什么是路由器？

本文概述

• 为什么选择路由器？
• 路由器如何工作？
• 路由器功能
• 路由器的应用
• 路由器类型
• 路由器的好处
• 路由协议
• 桥接器和路由器之间的区别
• 集线器, 交换机和路由器之间的区别
• 路由器中的路由表是什么？
• 路由器中的网元
• 如何购买路由器？

路由器是一种物理或虚拟的互联网络设备, 旨在在计算机网络之间接收, 分析和转发数据包。路由器检查给定数据包的目标IP地址, 并使用标头和转发表来决定传输数据包的最佳方法。有一些流行的公司开发路由器。例如Cisco, 3Com, HP, Juniper, D-Link, Nortel等。路由器的一些重要要点如下：

• 路由器用于LAN（局域网）和WAN（广域网）环境中。例如, 它用于办公室中的连接, 你也可以在远程网络之间建立连接, 例如从博帕尔到
• 它与网络中的其他路由器共享信息。
• 它使用路由协议在网络上传输数据。
• 此外, 它比其他网络设备（如交换机和集线器）更昂贵。

路由器在OSI模型的第三层上工作, 它基于计算机的IP地址。它使用诸如ICMP之类的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, 因为它可以计算最佳路由, 以自动将网络数据包从源传递到目的地。

虚拟路由器是执行与物理路由器相同功能的软件功能或基于软件的框架。它可以通过虚拟路由器冗余协议来提高网络的可靠性, 该协议是通过将虚拟路由器配置为默认网关来完成的。虚拟路由器在商用服务器上运行, 并与单独的网络功能或其他网络功能打包在一起, 例如负载平衡, 防火墙数据包筛选和广域网优化功能。

为什么选择路由器？

与其他网络设备（例如集线器, 交换机等）相比, 路由器具有更高的功能, 因为这些设备仅能够执行网络的基本功能。例如, 集线器是一种基本的联网设备, 主要用于在连接的设备之间转发数据, 但是它无法分析或更改正在传输的数据。另一方面, 路由器具有在通过网络传输数据时分析和修改数据的功能, 并且可以将其发送到另一个网络。例如, 通常, 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条路径。路由表列表提供了将数据传输到特定网络目标的指导。它们具有一组规则, 这些规则计算出将数据转发到给定IP地址的最佳路径。

路由器使用诸如电缆, 光纤或DSL调制解调器之类的调制解调器来允许其他设备与Internet之间的通信。大多数路由器都有几个端口, 可同时将不同的设备连接到Internet。它使用路由表来确定向何处发送数据以及流量来自何处。

路由表主要定义路由器使用的默认路径。因此, 可能无法找到最佳方法来转发给定数据包的数据。例如, 沿着单个默认路径的办公室路由器将所有网络指示给其互联网服务提供商。

路由器中有两种类型的表：静态表和动态表。静态路由表是手动配置的, 动态路由表是由动态路由器根据网络活动自动更新的。

路由器功能

• 路由器在OSI模型的第3层（网络层）上工作, 并且能够借助IP地址和子网与其相邻的设备进行通信。
• 路由器通过各种类型的端口（例如千兆位, 快速以太网和STM链接端口）提供高速Internet连接。
• 它允许用户根据他们在网络中的要求配置端口。
• 路由器的主要组件是中央处理器（CPU）, 闪存, RAM, 非易失性RAM, 控制台, 网络和接口卡。
• 通过将子网视为完整的网络, 路由器能够在大型网络系统中路由流量。
• 路由器过滤掉不需要的干扰, 并执行数据封装和解封装过程。
• 路由器提供冗余, 因为它始终在主模式和从模式下工作。
• 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。

路由器的应用

在不同的地方使用路由器：

• 路由器用于将硬件设备与BSC, MGW, IN, SGSN和其他服务器等远程定位网络连接。
• 因为它使用高STM链接进行连接, 所以它支持快速的数据传输。这就是为什么在有线或无线通信中都使用它的原因。
• Internet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发送到目的地。此外, 它可以借助目的地的IP地址在全球范围内发送数据。
• 路由器提供访问限制。可以通过以下方式进行配置：允许很少的用户访问整体数据, 而允许其他用户仅访问为他们定义的少量数据。
• 路由器也被软件测试人员用于WAN通信。例如, 一个组织的软件经理位于阿格拉, 其执行官位于另一个地点, 例如Pune或Bangalore。然后, 路由器通过使用WAN体系结构将他们的PC连接到路由器, 为执行人员提供了一种在路由器的帮助下与管理器共享软件工具和其他应用程序的方法。
• 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, 该模型允许共享Internet, 视频, 数据, 语音和硬件资源。如下图所示：

• 在现代, 路由器在硬件中内置了USB端口。它们具有足够的内部存储容量。外部存储设备可与路由器一起使用以存储和共享数据。
• 路由器用于建立组织的运营和维护中心, 称为NOC中心。远处的所有设备都通过位于中心位置的光缆上的路由器连接, 这些设备还通过主链路和保护链路拓扑提供冗余。

路由器类型

网络中有各种类型的路由器。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。

无线路由器能够在你的家庭或办公室中生成无线信号, 它使计算机可以与一定范围内的路由器连接并使用互联网。如果连接在室内, 则无线路由器的范围约为150英尺, 而在室外连接, 则其范围可达300英尺。

此外, 你可以使用密码制作更安全的无线路由器或获取你的IP地址。之后, 你可以使用路由器随附的用户ID和密码登录到路由器。

2.代理服务器：代理服务器是网桥和路由器的组合。它允许像桥接一样在网络之间传输数据。就像路由器一样, 它也可以将网络中的数据路由到各个系统。因此, 它通过将一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, 从而结合了网桥和路由器的这两个功能。

3.核心路由器：核心路由器是一种路由器, 可以在网络中路由数据, 但不能在网络之间路由数据。它是计算机通信系统设备和网络的骨干, 因为它有助于链接所有网络设备。它由Internet服务提供商（ISP）使用, 并且还提供各种类型的快速而强大的数据通信接口。

4.边缘路由器：边缘路由器是位于网络边界的低容量设备。它允许内部网络与外部网络连接。它也被称为访问路由器。它使用外部BGP（边界网关协议）来提供与Internet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最终用户组织, 它在边界设备上起作用的情况下工作。

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Internet之间的网关。

5.宽带路由器：宽带路由器主要用于提供对计算机的高速Internet访问。当你通过电话连接到Internet并使用IP语音技术（VOIP）时, 它是必需的。

所有宽带路由器都可以选择三个或四个以太网端口来连接笔记本电脑和台式机系统。宽带路由器由Internet服务提供商（ISP）配置和提供。它也被称为宽带调制解调器, 非对称数字用户线（ADSL）或数字用户线（DSL）调制解调器。

路由器的好处

路由器有很多好处, 如下所示：

• 安全性：路由器提供安全性, 因为LAN在广播模式下工作。信息通过网络传输并遍历整个电缆系统。尽管每个站点都可以使用该数据, 但是专门寻址的站点可以读取数据。
• 性能增强：它增强了单个网络的性能。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个工作站的流量通过单个网络中的同一根电缆运行。但是, 如果将网络划分为两个子网, 每个子网具有7个工作站, 则流量负载将减少一半。由于每个网络都有自己的服务器和硬盘, 因此需要网络布线系统的PC更少。
• 可靠性：路由器提供可靠性。如果服务器停止时一个网络出现故障, 或者电缆出现故障, 则路由器服务和其他网络将不会受到影响。路由器将受影响的网络分开, 而未受影响的网络保持连接状态, 而不会中断工作和任何数据丢失。
• 联网范围：在联网中, 电缆用于连接设备, 但长度不能超过1000米。路由器可以通过执行中继器的功能（重新生成信号）来克服此限制。物理范围可以根据特定安装的要求, 只要在最大电缆范围超出之前安装路由器即可。

路由协议

路由协议指定路由器识别网络上其他路由器并做出动态决策以发送所有网络消息的方式。有几种协议, 如下所示：

开放式最短路径优先（OSPF）：用于计算给定数据包通过一组连接的网络移动时到达目的地的最佳路由。 Internet工程任务组（IETF）将其标识为内部网关协议。

边界网关协议（BGP）：它通过边缘路由器之间的信息交换来帮助管理数据包在Internet上的路由方式。如果在转发数据包时一个Internet连接断开, 它将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）：它指定如何在独立网络中的网关之间交换路由信息。然后, 其他网络协议可以使用路由信息来确定应如何路由传输。

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的地的路径, 它将请求到其邻居的路由, 并将查询传递给邻居, 直到路由器找到邻居。路径。当路由表的条目在其中一台路由器中发生更改时, 它仅将更改通知其邻居, 而不发送整个表。

外部网关协议（EGP）：它决定如何在两个邻居网关主机之间交换路由信息, 每个邻居主机都有自己的路由器。此外, 它通常用于在Internet上的主机之间交换路由表信息。

路由信息协议（RIP）：它确定路由器在共享的局域网组之间传输流量时如何共享信息。 RIP允许的最大跳数为15, 这限制了RIP可以支持的网络的大小。

桥接器和路由器之间的区别

集线器, 交换机和路由器之间的区别

有三种主要的网络设备将计算机彼此连接。这些设备是集线器, 交换机和路由器。这些都具有将一台计算机连接到另一台计算机的能力, 但是它们之间有一些区别。集线器, 交换机和路由器之间的区别如下：

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将数据发送到目标。尽管它可以识别网络的基本错误（例如冲突）, 但是将所有信息广播到多个端口可能会带来安全隐患。由于集线器是一种哑设备, 因此不需要IP地址。此外, 集线器比交换机或路由器便宜。

交换机：交换机是一种硬件设备, 还可以将计算机彼此连接。交换机与集线器相比有所不同。它处理数据包。每当交换机接收到数据包时, 它都会决定可将数据包发送到的设备, 并将其仅发送到该设备。集线器将数据包广播到所有计算机, 但是交换机不会将数据包分发给所有设备, 这意味着带宽不与网络共享, 因此可以提高网络效率。因此, 与集线器相比, 交换机更受青睐。

路由器：路由器与交换机或集线器的区别更大。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。路由器通常在家庭和办公室中使用, 因为它允许你的网络通过Internet与其他网络进行通信。基本上, 路由器会为你的网络提供更多功能, 例如防火墙, VPN, QoS, 流量监控等。

路由器中的路由表是什么？

路由表借助设备的IP地址和表中的必要信息来确定给定数据包的路径, 并将该数据包发送到目标网络。路由器具有内部存储器, 称为随机存取存储器（RAM）。路由表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：

• 它包含决定到达目标网络的方式所需的所有路由器的IP地址。
• 它包括外向接口信息。
• 此外, 它还包含目标主机的IP地址和子网掩码。

路由器中的网元

路由器中的网元有两种类型, 如下所示：

控制平面：路由器支持路由表, 该路由表确定应使用哪个路径和物理接口连接来发送数据包。通过使用内部预配置的指令（称为静态路由）或借助路由协议学习路由来完成此操作。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了不必要的指令, 并构建了转发平面使用的转发信息库。

转发平面：路由器在入接口和出接口之间发送数据包。它使用存储在数据包报头中的信息, 并将其与FIB中的条目进行匹配, 该信息由控制平面提供；因此, 它将数据包转发到正确的网络类型。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, 有许多注意事项：

1. 连接类型：你应该购买哪种路由器取决于你拥有的连接类型。例如, 如果要使用BSNL或MTNL等电话服务提供商的Internet连接, 则需要ADSL路由器。在此路由器中, 你必须使用随连接提供的硬件。尽管此路由器在某些方面可能功能有限。或者, 你可以购买高级路由器, 该路由器允许你共享存储, 包括通过无线连接的打印机。如果使用本地电缆运营商提供的连接, 则将需要非ADSL路由器。
2. 标准：路由器支持802.11ac, 802.11n等标准。支持802.11ac标准的路由器将数据传输速度提高到802.11n标准路由器的三倍以上。它使用5GHz频段, 与普通的2.4GHz频段相比, 它不那么拥挤。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标准的路由器是有益的, 因为它们与“ n”标准兼容, 通过该标准, 你的旧设备也可以正常工作。你可以通过购买n台标准路由器来节省一些钱并完全满足你的要求。
3. 双频：大多数“ n”个标准路由器在2.4GHz频率下运行, 但是双频路由器更好, 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：具有USB端口的路由器使你可以插入闪存驱动器（包括打印机）, 以通过网络共享这些资源。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Internet。当你的主连接断开时, 某些路由器通过3G数据加密狗提供备用Internet。但是这些路由器仅适用于特定品牌。因此, 在购买路由器之前, 请检查其是否支持你使用的加密狗。
5. 多天线：外部天线足够坚固, 可以增加路由器的整体范围, 也适用于需要跨多堵墙或多门信号的环境。