想象一下，路由器就像是一个智能快递中转站。当数据包从一个网络节点出发，路由器就会根据内置的“地图”——路由表，来决定数据包应该前往哪个方向。这个路由表记录了到各个网络节点的路径信息，包括数据来源、目的地址以及下一跳地址。
路由器不仅能够连接两个网络，还具备寻路功能，因此也常被称为网关设备。就像人类需要导航一样，路由器也需要路由表来指引方向。这张“导航图”会周期性地更新，以确保数据包不会走错路。
当数据包到达路由器时，路由器会查看路由表，如果找到了匹配的目的地，就会将数据包转发给下一跳。如果没有找到匹配项，路由器就会丢弃数据包，并通知发送方，这个目的地无法到达。
数据包的路径选择有几种方式：直连、静态路由和动态路由。直连就是路由器直接连接的邻居节点，路由器会自动识别并记录这些邻居。静态路由是手动添加的路由条目，适合小型网络。而动态路由则允许路由器通过学习来更新路由表，适合大型网络环境。
在数据传输过程中，还涉及到一个重要的概念——三层寻址。二层寻址是交换机根据MAC地址在物理层进行寻址，而三层寻址则是路由器根据ip地址在网络层进行寻址。
当一台主机想要发送数据给另一台主机时，首先会判断两者是否在同一个网段。如果是，就会通过交换机进行二层转发。如果不是，主机就会将数据包交给自己的路由器，路由器再根据路由表进行转发。
那么，路由器是如何选择最佳路径呢？通常情况下，路由器会遵循最长匹配原则，即选择最精确的路径。此外，还会考虑路径开销，如带宽、管理距离等因素。数据通信是双向的，因此路由器在选择路径时，还会考虑数据包的往返。
选型路由器时，有几个关键因素需要考虑：带宽需求、端口数量和带机量。例如，如果家庭宽带是千兆，那么就需要选择千兆路由器，并确保其具备千兆NAT转发性能。对于普通家庭用户，路由器端口数量不需要太多，可以通过交换机补充。而对于企业用户，则需要考虑并发用户数量和业务类型。
总之，路由器是网络世界中的重要角色，它不仅连接不同的网络，还负责智能地指引数据包的正确路径，确保信息在全球范围内快速、准确地流动。
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？
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
