路由器是工作在什麼的設備

❶ 「路由器上網」中的路由器到底是什麼設備

最近看到很多人在詢問交換機、集線器、路由器是什麼，功能如何，有何區別，筆者就這些問題簡單的做些解答。

首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個區域網。而交換機（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區別：集線器採用的式共享帶寬的工作方式，而交換機是獨享帶寬。這樣在機器很多或數據量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區別，它的作用在於連接不同的網段並且找到網路中數據傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產生於交換機之後，就像交換機產生於集線器之後，所以路由器與交換機也有一定聯系，並不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能路由轉發數據包的不足。

總的來說，路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面：

（1）工作層次不同

最初的的交換機是工作在OSI／RM開放體系結構的數據鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網路層。由於交換機工作在OSI的第二層（數據鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網路層），可以得到更多的協議信息，路由器可以做出更加智能的轉發決策。

（2）數據轉發所依據的對象不同

交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網路的ID號（即IP地址）來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟體中實現的，描述的是設備所在的網路，有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網路地址。MAC地址通常是硬體自帶的，由網卡生產商來分配的，而且已經固化到了網卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網路管理員或系統自動分配。

（3）傳統的交換機只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

由交換機連接的網段仍屬於同一個廣播域，廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播，在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域，廣播數據不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火牆的服務

路由器僅僅轉發特定地址的數據包，不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網路數據包的傳送，從而可以防止廣播風暴。

交換機一般用於LAN-WAN的連接，交換機歸於網橋，是數據鏈路層的設備，有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用於WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網路之間轉發分組，作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路，並採用不同協議。相比較而言，路由器的功能較交換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應用。

目前個人比較多寬頻接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開ADSL的路由功能），如果個人上網或少數幾台通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機。考慮到如今集線器與交換機的 價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換機。不必去追求高價，因為如今產品同質化十分嚴重，我最便宜的交換機現在沒有任 何問題。給你一個參考報價，建議你購買一個8口的，以滿足擴充需求，一般的價格100元左右。接上交換機，所有電腦再接到交換機上就行了。餘下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換機的介面，將貓的網線插入uplink介面。然後設置路由功能，DHCP等， 就可以共享上網了。

看完以上的解說讀者應該對交換機、集線器、路由器有了一些了解，目前的使用主要還是以交換機、路由器的組合使用為主，具體的組合方式可根據具體的網路情況和需求來確定。
交換機與路由器的區別

計算機網路往往由許多種不同類型的網路互連連接而成。如果幾個計算機網路只是在物理上連接在一起，它們之間並不能進行通信，那麼這種「互連」並沒有什麼實際意義。因此通常在談到「互連」時，就已經暗示這些相互連接的計算機是可以進行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機網路已經組成了一個大型的計算機網路，或稱為互聯網路，也可簡稱為互聯網、互連網。
將網路互相連接起來要使用一些中間設備（或中間系統），ISO的術語稱之為中繼（relay）系統。根據中繼系統所在的層次，可以有以下五種中繼系統：
1.物理層（即常說的第一層、層L1）中繼系統，即轉發器（repeater）。
2.數據鏈路層（即第二層，層L2），即網橋或橋接器（bridge）。
3.網路層（第三層，層L3）中繼系統，即路由器（router）。
4.網橋和路由器的混合物橋路器（brouter）兼有網橋和路由器的功能。
5.在網路層以上的中繼系統，即網關（gateway）.
當中繼系統是轉發器時，一般不稱之為網路互聯，因為這僅僅是把一個網路擴大了，而這仍然是一個網路。高層網關由於比較復雜，目前使用得較少。因此一般討論網路互連時都是指用交換機和路由器進行互聯的網路。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。
2 交換機和路由器
「交換」是今天網路里出現頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統，無論何種場合都可將其套用，搞不清到底什麼才是真正的交換。其實交換一詞最早出現於電話系統，特指實現兩個不同電話機之間話音信號的交換，完成該工作的設備就是電話交換機。所以從本意上來講，交換只是一種技術概念，即完成信號由設備入口到出口的轉發。因此，只要是和符合該定義的所有設備都可被稱為交換設備。由此可見，「交換」是一個涵義廣泛的詞語，當它被用來描述數據網路第二層的設備時，實際指的是一個橋接設備；而當它被用來描述數據網路第三層的設備時，又指的是一個路由設備。

我們經常說到的乙太網交換機實際是一個基於網橋技術的多埠第二層網路設備，它為數據幀從一個埠到另一個任意埠的轉發提供了低時延、低開銷的通路。
由此可見，交換機內部核心處應該有一個交換矩陣，為任意兩埠間的通信提供通路，或是一個快速交換匯流排，以使由任意埠接收的數據幀從其他埠送出。在實際設備中，交換矩陣的功能往往由專門的晶元（ASIC）完成。另外，乙太網交換機在設計思想上有一個重要的假設，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大流量數據不會使其產生擁塞，換句話說，交換的能力相對於所傳信息量而無窮大（與此相反，ATM交換機在設計上的思路是，認為交換的能力相對所傳信息量而言有限）。
雖然乙太網第二層交換機是基於多埠網橋發展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網路更易管理。
而路由器是OSI協議模型的網路層中的分組交換設備（或網路層中繼設備），路由器的基本功能是把數據（IP報文）傳送到正確的網路，包括：
1.IP數據報的轉發，包括數據報的尋徑和傳送；
2.子網隔離，抑制廣播風暴；
3.維護路由表，並與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉發的基礎。
4.IP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制；
5.實現對IP數據報的過濾和記帳。

對於不同地規模的網路，路由器的作用的側重點有所不同。
在主幹網上，路由器的主要作用是路由選擇。主幹網上的路由器，必須知道到達所有下層網路的路徑。這需要維護龐大的路由表，並對連接狀態的變化作出盡可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的信息傳輸問題。

在地區網中，路由器的主要作用是網路連接和路由選擇，即連接下層各個基層網路單位－－園區網，同時負責下層網路之間的數據轉發。

在園區網內部，路由器的主要作用是分隔子網。早期的互連網基層單位是區域網（LAN），其中所有主機處於同一邏輯網路中。隨著網路規模的不斷擴大，區域網演變成以高速主幹和路由器連接的多個子網所組成的園區網。在其中，處個子網在邏輯上獨立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設備，它負責子網間的報文轉發和廣播隔離，在邊界上的路由器則負責與上層網路的連接。
3 第二層交換機和路由器的區別

傳統交換機從網橋發展而來，屬於OSI第二層即數據鏈路層設備。它根據MAC地址定址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬於OSI第三層即網路層設備，它根據IP地址進行定址，通過路由表路由協議產生。交換機最大的好處是快速，由於交換機只須識別幀中MAC地址，直接根據MAC地址產生選擇轉發埠演算法簡單，便於ASIC實現，因此轉發速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。

1.迴路：根據交換機地址學習和站表建立演算法，交換機之間不允許存在迴路。一旦存在迴路，必須啟動生成樹演算法，阻塞掉產生迴路的埠。而路由器的路由協議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負載，提高可靠性。

2.負載集中：交換機之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進行動態分配，以平衡負載。而路由器的路由協議演算法可以避免這一點，OSPF路由協議演算法不但能產生多條路由，而且能為不同的網路應用選擇各自不同的最佳路由。

3.廣播控制：交換機只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網路就是一個大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網路。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續進行廣播。

4.子網劃分：交換機只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且採用平坦的地址結構，因此不能根據MAC地址來劃分子網。而路由器識別IP地址，IP地址由網路管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結構，被劃分成網路號和主機號，可以非常方便地用於劃分子網，路由器的主要功能就是用於連接不同的網路。

5.保密問題：雖說交換機也可以根據幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內容對幀實施過濾，但路由器根據報文的源IP地址、目的IP地址、TCP埠地址等內容對報文實施過濾，更加直觀方便。

6.介質相關：交換機作為橋接設備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉換，但這種轉換過程比較復雜，不適合ASIC實現，勢必降低交換機的轉發速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質和鏈路協議的網路互連，而不會用來在物理介質和鏈路層協議相差甚元的網路之間進行互連。而路由器則不同，它主要用於不同網路之間互連，因此能連接不同物理介質、鏈路層協議和網路層協議的網路。路由器在功能上雖然占據了優勢，但價格昂貴，報文轉發速度低。

近幾年，交換機為提高性能做了許多改進，其中最突出的改進是虛擬網路和三層交換。

劃分子網可以縮小廣播域，減少廣播風暴對網路的影響。路由器每一介面連接一個子網，廣播報文不能經過路由器廣播出去，連接在路由器不同介面的子網屬於不同子網，子網范圍由路由器物理劃分。對交換機而言，每一個埠對應一個網段，由於子網由若干網段構成，通過對交換機埠的組合，可以邏輯劃分子網。廣播報文只能在子網內廣播，不能擴散到別的子網內，通過合理劃分邏輯子網，達到控制廣播的目的。由於邏輯子網由交換機埠任意組合，沒有物理上的相關性，因此稱為虛擬子網，或叫虛擬網。虛擬網技術不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題，且虛擬網內網段與其物理位置無關，即相鄰網段可以屬於不同虛擬網，而相隔甚遠的兩個網段可能屬於不同虛擬網，而相隔甚遠的兩個網段可能屬於同一個虛擬網。不同虛擬網內的終端之間不能相互通信，增強了對網路內數據的訪問控制。

交換機和路由器是性能和功能的矛盾體，交換機交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強，但報文轉發速度慢。解決這個矛盾的技術是三層交換，既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能。

4 第三層交換機和路由器的區別

在第三層交換技術出現之前，幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區別開來，他們完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，現在第三層交換機完全能夠執行傳統路由器的大多數功能。作為網路互連的設備，第三層交換機具有以下特徵：

1.轉發基於第三層地址的業務流；

2.完全交換功能；

3.可以完成特殊服務，如報文過濾或認證；

4.執行或不執行路由處理。

第三層交換機與傳統路由器相比有如下優點：

1.子網間傳輸帶寬可任意分配：傳統路由器每個介面連接一個子網，子網通過路由器進行傳輸的速率被介面的帶寬所限制。而三層交換機則不同，它可以把多個埠定義成一個虛擬網，把多個埠組成的虛擬網作為虛擬網介面，該虛擬網內信息可通過組成虛擬網的埠送給三層交換機，由於埠數可任意指定，子網間傳輸帶寬沒有限制。

2.合理配置信息資源：由於訪問子網內資源速率和訪問全局網中資源速率沒有區別，子網設置單獨伺服器的意義不大，通過在全局網中設置伺服器群不僅節省費用，更可以合理配置信息資源。

3.降低成本：通常的網路設計用交換機構成子網，用路由器進行子網間互連。目前採用三層交換機進行網路設計，既可以進行任意虛擬子網劃分，又可以通過交換機三層路由功能完成子網間通信，為此節省了價格昂貴的路由器。

4.交換機之間連接靈活：作為交換機，它們之間不允許存在迴路，作為路由器，又可有多條通路來提高可靠性、平衡負載。三層交換機用生成樹演算法阻塞造成迴路的埠，但進行路由選擇時，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。

5 結論

綜上所述，交換機一般用於LAN－WAN的連接，交換機歸於網橋，是數據鏈路層的設備，有些交換機也可實現第三層的交換。路由器用於WAN－WAN之間的連接，可以解決異性網路之間轉發分組，作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路，並採用不同協議。相比較而言，路由器的功能較交換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣播應用。

❷ 路由器和交換機是做什麼的

號稱網路硬體三劍客的集線器（Hub）、交換機（Switch）與路由器（Router）一直都是網路界的活躍分子，但讓很多初入網路之門的菜鳥惱火的是，它們三者不僅外觀相似，而且經常呆在一起，要想分清誰是誰，感覺有點難!就讓我們一起來看看它們之間有什麼區別和聯系吧!

三劍客的工作原理

一、集線器

1.什麼是集線器

在認識集線器之前，必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網路中，最簡單的就是兩台電腦通過兩塊網卡構成「雙機互連」，兩塊網卡之間一般是由非屏蔽雙絞線來充當信號線的。由於雙絞線在傳輸信號時信號功率會逐漸衰減，當信號衰減到一定程度時將造成信號失真，因此在保證信號質量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離為100米。當兩台電腦之間的距離超過100米時，為了實現雙機互連，人們便在這兩台電腦之間安裝一個「中繼器」，它的作用就是將已經衰減得不完整的信號經過整理，重新產生出完整的信號再繼續傳送。

中繼器就是普通集線器的前身，集線器實際就是一種多埠的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數量的RJ45介面，通過這些介面，集線器便能為相應數量的電腦完成「中繼」功能。由於它在網路中處於一種「中心」位置，因此集線器也叫做「Hub」。

2.集線器的工作原理

集線器的工作原理很簡單，以圖2為例，圖中是一個具備8個埠的集線器，共連接了8台電腦。集線器處於網路的「中心」，通過集線器對信號進行轉發，8台電腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計算機1要將一條信息發送給計算機8，當計算機1的網卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器並不會直接將信息送給計算機8，它會將信息進行「廣播」--將信息同時發送給8個埠，當8個埠上的計算機接收到這條廣播信息時，會對信息進行檢查，如果發現該信息是發給自己的，則接收，否則不予理睬。由於該信息是計算機1發給計算機8的，因此最終計算機8會接收該信息，而其它7台電腦看完信息後，會因為信息不是自己的而不接收該信息。
3.集線器的特點

1）共享帶寬

集線器的帶寬是指它通信時能夠達到的最大速度。目前市面上用於中小型區域網的集線器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應三種。

10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機使用的是100Mbps網卡，在傳輸數據時速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自適應集線器能夠根據與埠相連的網卡速度自動調整帶寬，當與10Mbps的網卡相連時，其帶寬為10Mb；與100Mbps的網卡相連時，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也叫做「雙速集線器」。

集線器是一種「共享」設備，集線器本身不能識別目的地址，當同一區域網內的A主機給B主機傳輸數據時，數據包在以集線器為架構的網路上是以廣播方式傳輸的，由每一台終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。

由於集線器在一個時鍾周期中只能傳輸一組信息，如果一台集線器連接的機器數目較多，並且多台機器經常需要同時通信時，將導致集線器的工作效率很差，如發生信息堵塞、碰撞等。

為什麼會這樣呢?打給比方，以圖2為例，當計算機1正在通過集線器發信息給計算機8時，如果此時計算機2也想通過集線器將信息發給計算機7，當它試圖與集線器聯系時，卻發現集線器正在忙計算機1的事情，於是計算機2便會「帶」著數據站在集線器的面前等待，並時時要求集線器停下計算機1的活來幫自己干。如果計算機2成功地將集線器「搶」過來了（由於集線器是「共享」的，因此很容易搶到手），此時正處於傳輸狀態的計算機1的數據便會停止，於是計算機1也會去「搶」集線器……

可見，集線器上每個埠的真實速度除了與集線器的帶寬有關外，與同時工作的設備數量也有關。比如說一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8台計算機，當這8台計算機同時工作時，則每台計算機真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!

2半雙工

先說說全雙工：兩台設備在發送和接收數據時，通信雙方都能在同一時刻進行發送或接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工。而處於半雙工傳送方式的設備，當其中一台設備在發送數據時，另一台只能接收，而不能同時將自己的數據發送出去。

由於集線器採取的是「廣播」傳輸信息的方式，因此集線器傳送數據時只能工作在半雙工狀態下，比如說計算機1與計算機8需要相互傳送一些數據，當計算機1在發送數據時，計算機8隻能接收計算機1發過來的數據，只有等計算機1停止發送並做好了接收准備，它才能將自己的信息發送給計算機1或其它計算機。

二、交換機

1.什麼是交換機

交換機也叫交換式集線器，它通過對信息進行重新生成，並經過內部處理後轉發至指定埠，具備自動定址能力和交換作用，由於交換機根據所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從源埠送至目的埠，避免了和其他埠發生碰撞。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。

2.交換機的工作原理

在計算機網路系統中，交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。集線器是採用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那麼這個郵遞員是個不認識字的「傻瓜」--要他去送信，他不知道直接根據信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發給所有的人，然後讓接收的人根據地址信息來判斷是不是自己的!而交換機則是一個「聰明」的郵遞員--交換機擁有一條高帶寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背部匯流排上，當控制電路收到數據包以後，處理埠會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬體地址）的NIC（網卡）掛接在哪個埠上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的埠。目的MAC若不存在，交換機才廣播到所有的埠，接收埠回應後交換機會「學習」新的地址，並把它添加入內部地址表中。

可見，交換機在收到某個網卡發過來的「信件」時，會根據上面的地址信息，以及自己掌握的「常住居民戶口簿」快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在「戶口簿」上，交換機才會像集線器一樣將信分發給所有的人，然後從中找到收信人。而找到收信人之後，交換機會立刻將這個人的信息登記到「戶口簿」上，這樣以後再為該客戶服務時，就可以迅速將信件送達了。

3.交換機的性能特點

1）獨享帶寬

由於交換機能夠智能化地根據地址信息將數據快速送到目的地，因此它不會像集線器那樣在傳輸數據時「打擾」那些非收信人。這樣一來，交換機在同一時刻可進行多個埠組之間的數據傳輸。並且每個埠都可視為是獨立的網段，相互通信的雙方獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。比如說，當A主機向D主機發送數據時，B主機可同時向C主機發送數據，而且這兩個傳輸都享有網路的全部帶寬--假設此時它們使用的是10Mb的交換機，那麼該交換機此時的總流通量就等於2×10Mb=20Mb。

2）全雙工

當交換機上的兩個埠在通信時，由於它們之間的通道是相對獨立的，因此它們可以實現全雙工通信。

三、集線器與交換機的區別

從兩者的工作原理來看，交換機和集線器是有很大差別的。首先，從OSI體系結構來看，集線器屬於OSI的第一層物理層設備，而交換機屬於OSI的第二層數據鏈路層設備。

其次，從工作方式來看，集線器採用一種「廣播」模式，因此很容易產生「廣播風暴」，當網路規模較大時性能會受到很大的影響。而當交換機工作的時候，只有發出請求的埠和目的埠之間相互響應而不影響其他埠，因此交換機能夠在一定程度上隔離沖突域和有效抑制「廣播風暴」的產生。

另外，從帶寬來看，集線器不管有多少個埠，所有埠都是共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個埠傳送數據，其他埠只能等待，同時集線器只能工作在半雙工模式下；而對於交換機而言，每個埠都有一條獨占的帶寬，當兩個埠工作時並不影響其他埠的工作，同時交換機不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。

如果用最簡單的語言敘述交換機與集線器的區別，那就應該是智能與非智能的區別。集線器說白了只是連接多個計算機的網路設備，它只能起到信號放大和傳輸的作用，不能對信號中的碎片進行處理，所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機則可以看作為是一種智能型的集線器，它除了擁有集線器的所有特性外，還具有自動定址、交換、處理的功能。並且在數據傳遞過程中，發送端與接受端獨立工作，不與其它埠發生關系，從而達到防止數據丟失和提高吞吐量的目的。

四、路由器

1.路由器的作用

通過集線器或交換機，我們可以將很多台電腦組成一個比較大的區域網（圖3），但是當機器的數量達到一定數目時，問題也就來了：對於用集線器構成的區域網而言，由於採用「廣播」工作模式，當網路規模較大時，信息在傳輸過程中出現碰撞、堵塞的情況越來越嚴重，即使是交換機，這種情況也同樣存在。其次，這種區域網不安全，也不利於管理。

為了解決這些問題，人們便將一個較大的網路劃分為一個個小的子網、網段，或者直接將它們劃分為多個VLAN（即虛擬區域網），在一個VLAN內，一台主機發出的信息只能發送到具有相同VLAN號的其他主機，其他VLAN的成員收不到這些信息或廣播幀。採用VLAN劃分網路後，可有效地抑制網路上的廣播風暴，增加網路的安全性，使管理控制集中（圖4）。

既然是區域網，萬一分別處於不同VLAN的主機需要互相通信時該怎麼辦呢?這時候就得通過路由器（Router，轉發者）來幫忙了。路由器可以將處於不同子網、網段、VLAN的電腦連接起來，讓它們自由通信。另外，我們都知道目前的網路有很多種結構類型，且不同網路所使用的協議、速度也不盡相同。當兩個不同結構的網路需要互連時，也可以通過路由器來實現。路由器可以使兩個相似或不同體系結構的區域網段連接到一起，以構成一個更大的區域網或一個廣域網。

可見，路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備，它能將不同網路、網段或VLAN之間的數據信息進行「翻譯」，以使它們能夠相互「讀」懂對方的數據，從而構成一個更大的網路。

2.路由器的工作原理

所謂路由就是指通過相互連接的網路把信息從源地點移動到目標地點的活動。那麼路由器具體是如何進行「翻譯」工作的呢?我們平時在學習、翻譯英語時，肯定會准備一本英漢字典，通過它來實現英文與中文之間的互現轉換。而對於路由器而言，它也有這種用於翻譯的字典--路徑表。路徑表（Routing Table）保存著各種傳輸路徑的相關數據，如子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。

通過路由器可以讓不同子網、網段進行互連，因此路由器與集線器、交換機不同，它一般安裝在網路的「骨幹」部位，而不像集線器、交換機那樣工作在基層。比如說一個較大規模的企業區域網，基於管理、安全、性能的考慮，一般都會將整個網路劃分為多個VLAN，如此一來，當VLAN與VLAN之間進行通訊時，就必須使用路由器。

對於該企業網而言，肯定還需要與互聯網相連，對於企業而言，一般都是通過租用電信的DDN專線或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式將企業網接入互聯網，而此時由於網路體系及所用協議的不同，也需要路由器來完成企業網與互聯網的互連工作。

點擊放大

一般來說，在路由過程中，信息至少會經過一個或多個中間節點。通常，人們會把路由和交換進行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現的功能是完全一樣的。其實，路由和交換之間的主要區別就是交換發生在OSI參考模型的第二層（數據鏈路層），而路由發生在第三層，即網路層。這一區別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現各自功能的方式是不同的。路由器通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由選擇，這也是路由器名稱的由來。

三劍客的外觀比較

前面我們已經講解了集線器、交換機、路由器的工作原理，但是對於很多初學者來說，有時也希望能夠從外觀上去區分它們。當然，集線器、交換機、路由器在外觀上肯定有所區別，但這些往往只能作為參考信息，畢竟現在很多集線器、交換機與路由器產品在外觀上看非常相似。而這裡面最難區分的就是普通桌面型的集線器與交換機，而路由器相對比較容易識別。
1.集線器與交換機的外觀區別

1）集線器的外觀

集線器的結構比較簡單，因此集線器一般都比較小巧：介面面板上一般具備8個、16個、24個、32個等數量不等的RJ45介面。

由於單個集線器的最大介面數一般也就32個，如果要連接50台甚至100台主機的話該怎麼辦呢?集線器上的「Uplink」級聯口就是為了解決這個問題而出現的--通過級聯口，可以將多個集線器連接在一起，以便拓展集線器的介面數及連接距離，但最多隻能級聯4個集線器。

與介面對應的則是面板上標有數字的一排或兩排指示燈，用來指示集線器的工作狀態。其中「Power」是電源指示燈，標有數字的是「Link」（連接）與「Action」（活動）指示燈，當某個RJ45介面中有正確的信號接入時，該介面的「Link」燈呈常亮狀態，當有信號傳輸時，則「Action」燈閃爍。現在集線器一般都將「Link」與「Action」指示燈合二為一，用一個指示燈來完成「Link」與「Action」的工作。

點擊放大

2）交換機的外觀

根據應用范圍不同交換機存在著多種多樣的外觀。例如一些用於骨幹線路的交換機，往往採用的是「模塊式」集成方式，用戶可以通過購買、增加模塊來增強交換機的功能，這類交換機一般應用在大型企業，其體積也很大。

而對於那些應用在小型區域網的桌面型交換機，其外觀與普通的集線器非常相似，要想在外觀上區分它們，除了銘牌上「HUB」與「Switch」標志的區別外，關鍵是指示燈：如今的交換機大多是10/100Mbps自適應交換機，因此其面板上一般有用來表示該埠是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈。另外，交換機既可以工作在全雙工狀態下，也可以工作在半雙工狀態下，因此其面板上一般還有一排「FDX/COL」或「FD/COL」指示燈。

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其中「FDX」或「FD」是「Full Duplex」（全雙工）的縮寫，當交換機上的某個埠工作在全雙工狀態時，其對應的「FDX」指示燈會亮，否則該埠工作在半雙工狀態下；「COL」則是信息碰撞指示燈，當該埠中傳輸的數據出現碰撞時，則該燈會閃爍，碰撞越厲害，閃爍越厲害。

對於集線器而言，雖然有些10/100Mbps自適應的集線器也有用來指示是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈，但絕對沒有「FDX/COL」指示燈。初學者可以通過這一點來區分集線器與交換機。
2.路由器的組成與外觀

1）路由器的組成

路由器作為一種高級的網路設備，並不是每個人都可以接觸到的，這是因為它的普及性不如集線器、交換機高。

集線器、交換機在工作時都是通過硬體直接實現信號的傳輸，而路由器則不同，事實上路由器是一台特殊的計算機，它有CPU、存儲介質以及操作系統，只不過這些都與PC上的有點差別而已。總的說來，路由器也可分為硬體及軟體兩部分。軟體部分主要是操作系統，普通PC的操作系統有Windows系列、Linux/Unix等，而路由器的操作系統就是IOS（Internetwork Operating System，互聯網際操作系統）。

路由器的硬體主要有CPU、介面和存儲介質等。路由器中的CPU和計算機中的CPU所要實現的功能都是一樣的。一般來說，計算機的CPU處理能力比路由器強大，但是在一些高端路由器上也會用到頻率高到300MHz的CPU。路由器中的介面是非常重要的，因為它是連接網路最直接的媒介，它的介面主要有乙太網口、串口、FDDI、令牌環等。計算機中有內存和硬碟，路由器中也有，只不過它的名字不同而已；路由器中的存儲介質主要有ROM（Read-Only Memory，只讀儲存設備）、Flash（快閃記憶體）、NVROM（非易失性隨機存儲器）、DRAM（動態隨機存儲器）等幾種。

路由器正是通過其特殊的軟體功能來完成路由工作的，由於這種專業的路由器價格昂貴，所以現在人們也會在一些對路由器要求不高的應用環境中利用普通的PC機來實現路由功能，比如說只要在一台PC機上安裝Windows2000 Server，然後進行必要的配置，一台「路由器」就打造出來了。

2）路由器的外觀

路由器主要運行在骨幹網路上，因此外觀也千姿百態，比如一些應用於網際網路骨幹線路的千兆級別的路由器，往往也是模塊化設計，體型也很龐大。

而那些應用於中小型企業的路由器則相對比較小巧，這類外觀看起來與集線器、交換機差不多的路由器，其最大的外觀特點就是埠數量相對較少，但類型多樣。
其實也很好理解，路由器主要是用來連接不同類型的網路，它位於網路的最高層，基於成本的考慮，其埠肯定比較少，但同時為了連接多種類型的網路，又必須具備多種類型的網路介面。

三劍客的選購

集線器、交換機、路由器的工作原理、性能特點和價格都不同，因此在構建網路平台時，應該根據實際需要，科學地選擇產品。當然，我們在這里討論的選購主要是針對一些中小型網路而言的，對於校園網、大型企業網，由於涉及的面太多，一般都需要專業的網路工程師進行網路設計與產品選購。

一、不同用戶需求推薦

1.普通家庭用戶

一般一個家庭的電腦數量有限，而組網的目的一般是為了實現共享上網、玩網路游戲等。由於電腦數量少，對帶寬的要求不高，因此選擇一個埠數少於8個，10Mbps帶寬的集線器比較合適，目前這類產品很多，價格也非常便宜，一般在80~100元之間。

集線器的特點是價格便宜，但由於採用「共享帶寬」的工作模式，因此集線器只適合那些對價格敏感、網路規模不大且數據傳輸量不大的用戶使用。

2.學生宿舍

對於學生宿舍而言，一般電腦數量比較多，再加上宿舍與宿舍之間比較近，組網非常方便。學生一般比較喜歡通過組網來實現共享上網、聯網游戲、視頻欣賞等，因此對帶寬的要求相對較高，再加上學生作息時間都差不多，往往許多電腦會同時上網，所以最佳選擇是使用交換機。交換機獨享帶寬的工作模式，能夠滿足學生對高帶寬的要求，同時也可以避免許多機器同時通信所帶來的網路堵塞問題。考慮到學生的經濟承受能力不高，可以選擇國內廠商出品的中低端10/100Mbps自適應桌面交換機，埠數要根據聯網的電腦數目進行考慮，不過最好是選擇16口的價廉物美的主流產品，目前這類中低端產品的價格大都在700元以下，對於學生來說也還可以承受。如果埠數不夠的話，可以採取級聯的方式解決。

當然，上面我們是針對一些對網路速度要求較高的學生宿舍而言的，如果聯網的電腦不是很多（少於10台），並且只想共享上網或玩一些對網速要求不高的游戲的話，則也可以考慮使用10Mbps的集線器，但不推薦使用10/100Mbps自適應的集線器。如果要求高一點的話，可以到市場上找找那些迷你型的10Mbps交換機，這類產品一般埠數少，而且售價也很便宜，一般在200元左右。

3.中小型辦公網路

對於中小型的辦公網路而言，如果考慮性能、穩定性及以後的擴展性，最好選擇10/100Mbps自適應交換機來構建區域網，如果是小型的辦公網路，也可以考慮集線器。

如今辦公室一般都需要共享上網，而目前使用最多的就是共享ADSL上網。對於中小型辦公網路而言，由於一般不會配備專業的伺服器，因此要共享上網的話，可以通過配置一台ADSL路由器來解決共享問題，這樣可以省去一台代理伺服器。目前這類ADSL路由器價格比較便宜，且可供選擇的產品很多。
二、集線器的選購標准

1.注意帶寬標准

根據帶寬的不同，目前市面上用於區域網（一般是指小型區域網）的HUB可分為10Mbps、100Mbps和10/100Mbps 自適應三種。選擇哪種集線器主要取決於三個因素：a.上連設備帶寬：如果上連設備支持IEEE802.3U，自然可購買100Mbps集線器，否則只有選擇10Mbps的了；b.站點數：由於連在集線器上的所有電腦均爭用同一個上行匯流排，處於同一沖突域內，所以如果電腦數目較多，最好選擇帶寬高的；c.應用需求。

2.是否滿足擴展需求

根據埠數目的多少HUB一般分為8口、16口和24口幾種。當一個集線器提供的埠不夠時，一般有以下兩種方法擴展：

a.堆疊：堆疊是解決單個集線器埠不足時的一種方法，但是因為堆疊在一起的多個集線器還是工作在同一環境下，所以堆疊的層數也不能太多。市面上一些集線器以其堆疊層數比其他品牌的多而作為賣點，如果遇到這種情況，要辨證認識：一方面可堆疊層數越多，一般說明集線器的穩定性越高；另一方面，可堆疊層數越多，每個用戶實際可享有的帶寬則越小。

b.級聯：級聯是在網路中增加用戶數的另一種方法，但是此項功能的使用一般是有條件的，即HUB必須提供可級聯的埠，此埠上常標有「Uplink」或「MDI」字樣，用此埠與其他的HUB進行級聯。如果沒有提供專門的埠，當要進行級聯時，連接兩個集線器的雙絞線在製作時必須要進行錯線。

3.是否支持網管功能

根據對HUB管理方式的不同可分為Damp Hub

❸ 路由器工作在哪一層

路由器發生在OSI參考模型的第三層，即網路層。
交換機發生在OSI參考模型第二層，即數據鏈路層。
這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息，所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。

❹ 路由器和交換機是做什麼的

號稱網路硬體三劍客的集線器（Hub）、交換機（Switch）與路由器（Router）一直都是網路界的活躍分子，但讓很多初入網路之門的菜鳥惱火的是，它們三者不僅外觀相似，而且經常呆在一起，要想分清誰是誰，感覺有點難!就讓我們一起來看看它們之間有什麼區別和聯系吧!

三劍客的工作原理

一、集線器

1.什麼是集線器

在認識集線器之前，必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網路中，最簡單的就是兩台電腦通過兩塊網卡構成「雙機互連」，兩塊網卡之間一般是由非屏蔽雙絞線來充當信號線的。由於雙絞線在傳輸信號時信號功率會逐漸衰減，當信號衰減到一定程度時將造成信號失真，因此在保證信號質量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離為100米。當兩台電腦之間的距離超過100米時，為了實現雙機互連，人們便在這兩台電腦之間安裝一個「中繼器」，它的作用就是將已經衰減得不完整的信號經過整理，重新產生出完整的信號再繼續傳送。

中繼器就是普通集線器的前身，集線器實際就是一種多埠的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數量的RJ45介面，通過這些介面，集線器便能為相應數量的電腦完成「中繼」功能。由於它在網路中處於一種「中心」位置，因此集線器也叫做「Hub」。

2.集線器的工作原理

集線器的工作原理很簡單，以圖2為例，圖中是一個具備8個埠的集線器，共連接了8台電腦。集線器處於網路的「中心」，通過集線器對信號進行轉發，8台電腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計算機1要將一條信息發送給計算機8，當計算機1的網卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器並不會直接將信息送給計算機8，它會將信息進行「廣播」--將信息同時發送給8個埠，當8個埠上的計算機接收到這條廣播信息時，會對信息進行檢查，如果發現該信息是發給自己的，則接收，否則不予理睬。由於該信息是計算機1發給計算機8的，因此最終計算機8會接收該信息，而其它7台電腦看完信息後，會因為信息不是自己的而不接收該信息。
3.集線器的特點

1）共享帶寬

集線器的帶寬是指它通信時能夠達到的最大速度。目前市面上用於中小型區域網的集線器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應三種。

10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機使用的是100Mbps網卡，在傳輸數據時速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自適應集線器能夠根據與埠相連的網卡速度自動調整帶寬，當與10Mbps的網卡相連時，其帶寬為10Mb；與100Mbps的網卡相連時，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也叫做「雙速集線器」。

集線器是一種「共享」設備，集線器本身不能識別目的地址，當同一區域網內的A主機給B主機傳輸數據時，數據包在以集線器為架構的網路上是以廣播方式傳輸的，由每一台終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。

由於集線器在一個時鍾周期中只能傳輸一組信息，如果一台集線器連接的機器數目較多，並且多台機器經常需要同時通信時，將導致集線器的工作效率很差，如發生信息堵塞、碰撞等。

為什麼會這樣呢?打給比方，以圖2為例，當計算機1正在通過集線器發信息給計算機8時，如果此時計算機2也想通過集線器將信息發給計算機7，當它試圖與集線器聯系時，卻發現集線器正在忙計算機1的事情，於是計算機2便會「帶」著數據站在集線器的面前等待，並時時要求集線器停下計算機1的活來幫自己干。如果計算機2成功地將集線器「搶」過來了（由於集線器是「共享」的，因此很容易搶到手），此時正處於傳輸狀態的計算機1的數據便會停止，於是計算機1也會去「搶」集線器……

可見，集線器上每個埠的真實速度除了與集線器的帶寬有關外，與同時工作的設備數量也有關。比如說一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8台計算機，當這8台計算機同時工作時，則每台計算機真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!

2半雙工

先說說全雙工：兩台設備在發送和接收數據時，通信雙方都能在同一時刻進行發送或接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工。而處於半雙工傳送方式的設備，當其中一台設備在發送數據時，另一台只能接收，而不能同時將自己的數據發送出去。

由於集線器採取的是「廣播」傳輸信息的方式，因此集線器傳送數據時只能工作在半雙工狀態下，比如說計算機1與計算機8需要相互傳送一些數據，當計算機1在發送數據時，計算機8隻能接收計算機1發過來的數據，只有等計算機1停止發送並做好了接收准備，它才能將自己的信息發送給計算機1或其它計算機。

二、交換機

1.什麼是交換機

交換機也叫交換式集線器，它通過對信息進行重新生成，並經過內部處理後轉發至指定埠，具備自動定址能力和交換作用，由於交換機根據所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從源埠送至目的埠，避免了和其他埠發生碰撞。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。

2.交換機的工作原理

在計算機網路系統中，交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。集線器是採用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那麼這個郵遞員是個不認識字的「傻瓜」--要他去送信，他不知道直接根據信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發給所有的人，然後讓接收的人根據地址信息來判斷是不是自己的!而交換機則是一個「聰明」的郵遞員--交換機擁有一條高帶寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背部匯流排上，當控制電路收到數據包以後，處理埠會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬體地址）的NIC（網卡）掛接在哪個埠上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的埠。目的MAC若不存在，交換機才廣播到所有的埠，接收埠回應後交換機會「學習」新的地址，並把它添加入內部地址表中。

可見，交換機在收到某個網卡發過來的「信件」時，會根據上面的地址信息，以及自己掌握的「常住居民戶口簿」快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在「戶口簿」上，交換機才會像集線器一樣將信分發給所有的人，然後從中找到收信人。而找到收信人之後，交換機會立刻將這個人的信息登記到「戶口簿」上，這樣以後再為該客戶服務時，就可以迅速將信件送達了。

3.交換機的性能特點

1）獨享帶寬

由於交換機能夠智能化地根據地址信息將數據快速送到目的地，因此它不會像集線器那樣在傳輸數據時「打擾」那些非收信人。這樣一來，交換機在同一時刻可進行多個埠組之間的數據傳輸。並且每個埠都可視為是獨立的網段，相互通信的雙方獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。比如說，當A主機向D主機發送數據時，B主機可同時向C主機發送數據，而且這兩個傳輸都享有網路的全部帶寬--假設此時它們使用的是10Mb的交換機，那麼該交換機此時的總流通量就等於2×10Mb=20Mb。

2）全雙工

當交換機上的兩個埠在通信時，由於它們之間的通道是相對獨立的，因此它們可以實現全雙工通信。

三、集線器與交換機的區別

從兩者的工作原理來看，交換機和集線器是有很大差別的。首先，從OSI體系結構來看，集線器屬於OSI的第一層物理層設備，而交換機屬於OSI的第二層數據鏈路層設備。

其次，從工作方式來看，集線器採用一種「廣播」模式，因此很容易產生「廣播風暴」，當網路規模較大時性能會受到很大的影響。而當交換機工作的時候，只有發出請求的埠和目的埠之間相互響應而不影響其他埠，因此交換機能夠在一定程度上隔離沖突域和有效抑制「廣播風暴」的產生。

另外，從帶寬來看，集線器不管有多少個埠，所有埠都是共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個埠傳送數據，其他埠只能等待，同時集線器只能工作在半雙工模式下；而對於交換機而言，每個埠都有一條獨占的帶寬，當兩個埠工作時並不影響其他埠的工作，同時交換機不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。

如果用最簡單的語言敘述交換機與集線器的區別，那就應該是智能與非智能的區別。集線器說白了只是連接多個計算機的網路設備，它只能起到信號放大和傳輸的作用，不能對信號中的碎片進行處理，所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機則可以看作為是一種智能型的集線器，它除了擁有集線器的所有特性外，還具有自動定址、交換、處理的功能。並且在數據傳遞過程中，發送端與接受端獨立工作，不與其它埠發生關系，從而達到防止數據丟失和提高吞吐量的目的。

四、路由器

1.路由器的作用

通過集線器或交換機，我們可以將很多台電腦組成一個比較大的區域網（圖3），但是當機器的數量達到一定數目時，問題也就來了：對於用集線器構成的區域網而言，由於採用「廣播」工作模式，當網路規模較大時，信息在傳輸過程中出現碰撞、堵塞的情況越來越嚴重，即使是交換機，這種情況也同樣存在。其次，這種區域網不安全，也不利於管理。

為了解決這些問題，人們便將一個較大的網路劃分為一個個小的子網、網段，或者直接將它們劃分為多個VLAN（即虛擬區域網），在一個VLAN內，一台主機發出的信息只能發送到具有相同VLAN號的其他主機，其他VLAN的成員收不到這些信息或廣播幀。採用VLAN劃分網路後，可有效地抑制網路上的廣播風暴，增加網路的安全性，使管理控制集中（圖4）。

既然是區域網，萬一分別處於不同VLAN的主機需要互相通信時該怎麼辦呢?這時候就得通過路由器（Router，轉發者）來幫忙了。路由器可以將處於不同子網、網段、VLAN的電腦連接起來，讓它們自由通信。另外，我們都知道目前的網路有很多種結構類型，且不同網路所使用的協議、速度也不盡相同。當兩個不同結構的網路需要互連時，也可以通過路由器來實現。路由器可以使兩個相似或不同體系結構的區域網段連接到一起，以構成一個更大的區域網或一個廣域網。

可見，路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備，它能將不同網路、網段或VLAN之間的數據信息進行「翻譯」，以使它們能夠相互「讀」懂對方的數據，從而構成一個更大的網路。

2.路由器的工作原理

所謂路由就是指通過相互連接的網路把信息從源地點移動到目標地點的活動。那麼路由器具體是如何進行「翻譯」工作的呢?我們平時在學習、翻譯英語時，肯定會准備一本英漢字典，通過它來實現英文與中文之間的互現轉換。而對於路由器而言，它也有這種用於翻譯的字典--路徑表。路徑表（Routing Table）保存著各種傳輸路徑的相關數據，如子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。

通過路由器可以讓不同子網、網段進行互連，因此路由器與集線器、交換機不同，它一般安裝在網路的「骨幹」部位，而不像集線器、交換機那樣工作在基層。比如說一個較大規模的企業區域網，基於管理、安全、性能的考慮，一般都會將整個網路劃分為多個VLAN，如此一來，當VLAN與VLAN之間進行通訊時，就必須使用路由器。

對於該企業網而言，肯定還需要與互聯網相連，對於企業而言，一般都是通過租用電信的DDN專線或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式將企業網接入互聯網，而此時由於網路體系及所用協議的不同，也需要路由器來完成企業網與互聯網的互連工作。

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一般來說，在路由過程中，信息至少會經過一個或多個中間節點。通常，人們會把路由和交換進行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現的功能是完全一樣的。其實，路由和交換之間的主要區別就是交換發生在OSI參考模型的第二層（數據鏈路層），而路由發生在第三層，即網路層。這一區別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現各自功能的方式是不同的。路由器通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由選擇，這也是路由器名稱的由來。

三劍客的外觀比較

前面我們已經講解了集線器、交換機、路由器的工作原理，但是對於很多初學者來說，有時也希望能夠從外觀上去區分它們。當然，集線器、交換機、路由器在外觀上肯定有所區別，但這些往往只能作為參考信息，畢竟現在很多集線器、交換機與路由器產品在外觀上看非常相似。而這裡面最難區分的就是普通桌面型的集線器與交換機，而路由器相對比較容易識別。
1.集線器與交換機的外觀區別

1）集線器的外觀

集線器的結構比較簡單，因此集線器一般都比較小巧：介面面板上一般具備8個、16個、24個、32個等數量不等的RJ45介面。

由於單個集線器的最大介面數一般也就32個，如果要連接50台甚至100台主機的話該怎麼辦呢?集線器上的「Uplink」級聯口就是為了解決這個問題而出現的--通過級聯口，可以將多個集線器連接在一起，以便拓展集線器的介面數及連接距離，但最多隻能級聯4個集線器。

與介面對應的則是面板上標有數字的一排或兩排指示燈，用來指示集線器的工作狀態。其中「Power」是電源指示燈，標有數字的是「Link」（連接）與「Action」（活動）指示燈，當某個RJ45介面中有正確的信號接入時，該介面的「Link」燈呈常亮狀態，當有信號傳輸時，則「Action」燈閃爍。現在集線器一般都將「Link」與「Action」指示燈合二為一，用一個指示燈來完成「Link」與「Action」的工作。

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2）交換機的外觀

根據應用范圍不同交換機存在著多種多樣的外觀。例如一些用於骨幹線路的交換機，往往採用的是「模塊式」集成方式，用戶可以通過購買、增加模塊來增強交換機的功能，這類交換機一般應用在大型企業，其體積也很大。

而對於那些應用在小型區域網的桌面型交換機，其外觀與普通的集線器非常相似，要想在外觀上區分它們，除了銘牌上「HUB」與「Switch」標志的區別外，關鍵是指示燈：如今的交換機大多是10/100Mbps自適應交換機，因此其面板上一般有用來表示該埠是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈。另外，交換機既可以工作在全雙工狀態下，也可以工作在半雙工狀態下，因此其面板上一般還有一排「FDX/COL」或「FD/COL」指示燈。

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其中「FDX」或「FD」是「Full Duplex」（全雙工）的縮寫，當交換機上的某個埠工作在全雙工狀態時，其對應的「FDX」指示燈會亮，否則該埠工作在半雙工狀態下；「COL」則是信息碰撞指示燈，當該埠中傳輸的數據出現碰撞時，則該燈會閃爍，碰撞越厲害，閃爍越厲害。

對於集線器而言，雖然有些10/100Mbps自適應的集線器也有用來指示是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈，但絕對沒有「FDX/COL」指示燈。初學者可以通過這一點來區分集線器與交換機。
2.路由器的組成與外觀

1）路由器的組成

路由器作為一種高級的網路設備，並不是每個人都可以接觸到的，這是因為它的普及性不如集線器、交換機高。

集線器、交換機在工作時都是通過硬體直接實現信號的傳輸，而路由器則不同，事實上路由器是一台特殊的計算機，它有CPU、存儲介質以及操作系統，只不過這些都與PC上的有點差別而已。總的說來，路由器也可分為硬體及軟體兩部分。軟體部分主要是操作系統，普通PC的操作系統有Windows系列、Linux/Unix等，而路由器的操作系統就是IOS（Internetwork Operating System，互聯網際操作系統）。

路由器的硬體主要有CPU、介面和存儲介質等。路由器中的CPU和計算機中的CPU所要實現的功能都是一樣的。一般來說，計算機的CPU處理能力比路由器強大，但是在一些高端路由器上也會用到頻率高到300MHz的CPU。路由器中的介面是非常重要的，因為它是連接網路最直接的媒介，它的介面主要有乙太網口、串口、FDDI、令牌環等。計算機中有內存和硬碟，路由器中也有，只不過它的名字不同而已；路由器中的存儲介質主要有ROM（Read-Only Memory，只讀儲存設備）、Flash（快閃記憶體）、NVROM（非易失性隨機存儲器）、DRAM（動態隨機存儲器）等幾種。

路由器正是通過其特殊的軟體功能來完成路由工作的，由於這種專業的路由器價格昂貴，所以現在人們也會在一些對路由器要求不高的應用環境中利用普通的PC機來實現路由功能，比如說只要在一台PC機上安裝Windows2000 Server，然後進行必要的配置，一台「路由器」就打造出來了。

2）路由器的外觀

路由器主要運行在骨幹網路上，因此外觀也千姿百態，比如一些應用於網際網路骨幹線路的千兆級別的路由器，往往也是模塊化設計，體型也很龐大。

而那些應用於中小型企業的路由器則相對比較小巧，這類外觀看起來與集線器、交換機差不多的路由器，其最大的外觀特點就是埠數量相對較少，但類型多樣。
其實也很好理解，路由器主要是用來連接不同類型的網路，它位於網路的最高層，基於成本的考慮，其埠肯定比較少，但同時為了連接多種類型的網路，又必須具備多種類型的網路介面。

三劍客的選購

集線器、交換機、路由器的工作原理、性能特點和價格都不同，因此在構建網路平台時，應該根據實際需要，科學地選擇產品。當然，我們在這里討論的選購主要是針對一些中小型網路而言的，對於校園網、大型企業網，由於涉及的面太多，一般都需要專業的網路工程師進行網路設計與產品選購。

一、不同用戶需求推薦

1.普通家庭用戶

一般一個家庭的電腦數量有限，而組網的目的一般是為了實現共享上網、玩網路游戲等。由於電腦數量少，對帶寬的要求不高，因此選擇一個埠數少於8個，10Mbps帶寬的集線器比較合適，目前這類產品很多，價格也非常便宜，一般在80~100元之間。

集線器的特點是價格便宜，但由於採用「共享帶寬」的工作模式，因此集線器只適合那些對價格敏感、網路規模不大且數據傳輸量不大的用戶使用。

2.學生宿舍

對於學生宿舍而言，一般電腦數量比較多，再加上宿舍與宿舍之間比較近，組網非常方便。學生一般比較喜歡通過組網來實現共享上網、聯網游戲、視頻欣賞等，因此對帶寬的要求相對較高，再加上學生作息時間都差不多，往往許多電腦會同時上網，所以最佳選擇是使用交換機。交換機獨享帶寬的工作模式，能夠滿足學生對高帶寬的要求，同時也可以避免許多機器同時通信所帶來的網路堵塞問題。考慮到學生的經濟承受能力不高，可以選擇國內廠商出品的中低端10/100Mbps自適應桌面交換機，埠數要根據聯網的電腦數目進行考慮，不過最好是選擇16口的價廉物美的主流產品，目前這類中低端產品的價格大都在700元以下，對於學生來說也還可以承受。如果埠數不夠的話，可以採取級聯的方式解決。

當然，上面我們是針對一些對網路速度要求較高的學生宿舍而言的，如果聯網的電腦不是很多（少於10台），並且只想共享上網或玩一些對網速要求不高的游戲的話，則也可以考慮使用10Mbps的集線器，但不推薦使用10/100Mbps自適應的集線器。如果要求高一點的話，可以到市場上找找那些迷你型的10Mbps交換機，這類產品一般埠數少，而且售價也很便宜，一般在200元左右。

3.中小型辦公網路

對於中小型的辦公網路而言，如果考慮性能、穩定性及以後的擴展性，最好選擇10/100Mbps自適應交換機來構建區域網，如果是小型的辦公網路，也可以考慮集線器。

如今辦公室一般都需要共享上網，而目前使用最多的就是共享ADSL上網。對於中小型辦公網路而言，由於一般不會配備專業的伺服器，因此要共享上網的話，可以通過配置一台ADSL路由器來解決共享問題，這樣可以省去一台代理伺服器。目前這類ADSL路由器價格比較便宜，且可供選擇的產品很多。
二、集線器的選購標准

1.注意帶寬標准

根據帶寬的不同，目前市面上用於區域網（一般是指小型區域網）的HUB可分為10Mbps、100Mbps和10/100Mbps 自適應三種。選擇哪種集線器主要取決於三個因素：a.上連設備帶寬：如果上連設備支持IEEE802.3U，自然可購買100Mbps集線器，否則只有選擇10Mbps的了；b.站點數：由於連在集線器上的所有電腦均爭用同一個上行匯流排，處於同一沖突域內，所以如果電腦數目較多，最好選擇帶寬高的；c.應用需求。

2.是否滿足擴展需求

根據埠數目的多少HUB一般分為8口、16口和24口幾種。當一個集線器提供的埠不夠時，一般有以下兩種方法擴展：

a.堆疊：堆疊是解決單個集線器埠不足時的一種方法，但是因為堆疊在一起的多個集線器還是工作在同一環境下，所以堆疊的層數也不能太多。市面上一些集線器以其堆疊層數比其他品牌的多而作為賣點，如果遇到這種情況，要辨證認識：一方面可堆疊層數越多，一般說明集線器的穩定性越高；另一方面，可堆疊層數越多，每個用戶實際可享有的帶寬則越小。

b.級聯：級聯是在網路中增加用戶數的另一種方法，但是此項功能的使用一般是有條件的，即HUB必須提供可級聯的埠，此埠上常標有「Uplink」或「MDI」字樣，用此埠與其他的HUB進行級聯。如果沒有提供專門的埠，當要進行級聯時，連接兩個集線器的雙絞線在製作時必須要進行錯線。

3.是否支持網管功能

根據對HUB管理方式的不同可分為Damp Hub 亞集線器和Intelligent Hub 智能集線器兩種。智能集線器改進了普通HUB的缺點，增加了網路交換功能，具有網路管理和自動檢測網路埠速度的能力（類似於交換機）。而亞集線器只起到簡單的信號放大和再生的作用，無法對網路性能進行優化。早期使用的共享式HUB一般為非智能型的，而現在流行的100Mbps HUB和10/100Mbps自適應HUB多為智能型的。

4.注意介面類型

選擇HUB時，還要注意信號輸入口的介面類型，與雙絞線連接時需要具有RJ-45介面；如果與細纜相連，需要具有BNC介面；與粗纜相連需要有AUI介面；當區域網長距離連接時，還需要具有與光纖連接的光纖介面。早期的10Mbps HUB一般具有RJ-45、BNC和AUI三種介面。100Mbps HUB和10/100Mbps HUB一般只有RJ-45介面，有的也具有光纖介面。

5.注意品牌和價格

目前市面上的高檔HUB市場主要還是由美國產品占據，如3COM、Intel等，它們在設計上比較獨特，一般幾個甚至是每個埠配置一個處理器，當然價格比較高。我國台灣的D-Link和Accton的產品占據了中低端市場上的主要份額，而大陸的一些公司如聯想、實達也分別推出了自己的產品。中低檔產品一般均採用單處理器技術，其外圍電路的設計也大同小異。各個品牌在質量上差距已經不大。相對而言，大陸產品的價格要便宜很多。

❺ 路由器都是怎麼工作的

路由抄器又叫選徑器，是在襲網路中用來管理報文傳送路徑的設備，即在網路層實現互聯的設備。它的存在可減輕主機系統對路由管理的負擔，能提高路由管理效率。路由器分本地路由器與遠程路由器兩種。前者提供的安全級別比網橋高，而後者是使地理位置分離的區域網進行通信，與媒介毫無牽連，對網路有更大的控制權。路由器比網橋復雜，能支持更為復雜的網路，也具有更大的靈活性。

❻ 路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備，請問它工作在OSI的哪一層

只要是路由器就來一定是工作源在ISO七層模型的第三層（網路層），路由器功能就是完成一個子網與另一個子網的互連（它能識別數據包是轉發到哪個子網的）。交換機這樣的設備只能識別網卡的MAC地址（硬體地址），所以交換機實現的轉發都是基於同一個網路內的，即使你的數據包從邏輯上並不在一個網段，交換機也無法識別，它只認MAC地址，這就是第二層（鏈路層）轉發。

❼ 路由器是什麼,是網路設備嗎

路由器是什麼

路由器是什麼

路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備，它能將不同網路或網段之間的數據信息進行「翻譯」，以使它們能夠相互「讀」懂對方的數據，從而構成一個更大的網路。

路由器有兩大典型功能，即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等，一般由特定的硬體來完成；控制功能一般用軟體來實現，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。

多少年來，路由器的發展有起有伏。90年代中期，傳統路由器成為制約網際網路發展的瓶頸。ATM交換機取而代之，成為IP骨幹網的核心，路由器變成了配角。進入90年代末期，Internet規模進一步擴大，流量每半年翻一番，ATM網又成為瓶頸，路由器東山再起，Gbps路由交換機在1997年面世後，人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機，架構以路由器為核心的骨幹網。

附：路由器原理及路由協議
近十年來，隨著計算機網路規模的不斷擴大，大型互聯網路（如Internet）的迅猛發展，路由技術在網路技術中已逐漸成為關鍵部分，路由器也隨之成為最重要的網路設備。用戶的需求推動著路由技術的發展和路由器的普及，人們已經不滿足於僅在本地網路上共享信息，而希望最大限度地利用全球各個地區、各種類型的網路資源。而在目前的情況下，任何一個有一定規模的計算機網路（如企業網、校園網、智能大廈等），無論採用的是快速以大網技術、FDDI技術，還是ATM技術，都離不開路由器，否則就無法正常運作和管理。

1 網路互連
把自己的網路同其它的網路互連起來，從網路中獲取更多的信息和向網路發布自己的消息，是網路互連的最主要的動力。網路的互連有多種方式，其中使用最多的是網橋互連和路由器互連。

1.1 網橋互連的網路

網橋工作在OSI模型中的第二層，即鏈路層。完成數據幀（frame）的轉發，主要目的是在連接的網路間提供透明的通信。網橋的轉發是依據數據幀中的源地址和目的地址來判斷一個幀是否應轉發和轉發到哪個埠。幀中的地址稱為「MAC」地址或「硬體」地址，一般就是網卡所帶的地址。

網橋的作用是把兩個或多個網路互連起來，提供透明的通信。網路上的設備看不到網橋的存在，設備之間的通信就如同在一個網上一樣方便。由於網橋是在數據幀上進行轉發的，因此只能連接相同或相似的網路（相同或相似結構的數據幀），如乙太網之間、乙太網與令牌環（token ring）之間的互連，對於不同類型的網路（數據幀結構不同），如乙太網與X.25之間，網橋就無能為力了。

網橋擴大了網路的規模，提高了網路的性能，給網路應用帶來了方便，在以前的網路中，網橋的應用較為廣泛。但網橋互連也帶來了不少問題：一個是廣播風暴，網橋不阻擋網路中廣播消息，當網路的規模較大時（幾個網橋，多個乙太網段），有可能引起廣播風暴（broadcasting storm），導致整個網路全被廣播信息充滿，直至完全癱瘓。第二個問題是，當與外部網路互連時，網橋會把內部和外部網路合二為一，成為一個網，雙方都自動向對方完全開放自己的網路資源。這種互連方式在與外部網路互連時顯然是難以接受的。問題的主要根源是網橋只是最大限度地把網路溝通，而不管傳送的信息是什麼。

1.2 路由器互連網路

路由器互連與網路的協議有關，我們討論限於TCP／IP網路的情況。

路由器工作在OSI模型中的第三層，即網路層。路由器利用網路層定義的「邏輯」上的網路地址（即IP地址）來區別不同的網路，實現網路的互連和隔離，保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的數據茵先被送到路由器，再由路由器轉發出去。

IP路由器只轉發IP分組，把其餘的部分擋在網內（包括廣播），從而保持各個網路具有相對的獨立性，這樣可以組成具有許多網路（子網）互連的大型的網路。由於是在網路層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網路，只要網路層運行的是IP協議，通過路由器就可互連起來。

網路中的設備用它們的網路地址（TCP／IP網路中為IP地址）互相通信。IP地址是與硬體地址無關的「邏輯」地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩部分，一部分定義網路號，另一部分定義網路內的主機號。目前，在Internet網路中採用子網掩碼來確定IP地址中網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit，並且兩者是一一對應的，並規定，子網掩碼中數字為「1」所對應的IP地址中的部分為網路號，為「0」所對應的則為主機號。網路號和主機號合起來，才構成一個完整的IP地址。同一個網路中的主機IP地址，其網路號必須是相同的，這個網路稱為IP子網。

通信只能在具有相同網路號的IP地址之間進行，要與其它IP子網的主機進行通信，則必須經過同一網路上的某個路由器或網關（gateway）出去。不同網路號的IP地址不能直接通信，即使它們接在一起，也不能通信。

路由器有多個埠，用於連接多個IP子網。每個埠的IP地址的網路號要求與所連接的IP子網的網路號相同。不同的埠為不同的網路號，對應不同的IP子網，這樣才能使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上

2 路由原理

當IP子網中的一台主機發送IP分組給同一IP子網的另一台主機時，它將直接把IP分組送到網路上，對方就能收到。而要送給不同IP於網上的主機時，它要選擇一個能到達目的子網上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負責把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器，主機就把IP分組送給一個稱為「預設網關（default gateway）」的路由器上。「預設網關」是每台主機上的一個配置參數，它是接在同一個網路上的某個路由器埠的IP地址。

路由器轉發IP分組時，只根據IP分組目的IP地址的網路號部分，選擇合適的埠，把IP分組送出去。同主機一樣，路由器也要判定埠所接的是否是目的子網，如果是，就直接把分組通過埠送到網路上，否則，也要選擇下一個路由器來傳送分組。路由器也有它的預設網關，用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣，通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發出去，不知道的IP分組送給「預設網關」路由器，這樣一級級地傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網路丟棄了。

目前TCP／IP網路，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網通過路由器互連起來的國際性網路。這種網路稱為以路由器為基礎的網路（router based network），形成了以路由器為節點的「網間網」。在「網間網」中，路由器不僅負責對IP分組的轉發，還要負責與別的路由器進行聯絡，共同確定「網間網」的路由選擇和維護路由表。

路由動作包括兩項基本內容：尋徑和轉發。尋徑即判定到達目的地的最佳路徑，由路由選擇演算法來實現。由於涉及到不同的路由選擇協議和路由選擇演算法，要相對復雜一些。為了判定最佳路徑，路由選擇演算法必須啟動並維護包含路由信息的路由表，其中路由信息依賴於所用的路由選擇演算法而不盡相同。路由選擇演算法將收集到的不同信息填入路由表中，根據路由表可將目的網路與下一站（nexthop）的關系告訴路由器。路由器間互通信息進行路由更新，更新維護路由表使之正確反映網路的拓撲變化，並由路由器根據量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協議（routing protocol），例如路由信息協議（RIP）、開放式最短路徑優先協議（OSPF）和邊界網關協議（BGP）等。

轉發即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何將分組發送到下一個站點（路由器或主機），如果路由器不知道如何發送分組，通常將該分組丟棄；否則就根據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點，如果目的網路直接與路由器相連，路由器就把分組直接送到相應的埠上。這就是路由轉發協議（routed protocol）。

路由轉發協議和路由選擇協議是相互配合又相互獨立的概念，前者使用後者維護的路由表，同時後者要利用前者提供的功能來發布路由協議數據分組。下文中提到的路由協議，除非特別說明，都是指路由選擇協議，這也是普遍的習慣。

3 路由協議

典型的路由選擇方式有兩種：靜態路由和動態路由。

靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網路管理員干預，否則靜態路由不會發生變化。由於靜態路由不能對網路的改變作出反映，一般用於網路規模不大、拓撲結構固定的網路中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態路由優先順序最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時，以靜態路由為准。

動態路由是網路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程。它能實時地適應網路結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網路變化，路由選擇軟體就會重新計算路由，並發出新的路由更新信息。這些信息通過各個網路，引起各路由器重新啟動其路由演算法，並更新各自的路由表以動態地反映網路拓撲變化。動態路由適用於網路規模大、網路拓撲復雜的網路。當然，各種動態路由協議會不同程度地佔用網路帶寬和CPU資源。

靜態路由和動態路由有各自的特點和適用范圍，因此在網路中動態路由通常作為靜態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時，路由器首先查找靜態路由，如果查到則根據相應的靜態路由轉發分組；否則再查找動態路由。

根據是否在一個自治域內部使用，動態路由協議分為內部網關協議（IGP）和外部網關協議（EGP）。這里的自治域指一個具有統一管理機構、統一路由策略的網路。自治域內部採用的路由選擇協議稱為內部網關協議，常用的有RIP、OSPF；外部網關協議主要用於多個自治域之間的路由選擇，常用的是BGP和BGP-4。下面分別進行簡要介紹。

3.1 RIP路由協議

RIP協議最初是為Xerox網路系統的Xerox parc通用協議而設計的，是Internet中常用的路由協議。RIP採用距離向量演算法，即路由器根據距離選擇路由，所以也稱為距離向量協議。路由器收集所有可到達目的地的不同路徑，並且保存有關到達每個目的地的最少站點數的路徑信息，除到達目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄。同時路由器也把所收集的路由信息用RIP協議通知相鄰的其它路由器。這樣，正確的路由信息逐漸擴散到了全網。

RIP使用非常廣泛，它簡單、可靠，便於配置。但是RIP只適用於小型的同構網路，因為它允許的最大站點數為15，任何超過15個站點的目的地均被標記為不可達。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網路的廣播風暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由協議

80年代中期，RIP已不能適應大規模異構網路的互連，0SPF隨之產生。它是網間工程任務組織（1ETF）的內部網關協議工作組為IP網路而開發的一種路由協議。

0SPF是一種基於鏈路狀態的路由協議，需要每個路由器向其同一管理域的所有其它路由器發送鏈路狀態廣播信息。在OSPF的鏈路狀態廣播中包括所有介面信息、所有的量度和其它一些變數。利用0SPF的路由器首先必須收集有關的鏈路狀態信息，並根據一定的演算法計算出到每個節點的最短路徑。而基於距離向量的路由協議僅向其鄰接路由器發送有關路由更新信息。

與RIP不同，OSPF將一個自治域再劃分為區，相應地即有兩種類型的路由選擇方式：當源和目的地在同一區時，採用區內路由選擇；當源和目的地在不同區時，則採用區間路由選擇。這就大大減少了網路開銷，並增加了網路的穩定性。當一個區內的路由器出了故障時並不影響自治域內其它區路由器的正常工作，這也給網路的管理、維護帶來方便。

3.3 BGP和BGP-4路由協議

BGP是為TCP／IP互聯網設計的外部網關協議，用於多個自治域之間。它既不是基於純粹的鏈路狀態演算法，也不是基於純粹的距離向量演算法。它的主要功能是與其它自治域的BGP交換網路可達信息。各個自治域可以運行不同的內部網關協議。BGP更新信息包括網路號／自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達某個特定網路須經過的自治域串，這些更新信息通過TCP傳送出去，以保證傳輸的可靠性。

為了滿足Internet日益擴大的需要，BGP還在不斷地發展。在最新的BGp4中，還可以將相似路由合並為一條路由。

3.4 路由表項的優先問題

在一個路由器中，可同時配置靜態路由和一種或多種動態路由。它們各自維護的路由表都提供給轉發程序，但這些路由表的表項間可能會發生沖突。這種沖突可通過配置各路由表的優先順序來解決。通常靜態路由具有默認的最高優先順序，當其它路由表表項與它矛盾時，均按靜態路由轉發。

4 路由演算法

路由演算法在路由協議中起著至關重要的作用，採用何種演算法往往決定了最終的尋徑結果，因此選擇路由演算法一定要仔細。通常需要綜合考慮以下幾個設計目標：

——（1）最優化：指路由演算法選擇最佳路徑的能力。

——（2）簡潔性：演算法設計簡潔，利用最少的軟體和開銷，提供最有效的功能。

——（3）堅固性：路由演算法處於非正常或不可預料的環境時，如硬體故障、負載過高或操作失誤時，都能正確運行。由於路由器分布在網路聯接點上，所以在它們出故障時會產生嚴重後果。最好的路由器演算法通常能經受時間的考驗，並在各種網路環境下被證實是可靠的。

——（4）快速收斂：收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程。當某個網路事件引起路由可用或不可用時，路由器就發出更新信息。路由更新信息遍及整個網路，引發重新計算最佳路徑，最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑。收斂慢的路由演算法會造成路徑循環或網路中斷。

——（5）靈活性：路由演算法可以快速、准確地適應各種網路環境。例如，某個網段發生故障，路由演算法要能很快發現故障，並為使用該網段的所有路由選擇另一條最佳路徑。

路由演算法按照種類可分為以下幾種：靜態和動態、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內和域間、鏈路狀態和距離向量。前面幾種的特點與字面意思基本一致，下面著重介紹鏈路狀態和距離向量演算法。

鏈路狀態演算法（也稱最短路徑演算法）發送路由信息到互聯網上所有的結點，然而對於每個路由器，僅發送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態的那一部分。距離向量演算法（也稱為Bellman-Ford演算法）則要求每個路由器發送其路由表全部或部分信息，但僅發送到鄰近結點上。從本質上來說，鏈路狀態演算法將少量更新信息發送至網路各處，而距離向量演算法發送大量更新信息至鄰接路由器。

由於鏈路狀態演算法收斂更快，因此它在一定程度上比距離向量演算法更不易產生路由循環。但另一方面，鏈路狀態演算法要求比距離向量演算法有更強的CPU能力和更多的內存空間，因此鏈路狀態演算法將會在實現時顯得更昂貴一些。除了這些區別，兩種演算法在大多數環境下都能很好地運行。

最後需要指出的是，路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由，通過一定的加權運算，將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中，作為尋徑的標准。通常所使用的度量有：路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等

5 新一代路由器

由於多媒體等應用在網路中的發展，以及ATM、快速乙太網等新技術的不斷採用，網路的帶寬與速率飛速提高，傳統的路由器已不能滿足人們對路由器的性能要求。因為傳統路由器的分組轉發的設計與實現均基於軟體，在轉發過程中對分組的處理要經過許多環節，轉發過程復雜，使得分組轉發的速率較慢。另外，由於路由器是網路互連的關鍵設備，是網路與其它網路進行通信的一個「關口」，對其安全性有很高的要求，因此路由器中各種附加的安全措施增加了CPU的負擔，這樣就使得路由器成為整個互聯網上的「瓶頸」。

傳統的路由器在轉發每一個分組時，都要進行一系列的復雜操作，包括路由查找、訪問控製表匹配、地址解析、優先順序管理以及其它的附加操作。這一系列的操作大大影響了路由器的性能與效率，降低了分組轉發速率和轉發的吞吐量，增加了CPU的負擔。而經過路由器的前後分組間的相關性很大，具有相同目的地址和源地址的分組往往連續到達，這為分組的快速轉發提供了實現的可能與依據。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是採用這一設計思想用硬體來實現快速轉發，大大提高了路由器的性能與效率。

新一代路由器使用轉發緩存來簡化分組的轉發操作。在快速轉發過程中，只需對一組具有相同目的地址和源地址的分組的前幾個分組進行傳統的路由轉發處理，並把成功轉發的分組的目的地址、源地址和下一網關地址（下一路由器地址）放人轉發緩存中。當其後的分組要進行轉發時，茵先查看轉發緩存，如果該分組的目的地址和源地址與轉發緩存中的匹配，則直接根據轉發緩存中的下一網關地址進行轉發，而無須經過傳統的復雜操作，大大減輕了路由器的負擔，達到了提高路由器吞吐量的目標。

❽ 路由器工作在哪一個層次（）。

1. 第三層來 網路傳輸層

2. 路由器（源Router），是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前後順序發送信號。路由器是互聯網路的樞紐，"交通警察"。目前路由器已經廣泛應用於各行各業，各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連接、骨幹網間互聯和骨幹網與互聯網互聯互通業務的主力軍。路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層（數據鏈路層），而路由發生在第三層，即網路層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息，所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。
   

❾ 路由器工作在OSI的什麼層

路由器是在osi的第三層也就是網路層工作的，網路層的功能就是給數據選擇路徑的。版
OSI是開放互聯模權型 共7層 從低到高分別是物理層 數據鏈路層 網路層 運輸層 會話層 表示層 應用層 網路層的功能就是分組傳送，路由選擇和流量控制。

路由器（Router）又稱網關設備（Gateway）是用於連接多個邏輯上分開的網路，所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器的路由功能來完成。

因此，路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網路互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網路層的一種互聯設備。