想象一下，路由器就像是一位智慧的导游。当你在旅行时，需要一位可靠的导游来规划路线，确保你能够顺利到达目的地。同样，当数据包在网络中传输时，也需要一位“导游”来指引它们走向正确的方向。这位“导游”就是路由器。
当一台设备想要发送数据给另一台设备时，它会先检查目的地是否在同一个网络内。如果是在同一个网络，数据包就会通过交换机直接发送给目的地。但如果目的地不在同一个网络，数据包就需要通过路由器来转发。路由器会检查自己的路由表，找到与目的地网络匹配的路由条目，然后将数据包转发给下一个网络节点，直到数据包到达目的地。
路由表是路由器的“小本本”，记录了到达各个网络节点的路径。它会周期性地更新，以适应网络拓扑的变化。路由器在转发数据包时，会根据路由表中的信息选择最佳的路径，确保数据包能够快速、准确地到达目的地。
除了静态路由，还有动态路由。动态路由允许路由器通过动态学习的方式来更新路由表。当网络拓扑发生变化时，路由器可以自动调整路由表，保证数据的顺利传输。在大型网络中，动态路由是非常重要的，因为它能够自动适应网络的变化，减轻了网络管理员的负担。
选择路由器时，需要考虑多个因素，如带宽需求、端口数量和带机量。带宽需求是指路由器的转发性能，需要确保路由器能够处理高速的数据流量。端口数量是指路由器可以连接的设备数量，需要根据网络规模来选择合适的端口数量。带机量是指路由器可以同时连接的用户数量，需要根据网络用户数量来选择合适的带机量。
例如，对于一个家庭网络，一台千兆路由器通常就足够了。而对于一个大型企业网络，可能需要一台高性能的路由器，具有更多的端口和更大的带机量。还有一些路由器具有特殊的网络功能，如防火墙、VPN等，可以根据具体需求来选择。
总的来说，路由器是网络通信的基石，它确保了数据包能够高效、准确地到达目的地。无论是家庭网络还是企业网络，选择合适的路由器都是非常重要的。通过了解路由器的工作原理和重要因素，我们可以更好地构建和管理网络，确保网络的稳定性和安全性。
什么叫路由？
路由器的英文是 Router，也就是「找路的工具」。找什么路？寻找各个网络节点之间的路。
换句话说，路由器就像是快递中转站，包裹会经过一个个的中转站，从遥远的地方寄到你家附近，数据包也是一样。
路由器是连接两个网络的硬件设备，承担寻路功能，是网络的大门，因此，路由器又叫做网关设备（Gateway）。
路由表
路由器和交换机一样，也有自己的小本本，这个路由表上记载了到各个网络节点之间的路，会记录数据来源、相应的路由条目以及下一跳。
路由表就相当于路由器的导航，路由器只需要按照路由表的指示走就可以了。当然前提是，路由表中存在匹配该数据包目的 IP 地址的路由条目。路由表会周期性更新，当网络拓扑发生变化时也会更新，不用担心走错路。
路由器收发数据包的流程
路由器在收发数据包的时候会先查看路由表，如果路由表里有匹配项，就会把数据包交给下一跳。如果没有匹配项，就会直接丢弃数据包，然后告诉主机，这个目的地不可达。
直连、静态路由、动态路由
路由条目的获取来源有很多种，比如说直连、静态路由和动态路由。
直连，也就是路由器的直接邻居。路由器会自己去认识邻居，然后记录下来。
当然，也可以通过手动添加的方式告诉路由器目的网段的路径，也就是静态路由，适合网络规模比较小的场景。但是当网络拓扑发生变化，或是规模扩大的时候，配置和维护的成本就会很高。
这时候就需要结合动态路由，让路由器通过动态的方式来学习。在大型网络中，往往采用这种动、静路由相结合的方式进行部署。
三层寻址
上期讲解的「二层寻址」，大家还记得吗？二层寻址就是交换机根据 MAC 地址，在物理层进行寻址。
三层寻址就是指路由器根据 IP 地址，在网络层进行寻址。
路由器三层寻址流程
当主机想要发送数据的时候，首先会查看目的地是否和自己在同一个网段，如果在同一个网段就会让交换机进行二层转发。
如下图所示，PC1 要给 PC2 发送数据，就会通过交换机来完成。
如果不在同一个网段，主机会把数据包交给自己的路由器，路由器再根据目的 IP 查询自己的路由表，如果有匹配的条目，则交给下一跳，没有就丢弃。
如下图所示，PC1 要给 PC3 发送数据，发现 PC3 和自己不在同一个网段，就会把数据包交给路由器 A，再根据路由表的条目转发给路由器 B -> C，最后通过交换机 C 送达 PC3。
寻路原则
既然路由器是负责找路的，那条条大路通罗马，哪条大路最近呢？
来源：GiPHY
默认情况下，路由的查询遵循最长匹配原则，也就是掩码越长、越精确，路由器就会优先选择那条路。
然后考虑路径开销，比如说带宽、管理距离、度量值等。也就是如果从这条路走，要花上多少时间和金钱。绝大部分数据通信行为是双向的，考虑流量的时候，还要关注流量的往返，从这条路去，也得从这条路回来，回来的时候没路了，这也不行。
路由查询的行为是逐跳的，到目标网络沿途的每个路由器都必须有关于该目标网段的路由信息。简单来说，数据包每经过一个路由器，路由器就会告诉它下一跳是谁，该往哪个方向走。
如何选择路由器？
路由器选型可以考虑这几个因素：带宽需求/转发性能、端口数量、带机量。
比如说家里拉了千兆宽带，那么路由器一定得是千兆路由器，还要满足千兆 NAT 转发的性能。顺带一提，运营商配的光猫是自带路由功能的，如果没有特殊需求，普通家庭一般够用了。
一般家用场景，路由端口用的不太多，可以通过交换机补充。大部分商用场景，4-12 口也就够了，再多的话，相信大部分企业会选择三层交换机。
带机量是一个很重要的指标，我们一般会考虑并发用户，还有用户的业务类型。
以 UniFi 的网关设备为例：USG 可以到 100 并发，普通家庭或小微企业，都足够用了；USG-Pro-4 带机量可以到 1000 并发，中小企业需求基本可以满足；如果还有更高需求，可以使用 UDM-Pro。
编辑：黄飞
