网。路由器只接受源站或其他相关路由器 in操作发送的信息。它是基于网络层的互联设备。

路由器通常位于网络层，所以路由技术也是与网络层相关的技术。路由器相比早期的桥有很多变化和不同。总的来说，桥有很大的局限性。它只能连接数据链路层相同或相似的网络，而不能连接数据链路层差异大的网络。但是，路由器就不一样了。它打破了这个限制，可以连接任意两个不同的网络。但是这两个不同的网络之间有一个原则，就是使用相同的网络层协议，这样就可以通过路由器连接起来。简单来说，路由是一种在网络上转发和交换大量信息的技术。具体来说，就是通过互联网将信息从源地址传输到目的地址。路由技术近年来也取得了很好的发展和进步，尤其是第五代路由器的出现，满足了人们对数据、语音、图像的综合应用，逐渐被大多数家庭网络选用，并得到广泛应用。况且，近年来，我国的路由技术越来越成熟，同时与当代的智能技术相结合，使人们在使用路由技术的过程中实现了快捷、快速的效果，从而推动和促进了互联网和网络技术的发展。

路由器是互联网的主要节点设备。路由器数据的转发由路由决定。转发策略称为路由，这也是路由器这个名字的由来。路由器 system作为不同网络之间互联的枢纽，构成了基于TCP/IP的互联网的主骨架。换句话说，路由器构成了互联网的骨架。其处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，其可靠性直接影响网络互联的质量。因此路由器技术在校园网、区域网乃至整个互联网研究领域一直处于核心地位，其发展历程和方向成为整个互联网研究的一个缩影。当前，我国网络基础设施和信息化建设方兴未艾。探讨路由器在互联网络中的作用、地位和发展方向，对于国内网络技术研究、网络建设，以及澄清网络市场上各种似是而非的路由器和网络互联概念，具有重要意义。

二、原理

网络中的设备主要通过它们的IP地址相互通信，路由器只能根据具体的IP地址转发数据。IP地址由网络地址和主机地址组成。在互联网中，子网掩码用于确定网络地址和主机地址。子网掩码和IP地址一样是32位，两者一一对应。在子网掩码中，“1”对应IP地址中的网络地址，“0”对应主机地址。网络地址和主机地址构成了一个完整的IP地址。在同一个网络中，IP地址的网络地址必须相同。计算机之间的通信只能在具有相同网络地址的IP地址之间进行。如果要和其他网段的电脑通讯，必须通过路由器转发。不同网络地址的IP地址是无法直接通信的，即使距离很近。路由器的多个端口可以连接多个网段，每个端口的IP地址的网络地址必须与连接的网段的网络地址一致。不同的端口有不同的网络地址和对应的网段，这样每个网段的主机都可以通过自己的IP地址向路由器发送数据。

传送介质

路由器 local 路由器和remote 路由器。Local 路由器用于连接网络传输介质，如光纤、同轴电缆、双绞线等。Remote 路由器用于连接远程传输介质，需要相应的设备，比如带调制解调器的电话线，通过无线接收器和发射器实现无线。

结构

电源接口：接口连接电源。

复位键：该键可以恢复路由器的出厂设置。

Cat(调制解调器)或交换机和路由器连接接口(WAN)：该接口通过网线与家庭宽带调制解调器(或交换机)连接。

computer路由器interface(LAN1 ~4)：该接口用网线连接带有路由器的电脑。

起动程序

作为路由器，还有一个部分的功能类似于我们PC系统中的BIOS，叫做MiniIOS。MiniIOS允许我们在路由器的FLASH中没有ISO时启动并进入恢复模式，并使用TFTP或X-MODEM将ISO文件导入FLASH中。所以，路由器的启动过程应该是这样的：

路由器 POST，开机自检(开机自检，测试硬件的过程)将在开机后首先执行。

POST完成后，首先读取ROM中的引导程序进行初始引导。

初次启动后，尝试找到并读取完整的ISO映像文件。在这里，路由器将首先在FLASH中查找ISO文件。如果找到了，那么读取ISO文件和boot 路由器。

如果在闪存中找不到ISO文件，那么路由器将进入引导模式，在该模式下可以使用TFTP上的ISO文件。或者使用TFTP/X-MODEM将一个ISO文件传输到/kloc-0的FLASH中/(一般我们称这个过程为填充ISO)。传输完成后，重新启动路由器、路由器，以正常启动CLI模式。

当路由器初始化ISO文件时，它将开始在NVRAM中查找STARTUP-CONFIG文件，该文件称为启动配置文件。这个文件包含了我们对路由器所做的所有配置和修改。当路由器找到这个文件时，路由器会加载文件中的所有配置，根据配置学习、生成和维护路由表，并将所有配置加载到RAM中(路由器)的内存中，然后进入用户模式，最后完成启动过程。

如果NVRAM中没有STARTUP-CONFIG文件，路由器会进入查询配置模式，也就是俗称的问答配置模式。在这种模式下，所有关于路由器的配置都可以以问答的形式进行配置。但一般情况下，我们基本不用这种模式。一般我们会在进入CLI(Comman LineInterface)模式后配置路由器。