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什么是網(wǎng)絡(luò)中的路由器？核心功能解釋

路由器是互聯(lián)網(wǎng)連接的核心元素，是一種允許多個(gè)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，并促進(jìn)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到各自的目標(biāo)地址的設(shè)備。使用動(dòng)態(tài)路由技術(shù)，路由器檢查數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)（或路由）數(shù)據(jù)包。在網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包是通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)幕拘畔卧?。每個(gè)數(shù)據(jù)包都包含一個(gè)源IP地址和一個(gè)目的IP地址。路由器的工作是有效地將IP數(shù)據(jù)包從源站路由到目標(biāo)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(shù)量有限，路由器使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)，允許多個(gè)設(shè)備共享一個(gè)公共IP地址。NAT還提高了網(wǎng)絡(luò)安全性并簡化了網(wǎng)絡(luò)管理。數(shù)據(jù)包過濾：路由器使用過濾技術(shù)監(jiān)視傳入和傳出數(shù)據(jù)包中的可疑流量。其根據(jù)端口號、IP地址和Internet控制消息協(xié)議(ICMP)消息等篩選過濾器來決定是否允許或禁止數(shù)據(jù)包。動(dòng)態(tài)路由：在動(dòng)態(tài)路由中，路由器能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化，根據(jù)實(shí)時(shí)情況選擇最佳路徑。如果路由器檢測到網(wǎng)絡(luò)部分出現(xiàn)故障，其會(huì)查閱其路由表并將流量重新路由到備用路徑。對流量進(jìn)行分類：在服務(wù)質(zhì)量(QoS)的幫助下，路由器優(yōu)先考慮哪些流量將受到更優(yōu)惠的處理。

路由器如何工作？

當(dāng)路由器收到數(shù)據(jù)包時(shí)，其會(huì)讀取其IP標(biāo)頭以了解數(shù)據(jù)的去向。首先，其檢查其路由表，其中包含通往各個(gè)網(wǎng)絡(luò)目的地的路徑的詳細(xì)信息。這些路由表使用算法來幫助選擇到達(dá)目的地的最佳路徑。

然后路由器將數(shù)據(jù)包發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直至到達(dá)目的地，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順利傳輸。

網(wǎng)絡(luò)路由器的組件

網(wǎng)絡(luò)路由器包括內(nèi)部和外部組件。內(nèi)部組件有：

CPU：路由器的CPU可以有效地確定數(shù)據(jù)包的最佳路由，同時(shí)跟蹤數(shù)據(jù)包。內(nèi)存：路由器使用不同類型的內(nèi)存，如RAM、只讀內(nèi)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(shí)存儲數(shù)據(jù)。如果路由器關(guān)閉，所有數(shù)據(jù)都會(huì)被刪除。閃存：閃存是一種非易失性存儲器，設(shè)計(jì)用于存儲路由器的操作系統(tǒng)。即使路由器關(guān)閉，閃存中存儲的內(nèi)容也不會(huì)受到影響。NVRAM：NVRAM是一種非易失性RAM，即使在路由器關(guān)閉后也可以保存數(shù)據(jù)。接口/端口：路由器支持多個(gè)接口/端口（例如以太網(wǎng)和串行）以連接到各種電線。在以太網(wǎng)中，路由器支持快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)，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(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。LAN端口：LAN端口連接到局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)連接設(shè)備之間的通信。

路由器的主要類型

路由器過去本質(zhì)上是一樣的：一種允許設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)電纜通過網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)。無線路由器：無線路由器允許通過內(nèi)置接入點(diǎn)進(jìn)行Wi-Fi互聯(lián)網(wǎng)連接。這些路由器廣泛應(yīng)用于家庭和小型辦公室，可以同時(shí)支持多個(gè)設(shè)備。邊緣路由器：邊緣路由器是位于網(wǎng)絡(luò)邊界的專用有線或無線路由器。這些路由器不與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信；相反，其與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。虛擬路由器：虛擬路由器是一種軟件，可以讓計(jì)算機(jī)像物理路由器一樣高效地運(yùn)行。其工作方式與物理路由器類似，通過共享數(shù)據(jù)包，并且可以在需要時(shí)快速擴(kuò)展。因此，這是尋求高性能網(wǎng)絡(luò)解決方案的企業(yè)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(wǎng)絡(luò)核心內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。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(wǎng)絡(luò)慢

經(jīng)常會(huì)遇到速度緩慢的網(wǎng)絡(luò)，其中多個(gè)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(huì)降低一臺或多臺連接設(shè)備上的互聯(lián)網(wǎng)速度。

要解決網(wǎng)絡(luò)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(huì)阻止Wi-Fi信號。除此之外，大型電器或厚墻等物理干擾也會(huì)導(dǎo)致信號強(qiáng)度低。

為了獲得較強(qiáng)的Wi-Fi信號，請清除路由器和無線設(shè)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(qū)域中，可能需要使用一個(gè)或多個(gè)Wi-Fi擴(kuò)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(xié)議

路由器使用路由協(xié)議來構(gòu)建路由表，其中包含有關(guān)不同網(wǎng)絡(luò)可用路徑的詳細(xì)信息。有了這些信息，路由器就可以確定每個(gè)數(shù)據(jù)包的最佳路由。

路由器協(xié)議的類型

有多種類型的路由器協(xié)議。以下是一些最常見的：

路由信息協(xié)議(RIP)

RIP是最古老的路由協(xié)議之一，是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，其使用距離矢量算法將數(shù)據(jù)包路由到目的地。距離矢量路由通過簡單計(jì)算數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過（或“跳躍”）多少個(gè)路由器才能到達(dá)目的地來確定數(shù)據(jù)包的最佳路徑。

但是，對于大型和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)來說，RIP并不是最好的選擇。這是因?yàn)槠浔辉O(shè)計(jì)為每30秒僅廣播一次更新——這在網(wǎng)絡(luò)的早期已經(jīng)足夠了，但無法支持現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)流量，并且最多僅支持15個(gè)躍點(diǎn)。

該協(xié)議的較新版本RIPv2（及其IPv6擴(kuò)展RIPng）改進(jìn)了RIP的缺點(diǎn)，并提供了額外的功能，如多播、密碼身份驗(yàn)證、可變長度子網(wǎng)掩碼、中毒反轉(zhuǎn)等，但仍然僅限于最大跳數(shù)為15。

開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)

OSPF是專為TCP/IP環(huán)境設(shè)計(jì)的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。其使用Dijkstra算法計(jì)算數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地所需的最佳路徑。

邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)

BGP是為取代EGP而開發(fā)的網(wǎng)關(guān)協(xié)議。其主要功能是使用最佳路徑選擇算法在自治系統(tǒng)（AS）之間傳輸數(shù)據(jù)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(xié)議(TCP)和高效的網(wǎng)絡(luò)帶寬利用。

即時(shí)系統(tǒng)到即時(shí)系統(tǒng)(IS-IS)

IS-IS是一種鏈路狀態(tài)無類協(xié)議，其使用Dijkstra算法來尋找數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?。其用于自治系統(tǒng)中的路由。

總結(jié)

路由器是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的基本組成部分。沒有它，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)連接都是不可能的。一個(gè)好的路由器可以保證網(wǎng)絡(luò)上快速、可靠和安全的數(shù)據(jù)傳輸。

網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)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(gè)路由器，并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。

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