本文将教你如何设置你的路由器和Wi-Fi，让你快速连接到网络，轻松解决网络问题。

本文内容目录一览：

• 1、路由是什么东西啊
• 2、什么是路由，请手动创建一个简单路由
• 3、什么叫做路由器？
• 4、什么叫路由？
• 5、什么是路由？

路由是什么东西啊

路由器是什么

是什么把网络相互连接起来？是路由器。路由器是互联网络的枢纽、"交通警察"。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。

所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。通常，人们会把路由和交换进行对比，这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。

早在40多年之间就已经出现了对路由技术的讨论，但是直到80年代路由技术才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因为80年代之前的网络结构都非常简单，路由技术没有用武之地。直到最近十几年，大规模的互联网络才逐渐流行起来，为路由技术的发展提供了良好的基础和平台。

路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互连网络 Internet 的主体脉络，也可以说，路由器构成了 Internet 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此，在园区网、地区网、乃至整个 Internet 研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个 Internet 研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都具有重要的意义。

路由器是工作在OSI参考模型第三层——网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议（例如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等协议），但是在我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议。

路由器通常连接两个或多个由IP子网或点到点协议标识的逻辑端口，至少拥有1个物理端口。路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包头实现转发数据包。

路由器通常动态维护路由表来反映当前的网络拓扑。路由器通过与网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。

路由器是连接IP网的核心设备。

路由器的分类

当前路由器分类方法各异。各种分类方法有一定的关联，但是并不完全一致。

从能力上分，路由器可分高端路由器和中低端路由器。各厂家划分并不完全一致。通常将背板交换能力大于40G的路由器称为高端路由器，背板交换能力40G以下的路由器称为中低端路由器。以市场占有率最大的Cisco公司为例，12000系列为高端路由器，7500以下系列路由器为中低端路由器。

从结构上分，路由器可分为模块化结构与非模块化结构。通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构。

从网络位置划分，路由器可分为核心路由器与接入路由器。核心路由器位于网络中心，通常是使用高端路由器。要求快速的包交换能力与高速的网络接口，通常是模块化结构。接入路由器位于网络边缘，通常使用中低端路由器。要求相对低速的端口以及较强的接入控制能力。

从功能分，路由器可分为通用路由器与专用路由器。一般所说的路由器为通用路由器。专用路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等作专门优化。例如接入服务器用作接入拨号用户，增强PSTN接口以及信令能力；VPN路由器增强隧道处理能力以及硬件加密；宽带接入路由器强调宽带接口数量及种类。

从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。通常线速路由器是高端路由器，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器是非线速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力。

路由器分类方法还有很多，并且随着路由器技术的发展，可能会出现越来越多的分类方法。

路由器功能

路由器通常实现下列基本功能：

实现IP、TCP、UDP、ICMP等互联网协议。

连接到两个或多个数据包交换的网络。对每个连接到的网络，实现该网络所要求的功能。这些功能包括：

IP数据包封装到链路层帧或从链路层帧中取出IP数据包。

按照该网络所支持的最大数据包大小发送或接收IP数据报。该大小是网络最大传输单元（MTU）。

将IP地址与相应网络的链路层地址相互转换。例如将IP地址转换成以太网硬件地址。

实现网络支持的流量控制和差错指示。

接收及转发数据包，在收发过程中实现缓冲区管理、拥塞控制以及公平性处理。

出现差错时辨认差错并产生ICMP差错及必要的差错消息。

丢弃生存时间（TTL）域为0的数据包。

必要时将数据包分段。

按照路由表信息，为每个IP数据包选择下一跳目的地。

支持至少一种内部网关协议（IGP）与其他同一自治域中路由器交换路由信息及可达性信息。支持外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，EGP）与其他自治域交换拓扑信息。

提供网络管理和系统支持机制，包括存储/上载配置、诊断、升级、状态报告、异常情况报告及控制等。

路由器接口

路由器接口用作将路由器连接到网络，可以分为局域网接口及广域网接口两种。局域网接口主要包括以太网(10M、100M和1000M以太网)、令牌环、令牌总线、FDDI等网络接口。广域网主要包括E1/T1、E3/T3、DS3、通用串行口（可转换成X.21 DTE/DCE、V.35 DTE/DCE、RS�232 DTE/DCE、RS�449 DTE/DCE、EIA530 DTE）ATM接口、POS接口等网络接口。

当前路由器接口技术较成熟，难点在于高密度接口板的设计与制作和高速接口（大于/等于2.5Gbps）的实现。

路由协议

路由器路由协议的实现是路由器软件中重要组成部分。路由协议用作建立以及维护路由表。路由表用于为每个IP包选择输出端口或下一跳地址。开放的路由协议主要包含RIP/RIPv2、OSPF、IS－IS和BGP4。

RIP/RIPv2、OSPF和IS－IS作为域内路由协议，一般用在AS(自治系统)内部，用于在AS内部计算以及交换网络可达性消息。RIP/RIPv2是距离向量路由协议，一般用于企业内部小规模网络。OSPF和IS－IS协议原理和实现都类似，是链路状态协议，一般用于大规模企业网或运营商网络。

BGP4协议基于距离向量，是当前AS间路由协议的唯一选择。通常BGP交换大量网络可达性消息，是IP网上重要协议。

路由协议的实现与路由器软件要求相似，需要实现高可靠、高稳定、鲁棒性以及安全性。路由器性能

路由器性能通常主要包含如下内容：

背板能力：通常指路由器背板容量或者总线能力。

吞吐量：指路由器包转发能力。

丢包率：指路由器在稳定的持续负荷下由于资源缺少在应该转发的数据包中不能转发的数据包所占比例。

转发时延：指需转发的数据包最后一比特进入路由器端口到该数据包第一比特出现在端口链路上的时间间隔。

路由表容量：指路由器运行中可以容纳的路由数量。

可靠性：指路由器可用性、无故障工作时间和故障恢复时间等指标。

路由器上的QoS

路由器上的QoS可以通过下面几种手段获得：

通过大带宽得到。在路由器上除增加接口带宽以外不作任何额外工作来保障QoS。

由于数据通信没有相应公认的数学模型作保障，该方法只能粗略地使用经验值作估计。通常认为当带宽利用率到达50％以后就应当扩容，保证接口带宽利用率小于50％。

通过端到端带宽预留实现。该方法通过使用RSVP或者类似协议在全网范围内通信的节点间端到端预留带宽。该方法能保证QoS，但是代价太高，通常只在企业网或者私网上运行，在大网公网上无法实现。

通过接入控制、拥塞控制和区分服务（Diff�Serv）等方式得到。该方式无法完全保证QoS。这能与增加接口带宽等方式结合使用，在一定程度上提供相对的CoS。

通过MPLS流量工程得到。

路由器安全性

路由器的安全性分两方面，一方面是路由器本身的安全，另一方面是数据的安全。

由于路由器是互联网的核心，是网络互连的关键设备。所以路由器的安全要求比其他设备的安全性要求更高。主机的安全漏洞最多导致该主机无法访问，路由器的安全漏洞可能导致整个网络不可访问。

路由器的安全漏洞可能存在管理上原因和技术上原因。在管理上，对路由器口令糟糕的选择、路由协议授权机制的不恰当使用、错误的路由配置都可能导致路由器工作出现问题。技术上路由器的安全漏洞可能有如下方面：

恶意攻击。如窃听、流量分析、假冒、重发、拒绝服务、资源非授权访问、干扰、病毒等攻击。

软件漏洞。后门、操作系统漏洞、数据库漏洞、TCP/IP协议漏洞、网络服务等都可能会存在漏洞。

路由器所传递数据的安全可以由网络提供或者用户提供。如果由网络提供则只与接入路由器相关。通常可以由接入路由器提供IPSec安全通道来保证安全。

什么是路由，请手动创建一个简单路由

1、需要额外准备一个无线路由器：要建立一个新的无线网络，这个只需要在原来的无线路由器或是无线AP下面再串联一个无线路由器，通过无线路由器可以再建立一个独立的无线网络。

2、用这个新无线路由器的Wan口和上一级的上网设备（上一级的路由器或交换机）相连，连好后可以针对这个新接的无线路由器设置无线相关的参数，无线密码、加密参数等。就实现了一个新的独立网络，可以用来连接上网使用了。

什么叫做路由器？

路由器是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。它能够理解不同的协议，例如某个局域网使用的以太网协议，因特网使用的TCP/IP协议。这样，路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址，把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址，或者反之；再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/ IP网络连接到因特网上。

中文名

路由器

外文名

Router

别名

网关设备

功能

寻址

路由选择

静态路由和动态路由

快速

导航

原理

作用功能

分类

路由器的主要技术

发展趋势

安全隐患

安全防护措施

简介

路由器又可以称之为网关设备。路由器就是在OSI/RM中完成的网络层中继以及第三层中继任务，对不同的网络之间的数据包进行存储、分组转发处理，其主要就是在不同的逻辑分开网络。而数据在一个子网中传输到另一个子网中，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以及选择IP路径的作用，可以在多个网络环境中，构建灵活的链接系统，通过不同的数据分组以及介质访问方式对各个子网进行链接。路由器在操作中仅接受源站或者其他相关路由器传递的信息，是一种基于网络层的互联设备。[1]

路由器通常位于网络层，因而路由技术也是与网络层相关的一门技术， 路由器与早期的网桥相比有很多的变化和不同。 通常而言，网桥的局限性比较大，它只能够连通数据链路层相同或者类似的网络，不能够连接数据链路层之间有着较大差异的网络。但是路由器却不同，它打破了这个局限，能够连接任意的两种不同的网络，但是这两种不同的网络之间要遵守一个原则，就是使用相同的网络层协议，这样才能够被路由器连接。 路由技术简单来说就是对网络上众多的信息进行转发与交换的一门技术，具体来说，就是通过互联网络将信息从源地址传送到目的地址。路由技术这几年来也取得了不错的发展和进步，特别是第五代路由器的出现，满足了人们对数据、语音和图像的综合应用，逐渐被大多数家庭网络所选择并且广泛被使用。 除此之外，这几年来，我国的路由技术越来越成熟，同时也结合了当代的智能化技术，使得人们在使用路由技术的过程中能够体会到快捷、快速的效果，从而推动和促进互联网和网络技术的发展。[2]

路由器是互联网的主要结点

什么叫路由？

路由器是什么

路由器是什么

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

多少年来，路由器的发展有起有伏。90年代中期，传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之，成为IP骨干网的核心，路由器变成了配角。进入90年代末期，Internet规模进一步扩大，流量每半年翻一番，ATM网又成为瓶颈，路由器东山再起，Gbps路由交换机在1997年面世后，人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机，架构以路由器为核心的骨干网。

附：路由器原理及路由协议

近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）的迅猛发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息，而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网、校园网、智能大厦等），无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法正常运作和管理。

1 网络互连

把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。

1.1 网桥互连的网络

网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（frame）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是网卡所带的地址。

网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。

网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息是什么。

1.2 路由器互连网络

路由器互连与网络的协议有关，我们讨论限于TCP／IP网络的情况。

路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器，再由路由器转发出去。

IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通过路由器就可互连起来。

网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分，一部分定义网络号，另一部分定义网络内的主机号。目前，在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit，并且两者是一一对应的，并规定，子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号，为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来，才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须是相同的，这个网络称为IP子网。

通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行，要与其它IP子网的主机进行通信，则必须经过同一网络上的某个路由器或网关（gateway）出去。不同网络号的IP地址不能直接通信，即使它们接在一起，也不能通信。

路由器有多个端口，用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号，对应不同的IP子网，这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上

2 路由原理

当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。

路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。

目前TCP／IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router based network），形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，路由器不仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。

路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol），例如路由信息协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。

转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议（routed protocol）。

路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念，前者使用后者维护的路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由协议，除非特别说明，都是指路由选择协议，这也是普遍的习惯。

3 路由协议

典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。

静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。

静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。

根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。

3.1 RIP路由协议

RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的，是Internet中常用的路由协议。RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样，正确的路由信息逐渐扩散到了全网。

RIP使用非常广泛，它简单、可靠，便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络，因为它允许的最大站点数为15，任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。

3.2 OSPF路由协议

80年代中期，RIP已不能适应大规模异构网络的互连，0SPF随之产生。它是网间工程任务组织（1ETF）的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。

0SPF是一种基于链路状态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。

与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式：当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区间路由选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来方便。

3.3 BGP和BGP-4路由协议

BGP是为TCP／IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号／自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串，这些更新信息通过TCP传送出去，以保证传输的可靠性。

为了满足Internet日益扩大的需要，BGP还在不断地发展。在最新的BGp4中，还可以将相似路由合并为一条路由。

3.4 路由表项的优先问题

在一个路由器中，可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序，但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级，当其它路由表表项与它矛盾时，均按静态路由转发。

4 路由算法

路由算法在路由协议中起着至关重要的作用，采用何种算法往往决定了最终的寻径结果，因此选择路由算法一定要仔细。通常需要综合考虑以下几个设计目标：

——（1）最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。

——（2）简洁性：算法设计简洁，利用最少的软件和开销，提供最有效的功能。

——（3）坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高或操作失误时，都能正确运行。由于路由器分布在网络联接点上，所以在它们出故障时会产生严重后果。最好的路由器算法通常能经受时间的考验，并在各种网络环境下被证实是可靠的。

——（4）快速收敛：收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。

——（5）灵活性：路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。例如，某个网段发生故障，路由算法要能很快发现故障，并为使用该网段的所有路由选择另一条最佳路径。

路由算法按照种类可分为以下几种：静态和动态、单路和多路、平等和分级、源路由和透明路由、域内和域间、链路状态和距离向量。前面几种的特点与字面意思基本一致，下面着重介绍链路状态和距离向量算法。

链路状态算法（也称最短路径算法）发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。距离向量算法（也称为Bellman-Ford算法）则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息，但仅发送到邻近结点上。从本质上来说，链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处，而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。

由于链路状态算法收敛更快，因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面，链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间，因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。除了这些区别，两种算法在大多数环境下都能很好地运行。

最后需要指出的是，路由算法使用了许多种不同的度量标准去决定最佳路径。复杂的路由算法可能采用多种度量来选择路由，通过一定的加权运算，将它们合并为单个的复合度量、再填入路由表中，作为寻径的标准。通常所使用的度量有：路径长度、可靠性、时延、带宽、负载、通信成本等

5 新一代路由器

由于多媒体等应用在网络中的发展，以及ATM、快速以太网等新技术的不断采用，网络的带宽与速率飞速提高，传统的路由器已不能满足人们对路由器的性能要求。因为传统路由器的分组转发的设计与实现均基于软件，在转发过程中对分组的处理要经过许多环节，转发过程复杂，使得分组转发的速率较慢。另外，由于路由器是网络互连的关键设备，是网络与其它网络进行通信的一个“关口”，对其安全性有很高的要求，因此路由器中各种附加的安全措施增加了CPU的负担，这样就使得路由器成为整个互联网上的“瓶颈”。

传统的路由器在转发每一个分组时，都要进行一系列的复杂操作，包括路由查找、访问控制表匹配、地址解析、优先级管理以及其它的附加操作。这一系列的操作大大影响了路由器的性能与效率，降低了分组转发速率和转发的吞吐量，增加了CPU的负担。而经过路由器的前后分组间的相关性很大，具有相同目的地址和源地址的分组往往连续到达，这为分组的快速转发提供了实现的可能与依据。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是采用这一设计思想用硬件来实现快速转发，大大提高了路由器的性能与效率。

新一代路由器使用转发缓存来简化分组的转发操作。在快速转发过程中，只需对一组具有相同目的地址和源地址的分组的前几个分组进行传统的路由转发处理，并把成功转发的分组的目的地址、源地址和下一网关地址（下一路由器地址）放人转发缓存中。当其后的分组要进行转发时，茵先查看转发缓存，如果该分组的目的地址和源地址与转发缓存中的匹配，则直接根据转发缓存中的下一网关地址进行转发，而无须经过传统的复杂操作，大大减轻了路由器的负担，达到了提高路由器吞吐量的目标。

什么是路由？

所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动

。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。通常，人们

会把路由和交换进行对比，这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完

全一样的。其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二

层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交

换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式

是不同的。

早在40多年之间就已经出现了对路由技术的讨论，但是直到80年代路由技术

才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因

为80年代之前的网络结构都非常简单，路由技术没有用武之地。直到最近十几年

，大规模的互联网络才逐渐流行起来，为路由技术的发展提供了良好的基础和平

台。

路由技术的构成

我们通常所说的路由技术其实是由两项最基本的活动组成，即决定最优路径

和传输信息单元（也被称为数据包）。其中，数据包的传输和交换相对较为简单

和直接，而路由的确定则更加复杂一些。

确定路由

度量标准（metric），例如路径长度等，是被路由算法用来计算和确定到达

目的地的最优路径的标准。为了帮助确定数据传输的路径，路由算法可以建立和

维护路由表。路由表中包含了各种路由信息。路由信息根据所使用的路由算法的

不同而各异。

路由算法在路由表中写入各种不同的信息，路由器会根据数据包所要到达的

目的地选择最佳路径把数据包发送到可以到达该目的地的下一台路由器处。当下

一台路由器接收到该数据包时，也会查看其目标地址，并使用合适的路径继续传

送给后面的路由器。依次类推，直到数据包到达最终目的地。这种通过目的地和

路由器地址决定最佳传输路径的示意图如下：

除了我们在上图中看到的两项信息之外，路由表中还会包含其它一些对路由

的计算和选择有价值的信息。路由器通过比较不同路径的度量值决定最优路径，

而具体的度量值则要视所使用的路由算法而定。我们将会在文章稍后对一些较为

常用的度量标准进行详细的介绍。

路由器之间可以进行相互通讯，而且可以通过传送不同类型的信息维护各自

的路由表。路由更新信息就是这样一种信息，一般是由部分或全部路由表组成。

通过分析其它路由器发出的路由更新信息，路由器可以掌握整个网络的拓扑结构

。链路状态广播是另外一种在路由器之间传递的信息，它可以把信息发送方的链

路状态及时的通知给其它路由器。

数据包交换

交换算法相对路由算法来说更加简单，而且绝大多数的路由协议都可以使用

相同的交换技术。当数据包的发送方通过一定的方式获取到路由器的地址之后，

就会把数据包以该路由器的物理地址（MAC地址）发送出去，同时使用网络层地址

标识数据包的最终目的地。

当路由器接收到数据包后将查看标明其目的地的协议地址，并决定是否按照

该地址将数据包转发到下一台路由器。如果路由器不知道如何把数据包转发到其

目的地的话，一般会丢弃该数据包。如果路由器知道数据包的转发路径，则会将

其中的物理地址改为下一台路由器的地址，然后将其发送出去。以此类推，直到

数据包到达最终的目的地。在整个过程中，数据包的物理地址会随着移动过程中

所经过的不同的路由器而变化，但是代表目的地的协议地址一直保持不变。具体

如图所示：

路由算法

路由算法主要由几个关键因素决定。首先，算法的设计意图对路由协议的实

际运作具有很大的影响。其次，目前存在许多不同类型的路由算法，每一种算法

对网络和路由器资源都有不同的要求和影响。最后，路由算法使用不同的度量标

准，从而使最优路径的计算结果不同。

设计意图

通常，一种路由算法可以体现出以下几方面的设计意图：

最优性

简单，低开销

健壮，稳定

快速聚敛

适用性强

最优性是指路由算法选择最佳路径的能力，这主要取决于计算最佳路径所使

用的度量标准。举例来说，一种路由算法可以同时采用数据包经过路由器的跳数

和时延作为度量标准，而其中又以时延为主要标准。每一种路由协议都必须严格

定义度量值的计算方法。

路由协议的设计应当尽可能的简单。换句话说，路由算法必须能够以最有效

的方式发挥其功能，最大程度的降低软件和使用开销。尤其是当实现路由算法的

软件只能在资源有限的机器上运行时，有效性就变得更为重要。

路由算法必须具有良好的健壮性，能够在出现异常或突发事件（例如硬件损

坏，负载过高以及执行错误等）时正常运行。因为路由器往往是网络的连接节点

，所以如果出现问题将会带来非常严重的后果。因此，最好的路由算法应当能够

经受时间的考验，在不同的网络条件下都能够保持稳定的运行状态。

路由算法还应当能够快速聚敛。所谓聚敛就是指所有路由器就最优路径重新

达成一致的过程。当因为某种原因使路由器出现问题而无法继续正常使用时，路

由器会发出路由更新信息传遍整个网络，重新计算最优路径，并最终使所有路由

器就新路径达成一致。聚敛速度慢的路由算法可能会导致路由回路的出现。

路由回路中，一个数据包在时间t1到达路由器1。因为路由器1中的信息已经

被更新，所以该路由器知道到达数据包目的地的最优路径应当通过路由器2。因此

，路由器1把数据包转发到路由器2。但是路由器2中的信息没有被更新，所以仍然

认为最优路径应当通过路由器1，并因此把数据包又转发回路由器1。这样，数据

包只能在两台路由器之间来回传递，直到路由器2接收到了路由更新信息或者数据

包超出了最大存活时间。

路由算法还应当具有非常好的适应性，能够快速准确的适应不同的网络环境

。例如，假设某一个网段出现问题，许多路由协议都可以快速的选择新的最佳路

径替代已经无法使用的原由路径。路由算法应当能够通过编程，适应网络带宽，

网络时延等参数变量的变化。

算法类型

路由算法可以被划分成许多不同的类型。主要的分类标准如下：

静态vs动态

单路径vs多路径

单层结构vs分层结构

主机智能vs路由器智能

域间vs域内

链路状态vs距离向量

静态vs动态

静态路由算法并不是一种真正意义上的路由算法，而只是由网络管理员在启

动网络路由功能之前预先建立起来的路由映射表。除非管理员人为修改，否则映

射表的内容不会发生任何变化。使用静态路由的算法在设计上非常简单，主要适

合在那些数据流量的可预测性强，网络结构相对简单的环境中使用。

因为静态路由系统无法对网络变化作出响应，所以对今天的大型，动态网络

来说并不适用。目前所使用的绝大多数的主流路由算法都是动态路由算法，可以

通过分析接收到的路由更新信息针对变化的网络环境作出相应的调整。如果网络

发生变化，路由软件就会重新计算新路由，并将新的路由更新信息发送出去。更

新信息可以传遍整个网络，所有接收到该信息的路由器都会重新执行各自的路由

算法，对路由表作出相应的修改。

静态路由和动态路由并不是完全对立的，在适当的环境下，两者可以有机的

结合在一起，互为补充。例如，我们可以创建静态路由，指定一台专门的路由器

作为最后诉求（last resort）路由器来接收所有无法被正确路由的数据包，这样

，我们就可以保证所有的信息都能够以某种方式被处理。

单路径vs多路径

一些复杂的路由协议可以支持到同一目的地的多条路径。与单路径算法不同

，多路径算法可以在多条路径之间实现数据流量的多路复用。多路径路由算法的

优势是非常明显的，可以提供更大的数据吞吐量，同时增强了网络的可靠性。

单层结构vs分层结构

在单层次的路由系统中，所有的路由器都是对等的；而在分层路由系统中，

则是由一部分路由器组成路由主干。任何一台主机发送出的数据包首先经过非主

干路由器到达主干路由器，然后沿着路由主干传递。当到达目的地的网络区域时

，从主干路由器转入非主干路由器，并最终抵达目标接收方。

通常，我们把路由系统中的本地节点群称为域，自主系统，或区域。在分层

路由系统中，一个域中的某些路由器可以与位于其它域中的路由器进行通讯，而

另外一些路由器则只能与本域中的路由器通讯。在规模更大的网络中，可能会存

在更多的路由等级，而路由主干一般都是由位于最高等级的路由器组成。

分层路由的最大优势就在于其组成结构与我们在现实企业中所采用的管理和

组织结构相符，因而可以非常好的支持公司内部的数据流量和模式。举例来说，

在企业网中，绝大多数的网络通讯都发生在小范围内的组或域中，所以域内路由

器只需要知道如何与本域中的其它路由器通讯即可，不必关心其它域中的路由器

。这样，就可以使路由算法得到简化，并相应降低了路由的更新流量。

主机智能vs路由器智能

所谓主机智能算法就是指由数据包的发送方决定整个传输过程中的完整路由

，通常也被称为源路由。在源路由系统中，路由器的作用只是简单的存储和转发

。

路由器智能算法的基础就是假定数据包的发送方对路由没有任何决定能力，

完全由路由器基于各自的计算方法选择和确定数据的传输路径。

域间vs域内

有些路由算法只能在单独的域中使用，而另外一些路由算法则既可以在域间

也可以在域内使用。这两种算法的性质是不同的，因此，一种好的域内路由算法

往往并不一定能够在域间环境下使用。

链路状态vs距离向量

链路状态算法（又称为最短路径优先算法）可以把路由信息传递到网络上的

所有节点。不过每一台路由器只是向外界发送描述自己链路状态的那一小部分路

由表信息。距离向量算法（又称为Bellman-Ford算法）要求每一台路由器向外发

送全部或绝大部分的路由表信息，不过该信息只能发送给临近的路由器。因此，

两者的区别就是链路状态算法可以向整个网络范围发送数据量较小的更新信息，

而距离向量算法则是只能向临近的路由器发送大批量的更新信息。

因为链路状态算法的聚敛速度相对较快，所以要比距离向量算法更能有效的

避免路由回路的出现。不过，从另一方面来说，链路状态算法需要占用更多的CP

U处理时间和系统内存，因此比距离向量算法的实现和支持成本更高。除了我们在

这里所提到的区别之外，两种路由算法都可以在绝大多数的网络环境中使用。

路由度量标准

路由算法使用很多不同的度量标准来确定最佳路径。一些复杂的路由算法更

是可以把几个独立的度量标准综合起来，作出更为全面和准确的路由决定。以下

是最为常用的路由度量标准：

路径长度

可靠性

时延

带宽

负载

通讯成本

路径长度是最为常用的一种路由度量标准。有些路由协议可以允许网络管理

人员为每一条网络连接指定路由成本。在这种情况下，路径长度就是所有有关连

接的路由成本的总和。其它一些路由协议还可以定义跳数，即数据包从源地址到

目的地所必须经过的网络互连设备（如路由器等）的个数。

在路由算法的范畴内，可靠性主要是指每一条网络连接的可使用性（通常使

用误码率表示）。一些网络连接可能比其它连接更容易出现问题。在网络故障修

复之后，有些网络连接可能比其它连接的恢复速度更快或更方便。网络管理人员

可以把任何可靠性因素考虑在内，并据此为每一条网络连接指定相应的可靠值。

路由时延是指通过网络把数据包从源地址移动到目的地所需要的时间总和。

有许多因素可以造成路由时延，其中包括网络连接的带宽，每一台途经路由器的

负载，网络拥挤状况以及数据包所需要经过的物理距离等。因为路由时延是多项

重要变量的综合反映，所以被普遍的采用。

带宽是指一条网络连接所能提供的流量吞吐能力。很明显，10-Mbps以太网的

带宽要大大高出64-kbps专线的带宽。虽然带宽反映了一条网络连接所能够提供的

最大速率，但是有时使用宽带连接的路由并不一定是最优路径。例如，如果一条

高速连接非常繁忙，那么实际等待发送数据包的时间可能会更长。

负载是指象路由器这样的网络资源和设备的繁忙程度。我们可以通过多种方

式计算负载，例如CPU的使用率以及每秒钟可以处理的数据包的数目等。对路由负

载进行长期的持续监控可以更加有效的管理和配置网络资源。

通讯成本是另外一种非常重要的路由度量标准，尤其是对那些相对于网络性

能更加关注运行成本的企业来说，其重要性就更加明显。举例来说，有时企业会

为了节省公用线路的使用成本而改用延迟更大的私人线路，这就是通讯成本的具

体体现。

通过掌握这些技巧和方法，您可以更好地管理和保护您的无线网络，让您的上网体验更加愉快和安全。