路由器
路由器(英语:Router,又称路径器)是将运算装置(例如电脑)及网络连线至其他网络的联网装置。路由器有三个主要功能,分别是
- 确定路径:路由器可以决定从来源到目的地所采用的路径,这个作业称为路由。
- 资料转传:路由器会将资料转传至所选路径的下一个装置,重复这个过程,最终资料可以抵达目的地。运算装置和路由器可能位于相同的网络或不同的网络。
- 负载平衡:路由器有时会用多个不同路径,发送相同资料报文副本。其目的是为了减少因资料丢失而造成错误、并建立备援及管理流量。
比较技术性的解释是路由器是种电信网络装置,提供路由与转送两种重要机制,可以决定报文由来源端到目的端所经过的路径(host到host之间的传输路径),这个过程称为路由;将路由器输入端的报文移送至适当的路由器输出端(在路由器内部进行),这称为转送。路由工作在OSI模型的第三层——即网络层,例如网际协议(IP)。
IP路由器之中最常见的类型是家用和小型办公路由器,它只在家庭电脑和互联网之间转发IP报文,例如,用户的cable路由器或DSL路由器,这些路由器通过互联网服务提供商(ISP)连接到互联网。而像是企业级路由器等更复杂的路由器,则会将大型企业或ISP的网络与强大的核心路由器连接起来,沿着互联网主干网的光纤线路高速转发数据。
基本概念
编辑路由器可连接两个以上个别网络的装置。
由于位于两个或更多个网络的交汇处,从而可在它们之间传递分组(一种数据的组织形式)。路由器与交换机在概念上有一定重叠但也有不同:交换机泛指工作于任何网络层次的数据中继装置(尽管多指网桥),而路由器则更专注于网络层。
路由器与交换机有四个主要差别。第一,路由器是OSI第三层的产品,而交換机则是第二层,第二层主要功能是将网络上各个电脑的MAC地址记在MAC地址表中,当局域网中的电脑要经过交換机去交换传递资料时,就查询交換机上的MAC地址表中的资讯,并将报文发送给指定的电脑,而不会像第一层的产品(如集线器)发送给每台在网络中的电脑。第二,路由器能在多条路径中选择最佳的路径,提升交换数据的传输速率。在发送报文时,路由表会被一同发送,该表存储了前往某一网络的最佳路径,如该路径的“路由度量值”,参考路由表可获得这个过程的详细描述。第三,路由器可连接超过两个以上不同的网络,而交換机只能连接两个。第四,路由器具有IP分享器功能,主要是让多台装置用同一条ADSL/光纤宽频线路来上网,功能包括共享IP,宽频管理,自动分配IP等等,如在共享IP功能中,不同装置可共享同一个公共IP同时上网;在局域网中,路由器则会指定一组的Class C的私有IP,可让254台装置同时上网。
种类
编辑多功能小型电脑
在1970年代中期至1980年代,多功能的小型电脑充当路由器。尽管多功能小型电脑可以胜任路由工作,但在后期,高性能电脑被充当了高速路由器,它比小型电脑加入了更多的硬件,这使它拥有更高的执行效率,例如数据包转发,IPsec加密等等。工程师为了提升路由器的可靠性,路由器作出了许多改变,例如使用直流电而不是交流,在数据中心中,路由器的直流电可由数据中心的电池直接提供;或使用固态存储而不是磁性存储介质来加载程序等。随着这些技术渐趋成熟,一些小型路由器也已成为家用电器,而大型路由器变得越来越像电话交换机,也许路由器最终将取替电话交换机。
边缘路由器(英语:edge router)
将装置连接到互联网的路由器。
如在ISP网络中,只负责与其他路由器之间传递数据。
单臂路由器(英语:one-armed-router)
一种特殊类型的路由器,可用来在多个虚拟局域网(Virtual LAN)之间传递数据包。
在无线ad-hoc网络中的每台主机自己进行路由和数据转发,而在有线网络中通常一个广播域就有一台路由器。
近来,许多路由的功能被加入到局域网交换机(实质是高速网桥)上,从而创造出“三层交换机”,可以以接近线速的速度来转发流量。
路由器也被当作Internet网关,主要用在小型网络中如家庭或小型办公室。这种装置使用的Internet连接往往是互联网宽频连接如线缆调制解调器和DSL。这种路由器连接两个网络,WAN和LAN并有自己的路由表。尽管在家庭应用中并不需要太多路由功能(因为只存在WAN和LAN),但这些小型路由器仍然支持路由资讯协议。额外地,这种路由器还支持DHCP、网络地址转换、DMZ和防火墙功能,也有一些支持内容过滤和VPN。通常这种路由器和线缆或DSL调制解调器协同工作,但调制解调功能也可以内建在这种路由器中。这种路由器往往同时具有阻止特定外部请求的安全特性。
大型的路由器一般安装在数据中心、电信公司或ISP的机房内。这些路由器将许多网络用大量的带宽连接起来。根据分工的不同,这些路由器可以支持路由协议中的几种,包括IS-IS、OSPF、IGRP、EIGRP、RIP、BGP。
无线网络路由器
编辑无线网络路由器是一种用来连接有线和无线网络的通讯装置,它可以通过无线方式(如,Wi-Fi)连接终端装置(如,手机、手提电脑),进而建立电脑网络。
有的电信运营商为客户安装宽频时会提供含有Wi-Fi的路由器,通过简单地设置拨号可以实现宽频的共享。
无线方式较有线方式更易受环境影响。如,在户外使用无线,其速度可能受天气影响。
策略路由
编辑策略路由比常规路由更灵活,常规路由基于目标网络进行的数据包转发,策略路由则额外定义数据转发规则,包含策略与操作(路由图),如会检查该接口接收到的所有数据包,是否符合路由图中的策略。对不符合的进行处理;符合的则按路由图策略中,对应的操作进行处理。
软件
编辑只要安装相关的软件,使普通的电脑也可以变成路由器。当中有以下较为常用的软件:
- Windows XP网络共享 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Windows Server 的路由与远程访问角色 / 功能
- Mac OS X网络共享(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- OpenWrt
- pfSense
- Basic Internet Routing Daemon ( bird.network.cz ) (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Sygate
- fdgw
- FREESCO
- GNU Zebra ( www.zebra.org ) (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- IPCop ( www.ipcop.org ) (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- SmoothWall ( smoothwall.org ) (页面存档备份,存于互联网档案馆)[1]
- m0n0wall ( m0n0.ch/wall ) (页面存档备份,存于互联网档案馆)
[1]绝大多数UNIX类的操作系统包含所有进行路由所必须的软件;Linux路由器计划就是在Linux发行版中专注于路由的例子。