要解釋路由器的概念，首先要介紹什么是路由。所謂“路由”，是指把數據從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的行為和動(dòng)作，而路由器，正是執行這種行為動(dòng)作的機器，它的英文名稱(chēng)為Router。 路由器的基本功能如下：
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)現不同網(wǎng)絡(luò )互相通信；
第二，數據處理：提供包括分組過(guò)濾、分組轉發(fā)、優(yōu)先級、復用、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、容錯管理和流量控制等功能。
簡(jiǎn)單的講，路由器主要有以下幾種功能：
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)現不同網(wǎng)絡(luò )互相通信；
第二，數據處理，提供包括分組過(guò)濾、分組轉發(fā)、優(yōu)先級、復用、加密、壓縮和防火墻等功能；
第三，網(wǎng)絡(luò )管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。
為了完成“路由”的工作，在路由器中保存著(zhù)各種傳輸路徑的相關(guān)數據－－路由表（Routing Table），供路由選擇時(shí)使用。路由表中保存著(zhù)子網(wǎng)的標志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數和下一個(gè)路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動(dòng)態(tài)修改，可以由路由器自動(dòng)調整，也可以由主機控制。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。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱(chēng)之為靜態(tài)（static）路由表，一般是在系統安裝時(shí)就根據網(wǎng)絡(luò )的配置情況預先設定的，它不會(huì )隨未來(lái)網(wǎng)絡(luò )結構的改變而改變。動(dòng)態(tài)（Dynamic）路由表是路由器根據網(wǎng)絡(luò )系統的運行情況而自動(dòng)調整的路由表。路由器根據路由選擇協(xié)議（Routing Protocol）提供的功能，自動(dòng)學(xué)習和記憶網(wǎng)絡(luò )運行情況，在需要時(shí)自動(dòng)計算數據傳輸的最佳路徑。
為了簡(jiǎn)單地說(shuō)明路由器的工作原理，現在我們假設有這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )。如圖所示，A、B、C、D四個(gè)網(wǎng)絡(luò )通過(guò)路由器連接在一起。
現在我們來(lái)看一下在如圖所示網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下路由器又是如何發(fā)揮其路由、數據轉發(fā)作用的?，F假設網(wǎng)絡(luò )A中一個(gè)用戶(hù)A1要向C網(wǎng)絡(luò )中的C3用戶(hù)發(fā)送一個(gè)請求信號時(shí)，信號傳遞的步驟如下：
第1步：用戶(hù)A1將目的用戶(hù)C3的地址C3，連同數據信息以數據幀的形式通過(guò)集線(xiàn)器或交換機以廣播的形式發(fā)送給同一網(wǎng)絡(luò )中的所有節點(diǎn)，當路由器A5端口偵聽(tīng)到這個(gè)地址后，分析得知所發(fā)目的節點(diǎn)不是本網(wǎng)段的，需要路由轉發(fā)，就把數據幀接收下來(lái)。
第2步：路由器A5端口接收到用戶(hù)A1的數據幀后，先從報頭中取出目的用戶(hù)C3的IP地址，并根據路由表計算出發(fā)往用戶(hù)C3的最佳路徑。因為從分析得知到C3的網(wǎng)絡(luò )ID號與路由器的C5網(wǎng)絡(luò )ID號相同，所以由路由器的A5端口直接發(fā)向路由器的C5端口應是信號傳遞的最佳途經(jīng)。
第3步：路由器的C5端口再次取出目的用戶(hù)C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主機ID號，如果在網(wǎng)絡(luò )中有交換機則可先發(fā)給交換機，由交換機根據MAC地址表找出具體的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)位置；如果沒(méi)有交換機設備則根據其IP地址中的主機ID直接把數據幀發(fā)送給用戶(hù)C3，這樣一個(gè)完整的數據通信轉發(fā)過(guò)程也完成了。
從上面可以看出，不管網(wǎng)絡(luò )有多么復雜，路由器其實(shí)所作的工作就是這么幾步，所以整個(gè)路由器的工作原理基本都差不多。當然在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò )中還遠比上圖所示的要復雜許多，實(shí)際的步驟也不會(huì )像上述那么簡(jiǎn)單，但總的過(guò)程是這樣的。
增加路由器涉及的基本協(xié)議
路由器英文名稱(chēng)為Router，是一種用于連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò )或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò )設備。這些網(wǎng)絡(luò )可以是幾個(gè)使用不同協(xié)議和體系結構的網(wǎng)絡(luò )(比如互聯(lián)網(wǎng)與局域網(wǎng))，可以是幾個(gè)不同網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò )(比如大型互聯(lián)網(wǎng)中不同部門(mén)的網(wǎng)絡(luò ))，當數據信息從一個(gè)部門(mén)網(wǎng)絡(luò )傳輸到另外一個(gè)部門(mén)網(wǎng)絡(luò )時(shí)，可以用路由器完成?，F在，家庭局域網(wǎng)也越來(lái)越多地采用路由器寬帶共享的方式上網(wǎng)。
路由器在連接不同網(wǎng)絡(luò )或網(wǎng)段時(shí)，可以對這些網(wǎng)絡(luò )之間的數據信息進(jìn)行“翻譯”，然后“翻譯”成雙方都能“讀”懂的數據，這樣就可以實(shí)現不同網(wǎng)絡(luò )或網(wǎng)段間的互聯(lián)互通。同時(shí)，它還具有判斷網(wǎng)絡(luò )地址和選擇路徑的功能以及過(guò)濾和分隔網(wǎng)絡(luò )信息流的功能。目前，路由器已成為各種骨干網(wǎng)絡(luò )內部之間、骨干網(wǎng)之間以及骨干網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間連接的樞紐。
NAT:全稱(chēng)Network Address Translation(網(wǎng)絡(luò )地址轉換)，路由器通過(guò)NAT功能可以將局域網(wǎng)內部的IP地址轉換為合法的IP地址并進(jìn)行Internet的訪(fǎng)問(wèn)。比如，局域網(wǎng)內部有個(gè)IP地址為192.168.0.1的計算機，當然通過(guò)該IP地址可以和內網(wǎng)其他的計算機通信;但是如果該計算機要訪(fǎng)問(wèn)外部Internet網(wǎng)絡(luò )，那么就需要通過(guò)NAT功能將192.168.0.1轉換為合法的廣域網(wǎng)IP地址，比如210.113.25.100。
DHCP:全稱(chēng)Dynamic Host Configuration Protocol(動(dòng)態(tài)主機配置協(xié)議)，通過(guò)DHCP功能，路由器可以為網(wǎng)絡(luò )內的主機動(dòng)態(tài)指定IP地址，而不需要每個(gè)用戶(hù)去設置靜態(tài)IP地址，并將TCP/IP配置參數分發(fā)給局域網(wǎng)內合法的網(wǎng)絡(luò )客戶(hù)端。
DDNS:全稱(chēng)Dynamic Domain Name Server(動(dòng)態(tài)域名解析系統)，通常稱(chēng)為“動(dòng)態(tài)DNS”，因為對于普通的寬帶上網(wǎng)使用的都是ISP(網(wǎng)絡(luò )服務(wù)商)提供的動(dòng)態(tài)IP地址。如果在局域網(wǎng)內建立了某個(gè)服務(wù)器需要Internet用戶(hù)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，那么，可以通過(guò)路由器的DDNS功能將動(dòng)態(tài)IP地址解析為一個(gè)固定的域名，比如
www.cpcw.com，這樣Internet用戶(hù)就可以通過(guò)該固定域名對內網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。
PPPoE:全稱(chēng)PPP over Ethernet(以太網(wǎng)上的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議)，通過(guò)PPPoE技術(shù)，可以讓寬帶調制解調器(比如ADSL Modem)用戶(hù)獲得寬帶網(wǎng)的個(gè)人身份驗證訪(fǎng)問(wèn)，能為每個(gè)用戶(hù)創(chuàng )建虛擬撥號連接，這樣就可以高速連接到Internet。路由器具備該功能，可以實(shí)現PPPoE的自動(dòng)撥號連接，這樣與路由器連接的用戶(hù)可以自動(dòng)連接到Internet。
ICMP:全稱(chēng)Internet Control Message Protocol(Internet控制消息協(xié)議)，該協(xié)議是TCP/IP協(xié)議集中的一個(gè)子協(xié)議，主要用于在主機與路由器之間傳遞控制信息，包括報告錯誤、交換受限控制和狀態(tài)信息等。
總的來(lái)說(shuō)，路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個(gè)方面：
（1）工作層次不同
最初的的交換機是工作在OSI／RM開(kāi)放體系結構的數據鏈路層，也就是第二層，而路由器一開(kāi)始就設計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò )層。由于交換機工作在OSI的第二層（數據鏈路層），所以它的工作原理比較簡(jiǎn)單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò )層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉發(fā)決策。
（2）數據轉發(fā)所依據的對象不同
交換機是利用物理地址或者說(shuō)MAC地址來(lái)確定轉發(fā)數據的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò )的ID號（即IP地址）來(lái)確定數據轉發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實(shí)現的，描述的是設備所在的網(wǎng)絡(luò )，有時(shí)這些第三層的地址也稱(chēng)為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò )地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來(lái)分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來(lái)說(shuō)是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò )管理員或系統自動(dòng)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(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域，廣播數據包會(huì )在交換機連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會(huì )導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會(huì )被分配成不同的廣播域，廣播數據不會(huì )穿過(guò)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）路由器提供了防火墻的服務(wù)
路由器僅僅轉發(fā)特定地址的數據包，不傳送不支持路由協(xié)議的數據包傳送和未知目標網(wǎng)絡(luò )數據包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。
交換機一般用于LAN-WAN的連接，交換機歸于網(wǎng)橋，是數據鏈路層的設備，有些交換機也可實(shí)現第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò )之間轉發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò )層。他們只是從一條線(xiàn)路上接受輸入分組，然后向另一條線(xiàn)路轉發(fā)。這兩條線(xiàn)路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò )，并采用不同協(xié)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(jià)格昂貴，第三層交換機既有交換機線(xiàn)速轉發(fā)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(gè)人比較多寬帶接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來(lái)簡(jiǎn)單的說(shuō)明一下?，F在購買(mǎi)的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時(shí)候廠(chǎng)家在出廠(chǎng)時(shí)將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時(shí)大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開(kāi)ADSL的路由功能），如果個(gè)人上網(wǎng)或少數幾臺通過(guò)ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買(mǎi)一個(gè)或多個(gè)集線(xiàn)器或者交換機?？紤]到如今集線(xiàn)器與交換機的 價(jià)格相差十分小，不是特殊的原因，請購買(mǎi)一個(gè)交換機。不必去追求高價(jià)，因為如今產(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴重，我最便宜的交換機現在沒(méi)有任 何問(wèn)題。給你一個(gè)參考報價(jià)，建議你購買(mǎi)一個(gè)8口的，以滿(mǎn)足擴充需求，一般的價(jià)格100元左右。接上交換機，所有電腦再接到交換機上就行了。余下所要做的事情就只有把各個(gè)機器的網(wǎng)線(xiàn)插入交換機的接口，將貓的網(wǎng)線(xiàn)插入uplink接口。然后設置路由功能，DHCP等， 就可以共享上網(wǎng)了。
看完以上的解說(shuō)讀者應該對交換機、集線(xiàn)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(wǎng)絡(luò )情況和需求來(lái)確定。
路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )中必不可少的網(wǎng)絡(luò )設備之一，路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò )或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò )設備，它能將不同網(wǎng)絡(luò )或網(wǎng)段之間的數據信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數據，從而構成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò )。 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(fā)決定、背板轉發(fā)以及輸出鏈路調度等，一般由特定的硬件來(lái)完成；控制功能一般用軟件來(lái)實(shí)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。
