路由器是互聯網連接的核心元素，是一種允許多個設備連接到互聯網，并促進將數據包轉發到各自的目標地址的設備。使用動態路由技術，路由器檢查數據并在各種可用路徑中選擇最有效的信息流路由。

路由器到底是做什么的?

路由器的主要功能是在網絡之間轉發(或路由)數據包。在網絡中，數據包是通過互聯網傳輸的基本信息單元。每個數據包都包含一個源IP地址和一個目的IP地址。路由器的工作是有效地將IP數據包從源站路由到目標站，不受任何阻礙。

路由器還具有各種其他功能，包括：

簡化管理：鑒于可用IP地址的數量有限，路由器使用網絡地址轉換(NAT)，允許多個設備共享一個公共IP地址。NAT還提高了網絡安全性并簡化了網絡管理。

數據包過濾：路由器使用過濾技術監視傳入和傳出數據包中的可疑流量。其根據端口號、IP地址和Internet控制消息協議(ICMP)消息等篩選過濾器來決定是否允許或禁止數據包。

動態路由：在動態路由中，路由器能夠適應網絡的變化，根據實時情況選擇最佳路徑。如果路由器檢測到網絡部分出現故障，其會查閱其路由表并將流量重新路由到備用路徑。

對流量進行分類：在服務質量(QoS)的幫助下，路由器優先考慮哪些流量將受到更優惠的處理。

路由器如何工作?

當路由器收到數據包時，其會讀取其IP標頭以了解數據的去向。首先，其檢查其路由表，其中包含通往各個網絡目的地的路徑的詳細信息。這些路由表使用算法來幫助選擇到達目的地的最佳路徑。

然后路由器將數據包發送到下一個節點，直至到達目的地，從而實現數據的順利傳輸。

網絡路由器的組件

網絡路由器包括內部和外部組件。內部組件有：

CPU：路由器的CPU可以有效地確定數據包的最佳路由，同時跟蹤數據包。

內存：路由器使用不同類型的內存，如RAM、只讀內存(ROM)、閃存和非易失性RAM(NVRAM)。

RAM：RAM是路由器中的主存儲器，但僅臨時存儲數據。如果路由器關閉，所有數據都會被刪除。

閃存：閃存是一種非易失性存儲器，設計用于存儲路由器的操作系統。即使路由器關閉，閃存中存儲的內容也不會受到影響。

NVRAM：NVRAM是一種非易失性RAM，即使在路由器關閉后也可以保存數據。

接口/端口：路由器支持多個接口/端口(例如以太網和串行)以連接到各種電線。在以太網中，路由器支持快速以太網和千兆以太網，而串行支持HDLC、PPP和幀中繼。

路由器的外部組件包括：

WAN端口：WAN端口連接到廣域網或互聯網。

LAN端口：LAN端口連接到局域網，實現連接設備之間的通信。

路由器的主要類型

路由器過去本質上是一樣的：一種允許設備通過網絡相互通信的硬件。但如今，路由器可以采用多種不同的形式。以下是一些最常見的：

有線路由器：原始路由器類型，有線路由器使用物理以太網電纜通過網絡共享數據。

無線路由器：無線路由器允許通過內置接入點進行Wi-Fi互聯網連接。這些路由器廣泛應用于家庭和小型辦公室，可以同時支持多個設備。

邊緣路由器：邊緣路由器是位于網絡邊界的專用有線或無線路由器。這些路由器不與內部網絡通信;相反，其與外部網絡進行通信。

虛擬路由器：虛擬路由器是一種軟件，可以讓計算機像物理路由器一樣高效地運行。其工作方式與物理路由器類似，通過共享數據包，并且可以在需要時快速擴展。因此，這是尋求高性能網絡解決方案的企業的絕佳選擇。

核心路由器：核心路由器是另一種形式的專用路由器，用于在網絡核心內轉發數據。這非常適合大型組織，旨在處理高流量。

最常見的路由器問題有哪些?

路由器可能面臨許多問題。以下是常見的路由器問題以及如何解決這些問題：

網絡慢

經常會遇到速度緩慢的網絡，其中多個客戶端嘗試連接到路由器，而該路由器可能有也可能沒有足夠的容量來容納所有客戶端。在這種情況下，路由器可能會降低一臺或多臺連接設備上的互聯網速度。

要解決網絡緩慢的問題，可以拔掉路由器的插頭，等待30秒再重新插上。

信號微弱

如果路由器較舊或放置在不合適的位置，則可能會阻止Wi-Fi信號。除此之外，大型電器或厚墻等物理干擾也會導致信號強度低。

為了獲得較強的Wi-Fi信號，請清除路由器和無線設備之間的障礙物。另外，請將路由器放置在較高的表面上并保持更新。在較大的區域中，可能需要使用一個或多個Wi-Fi擴展器。

鎖定

有幾種方法可以鎖定路由器。也許是忘記了密碼，或者其可能已被黑客入侵。

無論原因如何，如果被鎖定，可以按住重置按鈕重置路由器密碼。

路由器協議

路由器使用路由協議來構建路由表，其中包含有關不同網絡可用路徑的詳細信息。有了這些信息，路由器就可以確定每個數據包的最佳路由。

路由器協議的類型

有多種類型的路由器協議。以下是一些最常見的：

路由信息協議(RIP)

RIP是最古老的路由協議之一，是一種內部網關協議，其使用距離矢量算法將數據包路由到目的地。距離矢量路由通過簡單計算數據包必須經過(或“跳躍”)多少個路由器才能到達目的地來確定數據包的最佳路徑。

但是，對于大型和復雜的網絡來說，RIP并不是最好的選擇。這是因為其被設計為每30秒僅廣播一次更新——這在網絡的早期已經足夠了，但無法支持現代網絡流量，并且最多僅支持15個躍點。

該協議的較新版本RIPv2(及其IPv6擴展RIPng)改進了RIP的缺點，并提供了額外的功能，如多播、密碼身份驗證、可變長度子網掩碼、中毒反轉等，但仍然僅限于最大跳數為15。

開放最短路徑優先(OSPF)

OSPF是專為TCP/IP環境設計的鏈路狀態路由協議。其使用Dijkstra算法計算數據包到達目的地所需的最佳路徑。

邊界網關協議(BGP)

BGP是為取代EGP而開發的網關協議。其主要功能是使用最佳路徑選擇算法在自治系統(AS)之間傳輸數據包。突出的功能是支持下一跳、無類別域間路由(CIDR)、傳輸控制協議(TCP)和高效的網絡帶寬利用。

即時系統到即時系統(IS-IS)

IS-IS是一種鏈路狀態無類協議，其使用Dijkstra算法來尋找數據傳輸的最佳路徑。其用于自治系統中的路由。

總結

路由器是現代網絡計算的基本組成部分。沒有它，大多數網絡連接都是不可能的。一個好的路由器可以保證網絡上快速、可靠和安全的數據傳輸。

網絡管理員應對路由器有全面的了解，包括其類型和用途。這些知識將有助于組織選擇哪個路由器，并優化網絡性能。