路由是把信息從源穿過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞到目的地的行為，在路上，至少遇到一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。
路由通常與
橋接來(lái)對(duì)比，在粗心的人看來(lái)，它們似乎完成的是同樣的事。它們的主要區(qū)別在于橋接發(fā)生在OSI參考協(xié)議的第二層（鏈接層），而路由發(fā)生在第三層（
網(wǎng)絡(luò)層）。這一區(qū)別使二者在傳遞信息的過(guò)程中使用不同的信息，從而以不同的方式來(lái)完成其任務(wù)。
路由的話題早已在計(jì)算機(jī)界出現(xiàn)，但直到八十年代中期才獲得商業(yè)成功，這一時(shí)間延遲的主要原因是七十年代的網(wǎng)絡(luò)很簡(jiǎn)單，后來(lái)大型的網(wǎng)絡(luò)才較為普遍。
一、
路由器(Router):工作在OSI第三層(網(wǎng)絡(luò)層)上、具有連接不同類型網(wǎng)絡(luò)的能力并能夠選擇數(shù)據(jù)傳送路徑的
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
路由器有三個(gè)特征：工作在網(wǎng)絡(luò)層上、能夠連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)、能夠選擇數(shù)據(jù)傳遞路徑。
1、路由器工作在第三層上,路由器是第三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這樣說(shuō)大家可能都不理解，就先說(shuō)一下
集線器和交換機(jī)吧。 集線器工作在第一層（即物理層），它沒(méi)有智能處理能力，對(duì)它來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)只是電流而已，當(dāng)一個(gè)端口的電流傳到集線器中時(shí)，它只是簡(jiǎn)單地將電流傳送到其他端口，至于其他端口連接的計(jì)算機(jī)接收不接收這些數(shù)據(jù)，它就不管了。 交換機(jī)工作在第二層（即數(shù)據(jù)鏈路層），它要比集線器智能一些，對(duì)它來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)就是MAC地址的集合，它能分辨出幀中的源MAC地址和目的MAC地址，因此可以在任意兩個(gè)端口間建立聯(lián)系，但是交換機(jī)并不懂得
IP地址，它只知道MAC地址。 路由器工作在第三層（即網(wǎng)絡(luò)層），它比交換機(jī)還要“聰明”一些，它能理解數(shù)據(jù)中的IP地址，如果它接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包，就檢查其中的IP地址，如果目標(biāo)地址是本地網(wǎng)絡(luò)的就不理會(huì)，如果是其他網(wǎng)絡(luò)的，就將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出本地網(wǎng)絡(luò)。
2、路由器能連接不同類型的網(wǎng)絡(luò) 我們常見(jiàn)的集線器和交換機(jī)一般都是用于連接
以太網(wǎng)的，但是如果將兩種網(wǎng)絡(luò)類型連接起來(lái)，比如以太網(wǎng)與
ATM網(wǎng)，集線器和交換機(jī)就派不上用場(chǎng)了。
路由器能夠連接不同類型的局域網(wǎng)和
廣域網(wǎng)，如以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)、FDDI網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等。不同類型的網(wǎng)絡(luò)，其傳送的數(shù)據(jù)單元——幀（Frame）的格式和大小是不同的，就像公路運(yùn)輸是汽車為單位裝載貨物，而鐵路運(yùn)輸是以車皮為單位裝載貨物一樣，從汽車運(yùn)輸改為鐵路運(yùn)輸，必須把貨物從汽車上放到火車車皮上，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)也是如此，數(shù)據(jù)從一種類型的網(wǎng)絡(luò)傳輸至另一種類型的網(wǎng)絡(luò)，必須進(jìn)行幀格式轉(zhuǎn)換。路由器就有這種能力，而交換機(jī)和集線器就沒(méi)有。
實(shí)際上，我們所說(shuō)的“互聯(lián)網(wǎng)”，就是由各種路由器連接起來(lái)的，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)上存在各種不同類型的網(wǎng)絡(luò)，集線器和交換機(jī)根本不能勝任這個(gè)任務(wù)，所以必須由路由器來(lái)?yè)?dān)當(dāng)這個(gè)角色。
3、路由器具有路徑選擇能力 在互聯(lián)網(wǎng)中，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，可能有許多路徑，路由器可以選擇通暢快捷的近路，會(huì)大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，這是集線器和
二層交換機(jī)所根本不具備的性能。
路由器的種類：
1、接入路由器 接入路由器是指將局域網(wǎng)用戶接入到廣域網(wǎng)中的路由器設(shè)備，我們局域網(wǎng)用戶接觸最多的就是接入路由器了。只要有互聯(lián)網(wǎng)的地方，就會(huì)有路由器。如果你通過(guò)局域網(wǎng)共享線路上網(wǎng)，就一定會(huì)使用路由器。
有的讀者會(huì)心生疑問(wèn)：我是通過(guò)
代理服務(wù)器上網(wǎng)的，不用路由器不也能接入互聯(lián)網(wǎng)嗎？其實(shí)代理服務(wù)器也是一種路由器，一臺(tái)計(jì)算機(jī)加上網(wǎng)卡，再加上ISDN（或Modem或ADSL），再安裝上代理服務(wù)器軟件，事實(shí)上就已經(jīng)構(gòu)成了路由器，只不過(guò)代理服務(wù)器是用軟件實(shí)現(xiàn)路由功能，而路由器是用硬件實(shí)現(xiàn)路由功能，就像VCD軟解壓軟件和VCD機(jī)的關(guān)系一樣，結(jié)構(gòu)不同，但是功能卻是相同的。
2、企業(yè)級(jí)路由器 企業(yè)級(jí)的路由器是用于連接大型企業(yè)內(nèi)成千上萬(wàn)的計(jì)算機(jī)，普通的局域網(wǎng)用戶就接觸不到了。與接入路由器相比，企業(yè)級(jí)路由器支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議多、速度快，要處理各種局域網(wǎng)類型，支持多種協(xié)議，包括IP、IPX和Vine，還要支持防火墻、
包過(guò)濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN（
虛擬局域網(wǎng)）。
3、骨干級(jí)路由器 只有工作在電信等少數(shù)部門的技術(shù)人員，才能接觸到骨干級(jí)路由器?；ヂ?lián)網(wǎng)目前由幾十個(gè)骨干網(wǎng)構(gòu)成，每個(gè)骨干網(wǎng)服務(wù)幾千個(gè)小網(wǎng)絡(luò)，骨干級(jí)路由器實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。對(duì)它的要求是速度和可靠性，而價(jià)格則處于次要地位。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(lái)獲得。這些技術(shù)對(duì)所有骨干路由器來(lái)說(shuō)是必須的。
骨干網(wǎng)上的路由器終端系統(tǒng)通常是不能直接訪問(wèn)的，它們連接長(zhǎng)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)展給骨干網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和接入網(wǎng)都帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。"
路由的工作原理與算法
路由的組成 路由包含兩個(gè)基本的動(dòng)作：確定最佳路徑和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息。在路由的過(guò)程中，后者也稱為（數(shù)據(jù)）交換。交換相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，而選擇路徑很復(fù)雜。
1、路徑選擇
metric是
路由算法用以確定到達(dá)目的地的最佳路徑的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，如路徑長(zhǎng)度。為了幫助選路，路由算法初始化并維護(hù)包含路徑信息的路由表，路徑信息根據(jù)使用的路由算法不同而不同。
路由算法根據(jù)許多信息來(lái)填充路由表。目的/
下一跳地址對(duì)告知路由器到達(dá)該目的最佳方式是把分組發(fā)送給代表“下一跳”的路由器，當(dāng)路由器收到一個(gè)分組，它就檢查其目標(biāo)地址，嘗試將此地址與其“下一跳”相聯(lián)系。下表為一個(gè)目的/下一跳路由表的例子。
路由表還可以包括其它信息。路由表比較metric以確定最佳路徑，這些metric根據(jù)所用的路由算法而不同，下面將介紹常見(jiàn)的metric。路由器彼此通信，通過(guò)交換路由信息維護(hù)其路由表，路由更新信息通常包含全部或部分路由表，通過(guò)分析來(lái)自其它路由器的路由更新信息，該路由器可以建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼?xì)圖。路由器間發(fā)送的另一個(gè)信息例子是鏈接狀態(tài)廣播信息，它通知其它路由器發(fā)送者的鏈接狀態(tài)，鏈接信息用于建立完整的拓?fù)鋱D，使路由器可以確定最佳路徑。
2、交換
交換算法相對(duì)而言較簡(jiǎn)單，對(duì)大多數(shù)
路由協(xié)議而言是相同的，多數(shù)情況下，某主機(jī)決定向另一個(gè)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)某些方法獲得路由器的地址后，源主機(jī)發(fā)送指向該路由器的物理（MAC）地址的數(shù)據(jù)包，其協(xié)議地址是指向目的主機(jī)的。
路由器查看了數(shù)據(jù)包的目的協(xié)議地址后，確定是否知道如何轉(zhuǎn)發(fā)該包，如果路由器不知道如何轉(zhuǎn)發(fā)，通常就將之丟棄。如果路由器知道如何轉(zhuǎn)發(fā)，就把目的物理地址變成下一跳的物理地址并向之發(fā)送。下一跳可能就是最終的目的主機(jī)，如果不是，通常為另一個(gè)路由器，它將執(zhí)行同樣的步驟。當(dāng)分組在網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)時(shí)，它的物理地址在改變，但其協(xié)議地址始終不變，如下圖所示。
上面描述了源系統(tǒng)與目的系統(tǒng)間的交換，ISO定義了用于描述此過(guò)程的分層的術(shù)語(yǔ)。在該術(shù)語(yǔ)中，沒(méi)有轉(zhuǎn)發(fā)分組能力的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備稱為端系統(tǒng)（ES--end system），有此能力的稱為中介系統(tǒng)（IS--intermediate system）。IS又進(jìn)一步分成可在路由域內(nèi)通信的域內(nèi)IS（intradomain IS）和既可在路由域內(nèi)有可在域間通信的域間IS（interdomain IS）。路由域通常被認(rèn)為是統(tǒng)一管理下的一部分網(wǎng)絡(luò)，遵守特定的一組管理規(guī)則，也稱為
自治系統(tǒng)（autonomous system）。在某些協(xié)議中，路由域可以分為路由區(qū)間，但是域內(nèi)路由協(xié)議仍可用于在區(qū)間內(nèi)和區(qū)間之間交換數(shù)據(jù)。
路由算法 路由算法可以根據(jù)多個(gè)特性來(lái)加以區(qū)分。首先，算法設(shè)計(jì)者的特定目標(biāo)影響了該路由協(xié)議的操作；其次，存在著多種路由算法，每種算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)和路由器資源的影響都不同；最后，路由算法使用多種metric，影響到最佳路徑的計(jì)算。下面的章節(jié)分析了這些路由算法的特性。
1、設(shè)計(jì)目標(biāo) 路由算法通常具有下列設(shè)計(jì)目標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)：
優(yōu)化指路由算法選擇最佳路徑的能力，根據(jù)metric的值和權(quán)值來(lái)計(jì)算。例如有一種路由算法可能使用跳數(shù)和延遲，但可能延遲的權(quán)值要大些。當(dāng)然，路由協(xié)議必須嚴(yán)格定義計(jì)算metric的算法。
路由算法也可以設(shè)計(jì)得盡量簡(jiǎn)單。換句話說(shuō)，路由協(xié)議必須高效地提供其功能，盡量減少軟件和應(yīng)用的開(kāi)銷。當(dāng)實(shí)現(xiàn)路由算法的軟件必須運(yùn)行在物理資源有限的計(jì)算機(jī)上時(shí)高效尤其重要。
路由算法必須健壯，即在出現(xiàn)不正?；虿豢深A(yù)見(jiàn)事件的情況下必須仍能正常處理，例如硬件故障、高負(fù)載和不正確的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槁酚善魑挥诰W(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)，當(dāng)它們失效時(shí)會(huì)產(chǎn)生重大的問(wèn)題。最好的路由算法通常是那些經(jīng)過(guò)了時(shí)間考驗(yàn)，證實(shí)在各種網(wǎng)絡(luò)條件下都很穩(wěn)定的算法。
此外，路由算法必須能快速聚合，聚合是所有路由器對(duì)最佳路徑達(dá)成一致的過(guò)程。當(dāng)某網(wǎng)絡(luò)事件使路徑斷掉或不可用時(shí)，路由器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)路由更新信息，促使最佳路徑的重新計(jì)算，最終使所有路由器達(dá)成一致。聚合很慢的路由算法可能會(huì)產(chǎn)生路由環(huán)或網(wǎng)路中斷。
在下圖中的路由環(huán)中，某分組在時(shí)間t1到達(dá)路由器1，路由器1已經(jīng)更新并知道到達(dá)目的的最佳路徑是以路由器2為下一跳，于是就把該分組轉(zhuǎn)發(fā)給路由器2。但是路由器2還沒(méi)有更新，它認(rèn)為最佳的下一跳是路由器1，于是把該分組發(fā)回給路由器1，結(jié)果分組在兩個(gè)路由器間來(lái)回傳遞直到路由器2收到路由更新信息或分組超過(guò)了生存期。
路由算法還應(yīng)該是靈活的，即它們應(yīng)該迅速、準(zhǔn)確地適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。例如，假定某網(wǎng)段斷掉了，當(dāng)知道問(wèn)題后，很多路由算法對(duì)通常使用該網(wǎng)段的路徑將迅速選擇次佳的路徑。路由算法可以設(shè)計(jì)得可適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬、路由器隊(duì)列大小和網(wǎng)絡(luò)延遲。
2、算法類型 各路由算法的區(qū)別點(diǎn)包括：
(1)靜態(tài)與動(dòng)態(tài) 靜態(tài)路由算法很難算得上是算法，只不過(guò)是開(kāi)始路由前由
網(wǎng)管建立的表映射。這些映射自身并不改變，除非網(wǎng)管去改動(dòng)。使用靜態(tài)路由的算法較容易設(shè)計(jì)，在
網(wǎng)絡(luò)通信可預(yù)測(cè)及簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)中工作得很好。
由于靜態(tài)路由系統(tǒng)不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)改變做出反映，通常被認(rèn)為不適用于現(xiàn)在的大型、易變的網(wǎng)絡(luò)。九十年代主要的路由算法都是動(dòng)態(tài)路由算法，通過(guò)分析收到的路由更新信息來(lái)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改變。如果信息表示網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了變化，路由軟件就重新計(jì)算路由并發(fā)出新的路由更新信息。這些信息滲入網(wǎng)絡(luò)，促使路由器重新計(jì)算并對(duì)路由表做相應(yīng)的改變。
動(dòng)態(tài)路由算法可以在適當(dāng)?shù)牡胤揭造o態(tài)路由作為補(bǔ)充。例如，最后可選路由（router of last resort），作為所有不可路由分組的去路，保證了所有的數(shù)據(jù)至少有方法處理。
(2)單路徑與多路徑 一些復(fù)雜的路由協(xié)議支持到同一目的的多條路徑。與單路徑算法不同，這些多路徑算法允許數(shù)據(jù)在多條線路上復(fù)用。多路徑算法的優(yōu)點(diǎn)很明顯：它們可以提供更好的吞吐量和可靠性。
(3)平坦與分層 一些路由協(xié)議在平坦的空間里運(yùn)作，其它的則有路由的層次。在平坦的路由系統(tǒng)中，每個(gè)路由器與其它所有路由器是對(duì)等的；在分層次的路由系統(tǒng)中，一些路由器構(gòu)成了路由主干，數(shù)據(jù)從非主干路由器流向主干路由器，然后在主干上傳輸直到它們到達(dá)目標(biāo)所在區(qū)域，在這里，它們從最后的主干路由器通過(guò)一個(gè)或多個(gè)非主干路由器到達(dá)終點(diǎn)。
路由系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)有邏輯節(jié)點(diǎn)組，稱為域、自治系統(tǒng)或區(qū)間。在分層的系統(tǒng)中，一些路由器可以與其它域中的路由器通信，其它的則只能與域內(nèi)的路由器通信。在很大的網(wǎng)絡(luò)中，可能還存在其它級(jí)別，最高級(jí)的路由器構(gòu)成了路由主干。
分層路由的主要優(yōu)點(diǎn)是它模擬了多數(shù)公司的結(jié)構(gòu)，從而能很好地支持其通信。多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)生在小組中（域）。因?yàn)橛騼?nèi)路由器只需要知道本域內(nèi)的其它路由器，它們的路由算法可以簡(jiǎn)化，根據(jù)所使用的路由算法，路由更新的通信量可以相應(yīng)地減少。
(4)主機(jī)智能與路由器智能 一些路由算法假定源結(jié)點(diǎn)來(lái)決定整個(gè)路徑，這通常稱為源路由。在源路由系統(tǒng)中，路由器只作為存貯轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，無(wú)意識(shí)地把分組發(fā)向下一跳。其它路由算法假定主機(jī)對(duì)路徑一無(wú)所知，在這些算法中，路由器基于自己的計(jì)算決定通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的路徑。前一種系統(tǒng)中，主機(jī)具有決定路由的智能，后者則為路由器具有此能力。
主機(jī)智能和路由器智能的折衷實(shí)際是最佳路由與額外開(kāi)銷的平衡。主機(jī)智能系統(tǒng)通常能選擇更佳的路徑，因?yàn)樗鼈冊(cè)诎l(fā)送數(shù)據(jù)前探索了所有可能的路徑，然后基于特定系統(tǒng)對(duì)“優(yōu)化”的定義來(lái)選擇最佳路徑。然而確定所有路徑的行為通常需要很多的探索通信量和很長(zhǎng)的時(shí)間。
(5)域內(nèi)與域間 一些路由算法只在域內(nèi)工作，其它的則既在域內(nèi)也在域間工作。這兩種算法的本質(zhì)是不同的。其遵循的理由是優(yōu)化的域內(nèi)路由算法沒(méi)有必要也成為優(yōu)化的
域間路由算法。
(6)鏈接狀態(tài)與距離向量 鏈接狀態(tài)算法（也叫做短路徑優(yōu)先算法）把路由信息散布到網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，不過(guò)每個(gè)路由器只發(fā)送路由表中描述其自己鏈接狀態(tài)的部分。距離向量算法（也叫做Bellman-Ford算法）中每個(gè)路由器發(fā)送路由表的全部或部分，但只發(fā)給其鄰居。也就是說(shuō)，鏈接狀態(tài)算法到處發(fā)送較少的更新信息，而距離向量算法只向相鄰的路由器發(fā)送較多的更新信息。
由于鏈接狀態(tài)算法聚合得較快，它們相對(duì)于距離算法產(chǎn)生路由環(huán)的傾向較小。在另一方面，鏈接狀態(tài)算法需要更多的CPU和內(nèi)存資源，因此鏈接狀態(tài)算法的實(shí)現(xiàn)和支持較昂貴。雖然有差異，這兩種算法類型在多數(shù)環(huán)境中都可以工作得很好。
3、路由的metric 路由表中含有由交換軟件用以選擇最佳路徑的信息。但是路由表是怎樣建立的呢？它們包含信息的本質(zhì)是什么？路由算法怎樣根據(jù)這些信息決定哪條路徑更好呢？
路由算法使用了許多不同的metric以確定最佳路徑。復(fù)雜的路由算法可以基于多個(gè)metric選擇路由，并把它們結(jié)合成一個(gè)復(fù)合的metric。常用的metric如下：
路徑長(zhǎng)度是最常用的路由metric。一些路由協(xié)議允許網(wǎng)管給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈接人工賦以代價(jià)值，這種情況下，路由長(zhǎng)度是所經(jīng)過(guò)各個(gè)鏈接的代價(jià)總和。其它路由協(xié)議定義了跳數(shù)，即分組在從源到目的的路途中必須經(jīng)過(guò)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，如路由器的個(gè)數(shù)。
可靠性，在路由算法中指網(wǎng)絡(luò)鏈接的可依賴性（通常以位誤率描述），有些網(wǎng)絡(luò)鏈接可能比其它的失效更多，網(wǎng)路失效后，一些網(wǎng)絡(luò)鏈接可能比其它的更易或更快修復(fù)。任何可靠性因素都可以在給可靠率賦值時(shí)計(jì)算在內(nèi)，通常是由網(wǎng)管給網(wǎng)絡(luò)鏈接賦以metric值。
路由延遲指分組從源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)目的所花時(shí)間。很多因素影響到延遲，包括中間的網(wǎng)絡(luò)鏈接的帶寬、經(jīng)過(guò)的每個(gè)路由器的端口隊(duì)列、所有中間網(wǎng)絡(luò)鏈接的擁塞程度以及物理距離。因?yàn)檠舆t是多個(gè)重要變量的混合體，它是個(gè)比較常用且有效的metric。
帶寬指鏈接可用的流通容量。在其它所有條件都相等時(shí)，10Mbps的以太網(wǎng)鏈接比64kbps的專線更可取。雖然帶寬是鏈接可獲得的最大吞吐量，但是通過(guò)具有較大帶寬的鏈接做路由不一定比經(jīng)過(guò)較慢鏈接路由更好。例如，如果一條快速鏈路很忙，分組到達(dá)目的所花時(shí)間可能要更長(zhǎng)。
負(fù)載指網(wǎng)絡(luò)資源，如路由器的繁忙程度。負(fù)載可以用很多方面計(jì)算，包括CPU使用情況和每秒處理分組數(shù)。持續(xù)地監(jiān)視這些參數(shù)本身也是很耗費(fèi)資源的。
通信代價(jià)是另一種重要的metric，尤其是有一些公司可能關(guān)系運(yùn)作費(fèi)用甚于性能。即使線路延遲可能較長(zhǎng)，他們也寧愿通過(guò)自己的線路發(fā)送數(shù)據(jù)而不采用昂貴的公用線路。
路由器的工作原理是什么？ 路由器利用網(wǎng)絡(luò)
尋址功能使路由器能夠在網(wǎng)絡(luò)中確定一條最佳的路徑 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)部
分確定分組的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò) IP地址的主機(jī)部分和設(shè)備的 MAC 地址確定到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的連接
路由器的某一個(gè)接口接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，會(huì)查看包中的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址以判斷該包的目的地址在當(dāng)前
的路由表中是否存在（即路由器是否知道到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路徑），如果發(fā)現(xiàn)包的目標(biāo)地址與本路由器的某
個(gè)接口所連接的網(wǎng)絡(luò)地址相同，那么馬上數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)接口；如果發(fā)現(xiàn)包的目標(biāo)地址不是自己的直連
網(wǎng)段，路由器會(huì)查看自己的路由表，查找包的目的網(wǎng)絡(luò)所對(duì)應(yīng)的接口，并從相應(yīng)的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去如果路
由表中記錄的網(wǎng)絡(luò)地址與包的目標(biāo)地址不匹配，則根據(jù)路由器配置轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)接口，在沒(méi)有配置默認(rèn)接口
的情況下會(huì)給用戶返回目標(biāo)地址不可達(dá)的 ICMP 信息
路由器包含了什么功能？ 路由器包含了路由選擇和交換的功能
路由器接口通常一個(gè)數(shù)據(jù)分組從一條數(shù)據(jù)鏈路傳送到另一條數(shù)據(jù)鏈路
路由選擇功能：為傳送分組，路由器會(huì)使用地址的網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行路由選擇以確定一條最佳路徑
路由交換功能：使路由器有能力接收分組并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)
所以路由是跨越
路由器在工作中要經(jīng)歷哪幾個(gè)過(guò)程？ 路由發(fā)現(xiàn)：學(xué)習(xí)路由的過(guò)程，動(dòng)態(tài)路由通常由路由器自己完成，靜態(tài)路由需要手工配置
路由轉(zhuǎn)發(fā)：路由學(xué)習(xí)之后會(huì)照學(xué)習(xí)更新的路由表進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
路由維護(hù)：路由器通過(guò)定期與網(wǎng)絡(luò)中其他路由器進(jìn)行通信來(lái)了解網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓员愀侣酚杀?div id="moiyehiw" class="spctrl">
路由器記錄了接口所直連的網(wǎng)絡(luò) ID，稱為
直連路由，路由器可以自動(dòng)學(xué)習(xí)到直連路由而不需要配置
路由器所識(shí)別的邏輯地址的協(xié)議必須被路由器所支持
路由有哪幾種類型？各種路由的特點(diǎn)是什么？ 路由分為靜態(tài)路由 、動(dòng)態(tài)路由。
靜態(tài)路由是由管理員在路由器進(jìn)行手工配置的固定的路由
靜態(tài)路由允許對(duì)路由的行為進(jìn)行精確的控制減少了網(wǎng)絡(luò)流量單向以及配置簡(jiǎn)單靜態(tài)路由通常情
況下優(yōu)先級(jí)最高，因?yàn)槠?a target="_blank">管理距離最短
靜態(tài)路由的配置方法：
Router（config）#ip route network [mask] {address | interface} [distance] [permantet]
目標(biāo)網(wǎng)絡(luò) 掩碼 到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的下一個(gè)路由器地址或本地接口
默認(rèn)路由是靜態(tài)路由的一種，是指當(dāng)路由表中與包的目標(biāo)地址之間沒(méi)有匹配的表項(xiàng)時(shí)路由器能夠作出
的選擇
Router（config）#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一個(gè)路由器的接口地址
Router（config）#ip classless
其中 0.0.0.0 0.0.0.0 代表將發(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)的包都轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)路由器接口地址
Ip classless 指路由器接收到不能轉(zhuǎn)發(fā)的包的時(shí)候會(huì)將其匹配給默認(rèn)路由
并且返回目標(biāo)地址不可達(dá)的 ICMP的消息
動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間根據(jù)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓嗷ネㄐ艂鬟f路由信息，利用收到的路由信
息通過(guò)
路由選擇協(xié)議計(jì)算，更新路由表的過(guò)程
動(dòng)態(tài)路由減少了管理任務(wù)
常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)路由包括距離矢量路由選擇協(xié)議和鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議
路由分為靜態(tài)路由(static routing)和動(dòng)態(tài)路由(dynamic routing)。
靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非
網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)最高。當(dāng)動(dòng)態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時(shí)，以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。
靜態(tài)路由的配置：
進(jìn)去全局配置模式，定義目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的
子網(wǎng)掩碼和下一跳地址或接口
Router(config)#ip route {nexthop-address|exit-interface} [distance]
默認(rèn)路由的配置：
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 {nexthop-address|exit-interface} [distance]
動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過(guò)程。它能實(shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。如果路由更新信息表明發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)變化，路由選擇軟件就會(huì)重新計(jì)算路由，并發(fā)出新的路由更新信息。這些信息通過(guò)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引起各路由器重新啟動(dòng)其路由算法，并更新各自的路由表以動(dòng)態(tài)地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。?dòng)態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，各種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議會(huì)不同程度地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU資源。
動(dòng)態(tài)路由分為距離矢量路由協(xié)議（DistanceVector Routing Protocol）和鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（Link-State Routing Protocol)。
距離矢量路由協(xié)議包括RIP, EIGRP,IGRP
鏈路狀態(tài)路由協(xié)議包括OSPF,ISIS
RIP RIP是Internet中常用的路由協(xié)議，路由器根據(jù)距離選擇路由，路由器收集所有可到達(dá)目的地的不同路徑，并且保存有關(guān)到達(dá)每個(gè)目的地的最少站點(diǎn)數(shù)的路徑信息，除到達(dá)目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄。同時(shí)路由器也把所收集的路由信息用RIP協(xié)議通知相鄰的其它路由器。這樣，正確的路由信息逐漸擴(kuò)散到了全網(wǎng)。
RIP 有兩個(gè)不同的版本，RIPv1和RIPv2. RIPv1 。
RIPv1和RIPv2. RIPv1 的主要區(qū)別：
1.RIPv1是有類路由協(xié)議，RIPv2是無(wú)類路由協(xié)議
2.RIPv1不能支持VLSM，RIPv2可以支持VLSM
3.RIPv1沒(méi)有認(rèn)證的功能，RIPv2可以支持認(rèn)證，并且有明文和MD5兩種認(rèn)證
4.RIPv1沒(méi)有手工匯總的功能，RIPv2可以在關(guān)閉自動(dòng)匯總的前提下，進(jìn)行手工匯總
5.RIPv1是廣播更新，RIPv2是
組播更新，
6.RIPv1對(duì)路由沒(méi)有標(biāo)記的功能，RIPv2可以對(duì)路由打標(biāo)記（tag），用于過(guò)濾和做策略
7.RIPv1發(fā)送的updata最多可以攜帶25條路由條目，RIPv2在有認(rèn)證的情況下最多只能攜帶24條路由
8.RIPv1發(fā)送的updata包里面沒(méi)有next-hop屬性，RIPv2有next-hop屬性，可以用與路由更新的重定
RIPv1的配置;
Router(config)#routerrip
Router(config-router)#networkxxxx.xxxx.xxxx.xxxx
RIPv2的配置
Router(config)#router rip
Router(config-router)#version2
Router(config-router)#noauto-sunnmary
Router(config-router)#networkXXXX.XXXX.XXXX.XXXX
RIP使用非常廣泛，它簡(jiǎn)單、可靠，便于配置。但是RIP只適用于小型的同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗试S的最大站點(diǎn)數(shù)為15，任何超過(guò)15個(gè)站點(diǎn)的目的地均被標(biāo)記為不可達(dá)。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴的重要原因之一。
EIGRP EIGRP是思科私有的，他是高級(jí)距離矢量路由協(xié)議，使用DUAL算法。EIGRP是建立鄰居關(guān)系最快的路由協(xié)議
EIGRP的5個(gè)Metric值：帶寬（Bandwidth），負(fù)載(Load)，延遲(Delay)，可靠性(Reliability)，MTU
配置:
Router(config)#router eigrp XX
Router(config-router)#noauto-sunnmary
Router(config-router)#networkXXXX.XXXX.XXXX.XXXX
OSPF 0SPF是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，需要每個(gè)路由器向其同一管理域的所有其它路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)廣播信息。在OSPF的鏈路狀態(tài)廣播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些變量。利用0SPF的路由器首先必須收集有關(guān)的鏈路狀態(tài)信息，并根據(jù)一定的算法計(jì)算出到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑。而基于距離向量的路由協(xié)議僅向其鄰接路由器發(fā)送有關(guān)路由更新信息。
配置：
Router(config)#router ospf XX
Router(config-router)#router-idX.X.X.X
Router(config-router)#networkXXXX.XXXX.XXXX.XXXX area X
OSPF將一個(gè)自治域再劃分為區(qū)，相應(yīng)地即有兩種類型的路由選擇方式：當(dāng)源和目的地在同一區(qū)時(shí)，采用區(qū)內(nèi)路由選擇；當(dāng)源和目的地在不同區(qū)時(shí)，則采用區(qū)間路由選擇。這就大大減少了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷，并增加了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。當(dāng)一個(gè)區(qū)內(nèi)的路由器出了故障時(shí)并不影響自治域內(nèi)其它區(qū)路由器的正常工作，這也給網(wǎng)絡(luò)的管理、維護(hù)帶來(lái)方便。
靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由有各自的特點(diǎn)和適用范圍，因此在網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)路由通常作為靜態(tài)路由的補(bǔ)充。當(dāng)一個(gè)分組在路由器中進(jìn)行尋徑時(shí)，路由器首先查找靜態(tài)路由，如果查到則根據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)分組；否則再查找動(dòng)態(tài)路由。
軟路由與硬路由的對(duì)比和應(yīng)用
軟路由是指利用臺(tái)式機(jī)或服務(wù)器配合軟件形成路由解決方案，主要靠軟件的設(shè)置，達(dá)成路由器的功能；而硬路由則是以特用的硬設(shè)備，包括處理器、電源供應(yīng)、嵌入式軟件，提供設(shè)定的路由器功能。
軟路由及硬路由 一般情況下，軟路由通常就是計(jì)算機(jī)了，硬件路由根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以做不同的分類，比如從性能上可以分為高、中、低端，從結(jié) 構(gòu)上分為固定配置和模塊化等等。
軟路由的好處有很多，如使用便宜的臺(tái)式機(jī)，配合免費(fèi)的Linux軟件，軟路由彈性較大，而且臺(tái)式機(jī)處理器性能強(qiáng)大，所以處理效能不錯(cuò)，也較容易擴(kuò)充。但對(duì)應(yīng)地也要求技術(shù)人員許掌握更多的例如設(shè)置方法、參數(shù)設(shè)計(jì)等專業(yè)知識(shí)，同時(shí)設(shè)定也比較復(fù)雜，而且需技術(shù)人員具備一定應(yīng)變技術(shù)能力。同時(shí)臺(tái)式機(jī)的硬件配置如果選擇不好或不合理，而且擔(dān)任路由器的功能如果長(zhǎng)期工作，故障的機(jī)率將很高。用一臺(tái)臺(tái)式機(jī)搭建，成本并不低，但是如果要使用服務(wù)器，成本則更高，技術(shù)人員學(xué)習(xí)的過(guò)程亦較為煩瑣。
硬路由的做法為配置專用機(jī)，像PC機(jī)一樣，硬路由器包括電源、內(nèi)部總線、主存、閃存、處理器和操作系統(tǒng)等，專為路由功能而設(shè)計(jì)，成本較低。路由器中的軟件都是深嵌入到硬件中，包括對(duì)各種器件驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化，不同體系cpu的不同優(yōu)化策略等等，這個(gè)軟件不是應(yīng)用軟件，而是系統(tǒng)軟件，和硬件不能分開(kāi)的。
由于架構(gòu)設(shè)計(jì)考慮了長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作，所以穩(wěn)定性有更高保證，再加上重要的功能大部份都已在內(nèi)置系統(tǒng)設(shè)計(jì)中完成，所以人工管理設(shè)定的功夫非常少，可節(jié)省技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)管理人員的時(shí)間。但相對(duì)的，如果某一款硬件規(guī)格不強(qiáng)大，擴(kuò)充性不寬，因此將有可能無(wú)法滿足需求，尤其是需要加進(jìn)持別功能時(shí)，如果廠商沒(méi)有提供，那么技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)管理人員也無(wú)法解決。
以上的分析，都是比較偏向主觀上，但也基本上合理地概括了整體的特征，下面就更全面、力求準(zhǔn)確地分析一下軟硬路由的各項(xiàng)對(duì)比，以供讀者朋友參考。
1、概念方面。軟路由通常使用普通計(jì)算機(jī)充當(dāng)，使用通用的操作系統(tǒng)，如linux或windows，因此路由設(shè)置事實(shí)上是windows或 linux的設(shè)置，或者是對(duì)計(jì)算機(jī)的配置。PC 可以是很舊的 486 或是再高級(jí)的 PC / 服務(wù)器。軟件與硬件是獨(dú)立分開(kāi)的；而硬件路由器，大多是基于嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)，以自行開(kāi)發(fā)或是現(xiàn)成的嵌入式操作系統(tǒng)如Vxworks , Montavista, uClinux 等等為操作系統(tǒng)，再配合系統(tǒng)廠商自行開(kāi)發(fā)的路由軟件，軟件與硬件是互相配合的。硬件路由器采用專門的操作系統(tǒng)，因此采用超級(jí)終端（計(jì)算機(jī)）通過(guò) console實(shí)現(xiàn)對(duì)路由器的管理。對(duì)硬件路由器的管理通常采用專用命令行、圖形界面或網(wǎng)管軟件實(shí)現(xiàn)。
2、硬件架構(gòu)專用性方面。軟件路由器的硬件架構(gòu)是通用的，適用各種不同的應(yīng)用軟件安裝使用，不是只為路由器而設(shè)計(jì)；而硬件路由器的硬件架構(gòu)是專為路由器而設(shè)計(jì)的，有些 CPU 更是為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而開(kāi)發(fā)。
3、硬件組裝方面。軟件路由器使用者可能必須自行組裝硬件，一般的 PC 可能沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)卡 （例如很舊的 486） 或是只有一張網(wǎng)絡(luò)卡，使用者必須自行安裝額外的網(wǎng)絡(luò)卡，以滿足路由的功能。硬件可能會(huì)有兼容性的問(wèn)題，使用者必須自行解決；而硬件路由器使用者無(wú)須自行組裝硬件，硬件的搭配設(shè)計(jì)已由系統(tǒng)廠商完成，并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，不會(huì)有不兼容的情況。
4、軟件安裝方面。軟件路由器使用者必須自行安裝軟件，有些軟件是免費(fèi)的，有些是要付權(quán)利金；而硬件路由器使用者則無(wú)須自行安裝軟件，軟件是內(nèi)含在產(chǎn)品的閃存里的。
5、軟件維護(hù)方面。軟件路由器提供免費(fèi)的軟件通常是非商業(yè)化的開(kāi)放程序代碼，一般是由一些散落各地的專家因?yàn)榕d趣來(lái)參與開(kāi)發(fā)與修改。功能的完整性與除錯(cuò)無(wú)法保證；硬件路由器的軟件功能則是由推出產(chǎn)品的系統(tǒng)廠商自行開(kāi)發(fā)，一致性高。功能的增加以及除錯(cuò)是由來(lái)系統(tǒng)廠商維護(hù)，使用者只需做軟件升級(jí)，升級(jí)軟件的取得有確實(shí)的管道，售后服務(wù)有保障。
6、軟件、硬件、操作系統(tǒng)的搭配性方面。軟件路由器軟件必須遷就現(xiàn)成的硬件 （如 PC ） 以及現(xiàn)成的操作系統(tǒng) （如 Windows 以及 Linux） ，硬件與操作系統(tǒng)都不是為專為網(wǎng)絡(luò) /路由功能而設(shè)計(jì)的。穩(wěn)體性無(wú)法一概而論，使用者必須付出相對(duì)的成本、時(shí)間、精力、與金錢；而硬件路由器的軟件與硬件，采用嵌入式操作系統(tǒng)并互相搭配，所以整體設(shè)計(jì)精簡(jiǎn)而有效率，不但穩(wěn)定，而且架設(shè)容易，產(chǎn)品成本加上使用者付出的成本也相對(duì)較低。
7、使用接口方面。軟件路由器中，不同的軟件有不同的方式，有些是窗口畫(huà)面，有些是命令行 （command line） 的指令。不一定容易理解。有些需要很專業(yè)的知識(shí)；而硬件路由器多以 Web GUI 的方式來(lái)做設(shè)定，強(qiáng)調(diào) user friendly，依據(jù)特定的功能做出簡(jiǎn)單而且容易理解的設(shè)定方式。
8、等級(jí)區(qū)別方面。軟件路由器沒(méi)有區(qū)別，效能依據(jù)試用者選擇的 PC 以及軟件而定。所以不一定能適用各種不同的網(wǎng)絡(luò)/路由應(yīng)用。越高級(jí)的應(yīng)用環(huán)境需要越專業(yè)的知識(shí)才能應(yīng)付自如；硬件路由器則會(huì)為不同等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)/路由應(yīng)用，開(kāi)發(fā)不同等級(jí)的路由器，達(dá)到較好的性價(jià)比。
9、工作環(huán)境方面。軟件路由器只能工作于以太網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)之間的互聯(lián)。硬件路由器擁有豐富的接口類型，因此適用于各種類型的網(wǎng)絡(luò)，既可應(yīng)用于局域網(wǎng)的互聯(lián)，也可用于廣域網(wǎng)和Internet互聯(lián)。另外，兩者的效率也不同，軟路由可應(yīng)用于小型的\通訊效率不高的網(wǎng)絡(luò)，硬件路由可應(yīng)用于大中小型、通訊效率較高的網(wǎng)絡(luò)。
軟硬路由的應(yīng)用 總的來(lái)說(shuō)，不同的產(chǎn)品適合不同的客戶群。從很多產(chǎn)品發(fā)展的角度來(lái)看，軟件的方式適用于較有技術(shù)能力的網(wǎng)管，而一般的網(wǎng)管希望將精力發(fā)揮在其它更有價(jià)值的地方，則多采用硬路由。由于計(jì)算機(jī)的限制，軟路由只能使用以太網(wǎng)卡，因此基本上局限于以太網(wǎng)絡(luò)之間的連接，以太網(wǎng)絡(luò)之間只有在劃分多個(gè)網(wǎng)段時(shí)，才會(huì)使用軟路由的連接。
如果網(wǎng)絡(luò)大到要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)，那么軟路由的效率顯然是無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)間的高速通訊的。而在價(jià)格方面，軟路由就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的價(jià)格，而硬件路由的價(jià)格則根據(jù)性能的不同而有較大的差別。說(shuō)實(shí)話，如果僅僅是實(shí)現(xiàn)NAT轉(zhuǎn)換，那么計(jì)算機(jī)的效率要比硬件路由器要高。
結(jié)合多方面的考慮，購(gòu)買者就必須充分了解自身的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和投資計(jì)劃，來(lái)考慮如何選擇路由器。筆者就舉例分析一下網(wǎng)吧的工作環(huán)境需求。網(wǎng)吧對(duì)路由器的需求就有著以下幾個(gè)共同點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理能力要夠強(qiáng)，上網(wǎng)高速暢通，大數(shù)據(jù)流量下不掉線、不停頓；具有高度的穩(wěn)定性和可靠性，能長(zhǎng)時(shí)間不間斷穩(wěn)定工作；要有很強(qiáng)的兼容性，要能適應(yīng)不同運(yùn)營(yíng)商的不同接入服務(wù)；易安裝、易配置、易管理、易使用，用戶界面友好易懂；在保證性能的前提下，要有一個(gè)合理的價(jià)格，具有優(yōu)異的性能價(jià)格比。
因此對(duì)一個(gè)有一定規(guī)模的網(wǎng)吧來(lái)說(shuō)，他們更傾向于使用硬路由，使用硬件路由器則帶來(lái)更大的優(yōu)勢(shì)，如成型設(shè)備，一次調(diào)試不用維護(hù)，沒(méi)有零部件維護(hù)的麻煩；專業(yè)廠家技術(shù)支持，專業(yè)軟件免費(fèi)升級(jí)；可以實(shí)現(xiàn)線路備份、
負(fù)載均衡、
策略路由等很多符合網(wǎng)吧的應(yīng)用；多數(shù)產(chǎn)品采用網(wǎng)絡(luò)專用CPU解決網(wǎng)絡(luò)路由的復(fù)雜問(wèn)題；專業(yè)的技術(shù)跟蹤可以解決不斷出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中出現(xiàn)的新問(wèn)題，全部免費(fèi)解決等等。
