隨著信息技術的發展,無線網絡已經走入千家萬戶;那么作為無線網絡連接的重要工具,路由器到底是什么?工作原理是什么樣的?其和我們常說的“貓”有什么區別?下面的文章將對此進行簡單介紹。
路由器是干什么用的
定義:路由器是用于連接互聯網中各局域網和廣域網的一種網絡通訊設備,路由器最主要的功能是網絡互聯、數據處理和網絡管理,其可判斷網絡地址和選擇IP路徑。
類型:根據應用場景進行分類,路由器可以分為電信級路由器和家庭級路由器。其中電信級路由器根據網絡層級可細分為三種核心路由器、匯聚路由器、接入路由器三種類型。
功能:路由器的功能主要是網絡互聯、數據處理與網絡管理,負責不同局域網(LAN)之間的數據傳遞。路由器可以將網絡分為兩個不同的局域網(LAN1與LAN2),其中LAN1與LAN2各自內部間的終端設備可通過交換機實現互連,而LAN1內部的終端設備與LAN2內部的終端設備必需通過路由器實現相互通信。

路由器的工作原理
路由器的工作原理是通過將所接收數據包的IP地址與路由表中的目標地址進行比較,并找到相應的記錄。
如圖所示,路由器1接收到由PC發出的數據包后,會識別數據包目的地址,并查找路由表。路由器1在自身路由表中查找到匹配的路由表項,會依據該表項指示的出接口信息和下一跳信息將數據包轉發至下一跳路由器(路由器2)。路由器2接收到數據后重復路由器1的工作,識別IP地址并在路由表中查找匹配的路由表項。路由器2依據路由表指示將數據包直傳至服務器。服務器接收到數據包后識別出數據包IP地址與自身IP地址匹配,開始對數據包進行解封。
路由器的工作原理

路由器的結構
路由器由輸入端口、輸出端口、交換結構與路由器處理器四個部分組成。
(1)交換結構能夠將路由器的輸入端口和輸出端口相連接,是路由器內部網絡。(2)處理器是路由器的核心硬件,主要負責路由協議、計算路由以及轉發數據包等核心功能。高端路由器通常采用“CPU+ASIC或NP”多核處理器,其中CPU負責路由協議、計算路由功能,ASIC或NP負責數據轉發。

路由器和貓、交換機的區別
路由器和貓的區別
(1)定義不同:貓又稱為調制調節器,是一種光纖傳輸器,是針對特殊環境的用戶而研發的。
(2)外形不同:貓的外形為長方體,比較單一,體積也較小;而路由器的形狀比較多樣化,有長方體、橢圓體等各種類型,且自帶天線裝置,整體上比貓更大。
(3)作用不同:貓在聯網中是必要的設備,而路由器更像是擴散類的助力設備;尤其是對固定的電腦來說,沒有貓無法聯網。
(4)連接方式不同:貓的連接方式是一端連電話線,一端連接電腦或路由器;路由器則是一端連接貓,另一端可以用來連接電腦。
(5)端口數量不同:貓的端口數量一般為2-4個,路由器的端口稍多,一般為5個。
路由器和交換機的區別
交換機與路由器都能夠進行數據傳遞,但對應的網絡層級不同。交換機位于鏈路層,負責局域網內部終端設備的互聯。交換機根據目的MAC地址轉發數據包。路由器位于網絡層,可實現不同局域網內設備的互聯。路由器更具目的IP地址完成數據的轉發。

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參考資料
《頭豹研究院:2020年路由器在中國數據通信領域的應用概覽(29頁).pdf》
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