路由器的作用是什麼?


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什麼是路由器,路由器的作用是什麼?

  • 路由器是連接局域網和廣域網的設備,根據不同的路由器協議計算出某個地址的最佳路徑;

  • 路由器工作在OSI參考模型的第三層,從物理上隔離了廣播域。

通常我們家寬使用的路由器僅僅能夠算作末端路由器的一種,功能並不算很強大;

以家寬路由器實現的功能和企業級路由器進行對比,看看都有哪些功能。


WAN口撥號

  • 在路由器上網設置中的PPPoE撥號想必是大家比較熟悉的功能;

  • 通過撥號,可以獲得WAN口地址,並通過該地址進行上網;

  • 這裡隱藏了一條重要的應用,也就是路由功能;

  • 家寬路由器不具備動態路由的功能,但是會建立默認路由,將所有信息默認向撥號地址上端發送。


DHCP服務器

  • 無論是通過有線和無線方式進行上網,都離不開DHCP服務器;

  • 通過DHCP服務器,計算機和移動終端會獲得局域網的私網地址;

  • 這裡隱藏了一個關鍵的應用,也就是NAT;

  • NAT是將局域網的私網地址轉換成公網地址的關鍵,是局域網上網的前提。


設備黑名單

  • 對於非法接入路由器的設備,可以將設置拉入黑明單,禁止設備上網;

  • 這裡對應的是路由器的訪問控制列表功能,通過建立各種規則,限制默認設備上網。


當然,路由器具體的功能還有很多。這裡就不一一列舉了。

例如:

  • 路由器中的端口映射,對應的是NAT中的端口多路複用;

  • 路由器中的流量查看,對應的是路由器中端口信息查看等等。


關於路由器的更多作用?

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交換機、路由器、防火牆幾乎是現代局域網絡都要使用的網絡設備,其中,交換機負責連接網絡設備(如交換機、路由器、防火牆、無線AP等)和終端設備(如計算機、服務器、攝像頭、網絡打印機等);路由器實現局域網與局域網的互聯,局域網與Internet的互聯;而防火牆作為一個安全網絡設備,作用於內部網絡與內部網絡之間,或者內部網絡與Internet之間。總的來說,交換機負責連接設備,路由器負責連接網絡,防火牆負責網絡訪問限制。

路由器連接圖:

路由器第一種連接方式圖:

路由器第二種連接方式圖:

路由器的功能

路由器是一種智能選擇數據傳輸路徑的網絡設備,其依賴的是數據中的IP地址,功能如下:

1.連接網絡

路由器也稱為網關,它將局域網絡連接起來組成規模更大的廣域網絡,在連接異構網絡時(異構網絡就是指不同的網絡類型,如ATM網絡,FDDI網絡,以太網絡等),由於異構網絡採用不同的數據封裝方式,無法直接通信,而路由器能夠將這些不同的封裝數據進行“翻譯”,從而實現異構網絡的通信。此外,對於局域網而言,廣域網無疑是一個異構網絡。

異構網絡連接圖:

2.隔離廣播

由於交換機會將廣播發送到整個網絡中的每個端口,這會嚴重影響網絡的傳輸效率,並且會大量佔用計算機的CPU性能。路由器可以將這些廣播隔離在局域網內,以達到分隔廣播域的作用,從而提高每個局域網的傳輸效率。

路由器分隔廣播域圖:

如上圖所示,路由器將廣播域分成四個部分,每個交換機連接一個小的局域網,四個小型局域網分別使用各自的廣播域廣播。另外,使用VLAN(虛擬網)技術也能實現分隔廣播域的作用。

3.路由選擇

在路由器內存中的路由表中列出了整個互聯網絡的各個節點,以及這些節點的路徑和傳輸費用(路由表會根據網絡的實際情況不斷的動態更新它的路由表,從而保持有效的路由表),路由器會按照預先制定的策略,智能的選擇到達目的路由器的路徑。

路由選擇圖:

如上路,如果不考慮傳輸費用的情況,路由器1到路由器4的傳輸,它會自動選擇1-4的路徑,而不是1-2-3-4的路徑。

4.網絡安全

作為整個局域網絡與外界聯絡的唯一出口,路由器還擔負著保護內部用戶和數據的責任。

地址裝換:局域網內的終端設備使用的是內部保留IP地址(一般情況這些IP地址的IP段有:192.168.0.0--192.168.255.255,10.0.0.0--10.255.255.255,172.16.0.0--172.16.255.255等),這些IP地址並不會被路由到Internet,當內部終端設備需要和外部網絡通信時,路由器會將地址轉換為合法的IP地址,實現對Internet的訪問。

訪問列表:網絡工程師可以預先在路由器上設定各種訪問策略,規定哪段時間,什麼網絡協議和哪種網絡服務可以被允許進出局域網,從而提高了網絡的傳輸效率和安全性。


路由器的工作原理

當同一網絡中的計算機需要向同一網絡中的另一臺計算機發送數據時,只需將這一數據發送到這個網絡,另一臺計算機就能收到;當需要向其它網絡的計算機發送數據時,將直接把數據發送到默認網關(即路由器的IP地址),由默認網關將數據通過最佳傳輸路徑轉發至目的計算機的默認網關,再由目的計算機的默認網關將數據發送給目的計算機。

路由器在發送數據包的時候會根據數據包中的目的IP地址查找路由表,如果路由表中有該IP的信息,路由器會選擇最佳傳輸路徑發送。如果路由表中沒有該IP,路由器則會將數據傳輸到路由器的默認網關(路由器的默認網關為網絡中的另一個路由器的IP),通過路由器的默認網關路由器將數據傳輸出去,如果始終無法找到目的IP終端,則該數據包會被網絡丟棄。

路由器工作原理圖:


結語

不管是交換機,路由器還是防火牆,這些網絡設備的功能實現都需要網絡工程師預先對設備進行配置(比如VLAN虛擬網端口的劃分,防火牆安全策略的配置,路由器默認網關的設定等),其實從某種層面來說,這些網絡設備都是計算機,都有cpu和內存,都是通過cpu對機器語言的“翻譯”來實現硬件功能的實現。


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路由器的功能介紹:

1、在網絡間載獲發送到遠地網段的報文,起轉發的作用。

2、選擇最合理的路由,引導通信。為了實現這一功能,路由器要按照某種路由通信協議,查找路由表。路由表中列出整個互聯網絡中包含的各個節點,以及節點間的路徑情況和與它們相聯繫的傳輸費用。如果到特定的節點有一條以上路徑,則基於預先確定的準則選擇最優(最經濟)的路徑。由於各種網絡段和其相互連接情況可能發生變化,因此路由情況的信息需要及時更新,這是由所使用的路由信息協議規定的定時更新或者按變化情況更新來完成。網絡中的每個路由器按照這一規則動態地更新它所保持的路由表,以便保持有效的路由信息。

3、路由器在轉發報文的過程中,為了便於在網絡間傳送報文按照預定的規則把大的數據包分解成適當大小的數據包,到達目的地後再把分解的數據包包裝成原有形式。

4、多協議的路由器可以連接使用不同通信協議的網絡段,作為不同通信協議網絡段通信連接的平臺。

5、路由器的主要任務是把通信引導到目的地網絡,然後到達特定的節點站地址。後一個功能是通過網絡地址分解完成的。例如,把網絡地址部分的分配指定成網絡、子網和區域的一組節點,其餘的用來指明子網中的特別站。分層尋址允許路由器對有很多個節站的網絡存儲導址信息。

6、動態限速:動態限速路由器是一種能實時地計算每位用戶所需要的帶寬,精確分析用戶上網類型,併合理分配帶寬,達到按需分配,合理利用,還具有優先通道的智能調配功能,這種功能主要應用於網吧、酒店、小區、學校等。


Mao哥


你好,我們簡單點。

小明住在城東,小紅住在城西,有一天小明要去小紅家送點禮物給她,但是他不知道路怎麼走最近。所以他叫了快遞,讓快遞員把這個禮物寄給了小紅。

快遞為什麼知道小紅家的地址怎麼走是最佳路徑呢?因為快遞公司天天跑,已經有了一張活地圖。

這是路由器的基本功能之一,把數據包根據目標地址按路由表進行最佳路徑轉發。

當然,路由還有很多其它功能,像NAT地址轉換,ACL訪問控制列表,vpn等。

路由器最重要的功能還是進行多網段的數據轉發傳遞。


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