路由器的作用主要体现在以下几个方面：
1. 异种网络互连：路由器可以将不同种类的网络连接起来，例如局域网、广域网等。它能够处理不同子网协议之间的转换，实现网络间的通信。
2. 子网协议转换：路由器能够将不同子网之间的协议进行转换，使数据能够在不同子网之间传输。这有助于提高网络的可靠性和稳定性。
3. 路由（寻径）：路由器根据目的地址，选择最佳路径进行数据包的转发。它通过维护路由表，实现数据的快速转发和路由选择。
4. 速率适配：路由器具有缓存和流量控制功能，能够根据不同接口的速率进行适配，确保数据传输的顺畅。
5. 隔离网络：路由器可以隔离网络，防止广播风暴，提高网络安全。同时，它还可以作为防火墙，防止恶意攻击。
6. 报文分片与重组：路由器能够对超过接口MTU的数据包进行分片，并在目的地重组，确保数据传输的完整性。
7. 备份、流量流控：路由器可以实现主备线路的切换和流量控制，提高网络的可靠性和稳定性。
路由器的工作原理主要涉及以下几个方面：
1. 路由表：路由器中时刻维护着一张路由表，用于存储网络中各目的地的信息。路由表可以是静态配置的，也可以是动态路由协议产生的。
2. 数据包转发：路由器接收到数据包后，首先进行物理层和数据链路层的处理，然后根据目的地址查找路由表，选择最佳路径进行转发。
3. 子网寻径：为了满足子网寻径的需求，路由表会加入子网模，形成三维组（子网模、信宿网络地址、下一驿站地址）。
4. 路由算法和协议：路由器依据路由算法和协议来为数据包寻径。路由算法的设计要考虑到时延、距离、中间网关数等因素，以确保选择最佳路径。
5. 路由表的更新：路由表中的信息来源于手动添加的静态路由和路由器运行过程中动态路由协议学习而得来。
6. 路由选择的权值：路由算法使用多种权值来确定最佳路由，包括路径距离、可靠性、时延、带宽、承载量、通信费用等。
总之，路由器在现代网络通信中起着至关重要的作用。它不仅能够实现不同网络的连接，还能够提高网络的性能、可靠性和安全性。随着网络技术的不断发展，路由器的功能和性能也在不断提升，为我们的网络通信带来更多便利。
路由器的概念及基本构成
路由器是一种用于网络互连的计算机设备，它工作在 OSI 参考模型的第三层
（网络层），为不同的网络之间报文寻径并存储转发。
作为路由器，必须具备：
???? 两个或两个以上的接口：用于连接不同的网络。
???? 协议至少实现到网络层：只有理解网络层协议才能与网络层通讯。
???? 至少支持两种以上的子网协议：异种子网互联。
具有存储、转发、寻径功能 ：实现速率匹配与路由寻径。
???? 一组路由协议：包括域内路由协议、域间路由协议。
路由器的作用
???? 异种网络互连：主要是具有异种子网协议的网络互连。
???? 子网协议转换：不同子网间包括局域网和广域网间协议转换。
???? 路由（寻径）：路由表建立、刷新、查找。
???? 速率适配：不同接口具有不同的速率，路由器可以利用自己 缓存及流控协议适配。
???? 隔离网络：防止广播风暴，网络安全（防火墙）。
???? 报文分片与重组：接口的 MTU 不同，超过接口的 MTU 的报文会被分片，到达目的地的报文会被重组。
???? 备份、流量流控：主备线路的切换及复杂的流量控制。
路由器工作原理
路由器中时刻维持着一张路由表，所有报文的发送和转发都通过查找路由表
从相应端口发送。这张路由表可以是静态配置的，也可以是动态路由协议产生的。
物理层从路由器的一个端口收到一个报文，上送到数据链路层。
数据链路层去掉链路层封装，根据报文的协议域上送到网络层。
网络层首先看报文是否是送给本机的，若是，去掉网络层封装，送给上层。
若不是，则根据报文的目的地址查找路由表，若找到路由，将报文送给相应
端口的数据链路层，数据链路层封装后，发送报文。若找不到路由，报文丢弃。
子网寻径及路由
标准的寻径表表目是一个二维组（信宿网络地址，下一驿站地址），其中不
携带子网信息，不能满足子网寻径。引入子网编址以后，子网寻径表的每一
表目中加入子网模，于是子网寻径表表目变为三维组：子网模、信宿网络地
址、下一驿站地址。
路由算法、路由协议、寻径
路由器依据路由表来为报文寻径，路由表由路由协议建立和维护。路由协议
的设计则是依据某种路由算法。
选径是否是最佳：
以什么参数来衡量路由，如时延、距离、中间网关数等。
简洁性：
路由算法应设计的尽可能简洁。
强壮性：
路由算法必须具有鲁棒性，应经得起各种网络环境的考验。
快速收敛性：
即所有路由器就最优路径达成一致的过程路由算法如果收敛的慢，就会引起
路径循环或网络消耗。
灵活性、弹性：
路由算法能否适应网络环境的各种变化，例如网络带宽、路由器的缓存、网
络时延等发生变化，路由算法能否根据这些变化做出调整。
路由表包含的信息用来交换路由信息和选择最佳路由
路由表是路由器的核心，其中的路由信息来源有两种：一种是手动添加的静
态路由，另外一种是路由器运行过程中由动态路由协议学习而得来。
路由算法使用了许多不同的权决定最佳路由。通常采用的权如下：
???? 路径距离：指所经过的每条链路的权值之和，有的路由协议指节点数目；
???? 可靠性：指网络链路是否容易出故障；
???? 时延：指网络链路造成的网络延时；
???? 带宽：指链路传输信息流容量的能力；
???? 承载量：指网络资源如路由器的繁忙程度；
???? 通信费用。
路由器与相关网络设备的比较
Hubs（中继器）：对应 7 层模型的物理层，它的作用是放大电信号。主要用于连接具有相同物理层的 LAN。Hubs 还将以太网的总线结构变成星状结构。Bridges（Switches）：是一种在数据链路层实现互连的存储转发设备，广泛用于局域网的扩展。Bridges 从一个网段接收完整的数据帧，进行必要的比较和验证，然后决定是丢弃还是发送给另外一个网段。Bridges 具有隔离网段的作用。在网络上适当地使用 Bridges 可以调整网络负载，提高传输性能。
Router（路由器）：与 Bridges 相比，路由器实现网络互连是发生在网络层，它实现了相对复杂的功能：路由选择、多路重发、错误检测等。路由器的异构网互连能力、阻塞控制能力和网段的隔离能力要强于 Bridges。路由器可以阻止网络风暴、支持多协议、提供多种接口。
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