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路由器

路由器（Router）是连接因特网中各局域网、广域网的设备，是互联网的主要结点设备。它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。路由广义上来说又叫路由交换机

1. 传输介质
   路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质（其实就是常见的网线），如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。
   网线由三种：双绞线、同轴电缆、光缆。其中家用的网线叫做“双绞线”，通常大家说的网线也特指双绞线。

   双绞线：双绞线（twisted pair，TP）是一种综合布线工程中最常用的传输介质，是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消，有效降低信号干扰的程度。
    
   同轴电缆：同轴电缆(Coaxial Cable)是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。
    
   光缆：光缆(optical fiber cable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。光缆主要是由光导纤维（细如头发的玻璃丝）和塑料保护套管及塑料外皮构成，光缆内没有金、银、铜铝等金属，一般无回收价值。光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。 即：由光纤（光传输载体）经过一定的工艺而形成的线缆。光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。
   

   作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCP/IP 的国际互联网络Internet的主体脉络，也可以说，路由器构成了Internet的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此，在园区网、地区网、乃至整个Internet研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个Internet研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都有重要的意义。

   出现了交换路由器产品，从本质上来说它不是什么新技术，而是为了提高通信能力，把交换机的原理组合到路由器中，使数据传输能力更快、更好。

2. 结构
   电源接口（POWER）：接口连接电源。usb
   复位键（RESET）：此按键可以还原路由器的出厂设置。
   猫(MODEM)或者是交换机与路由器连接口（WAN）：此接口用一条网线与家用宽带调制解调器（或者与交换机）进行连接。
   电脑与路由器连接口（LAN1~4）：此接口用一条网线把电脑与路由器进行连接。
   需注意的是：WAN口与LAN口一定不能接反。
   家用无线路由器和有线路由器的IP地址根据品牌不同，主要有192.168.1.1和192.168.0.1两种。
   IP地址与登录名称与密码一般标注在路由器的底部。
   登录 无线路由器网 有的出厂默认登录账户：admin登录密码：admin
   有的无线路由器的出厂默认登录账户是：admin 登录密码是空的。

3. 启动过程
   路由器里也有软件在运行，典型的例如微软(Microsoft)公司的Windows、苹果(Apple)公司的IOS与Mac OS、谷歌(Google)公司的Android，可以等同地认为它就是路由器的操作系统，像PC上使用的Windows操作系统一样。路由器的操作系统完成路由表的生成和维护。
   同样的，作为路由器来讲，也有一个类似于我们PC系统中BIOS一样作用的部分，叫做MiniIOS。MiniIOS可以使我们在路由器的FLASH中不存在ISO时，先引导起来，进入恢复模式，来使用TFTP或X-MODEM等方式去给FLASH中导入ISO文件。所以，路由器的启动过程应该是这样的：

   1. 路由器在加电后首先会进行POST。Power On Self Test (上电自检，对硬件进行检测的过程)。
   2. POST完成后，首先读取ROM里的BootStrap程序进行初步引导。
   3. 初步引导完成后，尝试定位并读取完整的ISO镜像文件。在这里，路由器将会首先在FLASH中查找ISO文件，如果找到了ISO文件的话，那么读取ISO文件，引导路由器。
   4. 如果在FLASH中没有找到ISO文件的话，那么路由器将会进入BOOT模式，在BOOT模式下可以使用TFTP上的ISO文件。或者使用TFTP/X-MODEM来给路由器的FLASH中传一个ISO文件(一般我们把这个过程叫做灌ISO)。传输完毕后重新启动路由器，路由器就可以正常启动到CLI模式。
   5. 当路由器初始化完成ISO文件后，就会开始在NVRAM中查找STARTUP-CONFIG文件，STARTUP-CONFIG叫做启动配置文件。该文件里保存了我们对路由器所做的所有的配置和修改。当路由器找到了这个文件后，路由器就会加载该文件里的所有配置，并且根据配置来学习、生成、维护路由表，并将所有的配置加载到RAM(路由器的内存)里后，进入用户模式，最终完成启动过程。
   6. 如果在NVRAM里没有STARTUP-CONFIG文件，则路由器会进入询问配置模式，也就是俗称的问答配置模式，在该模式下所有关于路由器的配置都可以以问答的形式进行配置。不过一般情况下我们基本上是不用这样的模式的。我们一般都会进入CLI(Comman Line Interface)命令行模式后对路由器进行配置。

4. 工作原理示例
   （1）工作站A将工作站B的地址12.0.0.5连同数据信息以数据包的形式发送给路由器1。
   （2）路由器1收到工作站A的数据包后，先从包头中取出地址12.0.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1-             >R2->R5->B；并将数据包发往路由器2。
   （3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据包转发给路由器5。
   （4）路由器5同样取出目的地址，发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据包直接交给工作站B。
   （5）工作站B收到工作站A的数据包，一次通信过程宣告结束。
   
   注：可以通信并不代表可以ping，只要连到互联网上就可以通信，但ping必须在同一局域网内，或者有路由器相连。

5. 连通不同的网络
   从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络数据链路层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段，只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。因此，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。总体上说，在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。

6. 信息传输
   有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会降低路由器的性能。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据－－路径表（Routing Table），供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的。

   静态路由表：由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表。一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。

   动态路由表：动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

   路由器是一种多端口设备，它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网，也可以采用不同的协议。路由器属于O S I 模型的第三层--网络层。指导从一个网段到另一个网段的数据传输，也能指导从一种网络向另一种网络的数据传输。

   第一，网络互连：路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；
   第二，数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；
   第三，网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。
   所谓“路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为Router,是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。
   为了完成“路由”的工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据－－路由表（Routing Table），供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。在路由器中涉及到两个有关地址的名字概念，那就是：静态路由表和动态路由表。由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态（static）路由表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。动态（Dynamic）路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

7. 使用分类
   互联网各种级别的网络中随处都可见到路由器。接入网络使得家庭和小型企业可以连接到某个互联网服务提供商；企业网中的路由器连接一个校园或企业内成千上万的计算机；骨干网上的路由器终端系统通常是不能直接访问的，它们连接长距离骨干网上的ISP和企业网络。互联网的快速发展无论是对骨干网、企业网还是接入网都带来了不同的挑战。骨干网要求路由器能对少数链路进行高速路由转发。企业级路由器不但要求端口数目多、价格低廉，而且要求配置起来简单方便，并提供QoS，像飞鱼星的企业级路由器就提供SmartQoSIII。

   1. 接入
      接入路由器是位于网络外围（边缘）的路由器。位于网络中心的路由器叫核心路由器。边缘路由器和核心路由器是相对概念。它们都属于路由器，但是有不同的大小和容量。某一层的核心路由器是另一层的边缘路由器。
      接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。接入路由器已经开始不只是提供SLIP或PPP连接。诸如ADSL等技术将很快提高各家庭的可用带宽，这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势，接入路由器将来会支持许多异构和高速端口，并在各个端口能够运行多种协议，同时还要避开电话交换网。

   2. 企业级
      企业或校园级路由器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连，并且进一步要求支持不同的服务质量。许多现有的企业网络都是由Hub或网桥连接起来的以太网段。尽管这些设备价格便宜、易于安装、无需配置，但是它们不支持服务等级。相反，有路由器参与的网络能够将机器分成多个碰撞域，并因此能够控制一个网络的大小。此外，路由器还支持一定的服务等级，至少允许分成多个优先级别。但是路由器的每端口造价要贵些，并且在能够使用之前要进行大量的配置工作。因此，企业路由器的成败就在于是否提供大量端口且每端口的造价很低，是否容易配置，是否支持QoS。另外‘还要求企业级路由器有效地支持广播和组播。企业网络还要处理历史遗留的各种LAN技术，支持多种协议，包括IP、IPX和Vine。它们还要支持防火墙、包过滤以及大量的管理和安全策略以及VLAN。

   3. 骨干级
      骨干级路由器实现企业级网络的互联。对它的要求是速度和可靠性，而代价则处于次要地位。硬件可靠性可以采用电话交换网中使用的技术，如热备份、双电源、双数据通路等来获得。这些技术对所有骨干路由器而言差不多是标准的。骨干IP路由器的主要性能瓶颈是在转发表中查找某个路由所耗的时间。当收到一个包时，输入端口在转发表中查找该包的目的地址以确定其目的端口，当包越短或者当包要发往许多目的端口时，势必增加路由查找的代价。因此，将一些常访问的目的端口放到缓存中能够提高路由查找的效率。不管是输入缓冲还是输出缓冲路由器，都存在路由查找的瓶颈问题。除了性能瓶颈问题，路由器的稳定性也是一个常被忽视的问题。

   4. 太比特
      在未来核心互联网使用的三种主要技术中，光纤和DWDM都已经是很成熟的并且是现成的。如果没有与现有的光纤技术和DWDM技术提供的原始带宽对应的路由器，新的网络基础设施将无法从根本上得到性能的改善，因此开发高性能的骨干交换/路由器（太比特路由器）已经成为一项迫切的要求。太比特路由器技术还主要处于开发实验阶段。

   5. 多WAN
      双WAN路由器具有物理上的2个WAN口作为外网接入，这样内网电脑就可以经过双WAN路由器的负载均衡功能同时使用2条外网接入线路，大幅提高了网络带宽。当前双WAN路由器主要有“带宽汇聚”和“一网双线”的应用优势，这是传统单WAN路由器做不到的。

   6. 3G无线
      3G无线路由器采用32位高性能工业级ARM9通信处理器，以嵌入式实时操作系统RTOS为软件支撑平台，系统集成了全系列从逻辑链路层到应用层通信协议，支持静态及动态路由、PPP server及PPP client、VPN（包括、PPTP和IPSEC）、DHCP server及DHCP client、DDNS、防火墙、NAT、DMZ主机等功能。为用户提供安全、高速、稳定可靠，各种协议路由转发的无线路由网络。

8. 功能分类

   1. 宽带路由器
      宽带路由器是近几年来新兴的一种网络产品，它伴随着宽带的普及应运而生。宽带路由器在一个紧凑的箱子中集成了路由器、防火墙、带宽控制和管理等功能，具备快速转发能力，灵活的网络管理和丰富的网络状态等特点。多数宽带路由器针对中国宽带应用优化设计，可满足不同的网络流量环境，具备满足良好的电网适应性和网络兼容性。多数宽带路由器采用高度集成设计，集成10/100Mbps宽带以太网WAN接口、并内置多口10/100Mbps自适应交换机，方便多台机器连接内部网络与Internet，可以广泛应用于家庭、学校、办公室、网吧、小区接入、政府、企业等场合。

   2. 模块化路由器
      模块化路由器主要是指该路由器的接口类型及部分扩展功能是可以根据用户的实际需求来配置的路由器，这些路由器在出厂时一般只提供最基本的路由功能，用户可以根据所要连接的网络类型来选择相应的模块，不同的模块可以提供不同的连接和管理功能。例如，绝大多数模块化路由器可以允许用户选择网络接口类型，有些模块化路由器可以提供VPN等功能模块，有些模块化路由器还提供防火墙的功能，等等。多数路由器都是模块化路由器。

   3. 非模块化路由器
      非模块化路由器都是低端路由器，平时家用的即为这类非模块化路由器。该类路由器主要用于连接家庭或ISP内的小型企业客户。它不仅提供SLIP或PPP连接，还支持诸如PPTP和IPSec等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个端口上运行。诸如ADSL等技术将很快提高各家庭的可用宽带，这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势，该类路由器将来会支持许多异构和高速端口，并在各个端口能够运行多种协议，同时还要避开电话交换网。

   4. 虚拟路由器
      虚拟路由器以虚求实。一些有关IP骨干网络设备的新技术突破，为将来因特网新服务的实现铺平了道路。虚拟路由器就是这样一种新技术，它使一些新型因特网服务成为可能。通过这些新型服务，用户将可以对网络的性能、因特网地址和路由以及网络安全等进行控制。以色列RND网络公司是一家提供从局域网到广域网解决方案的厂商，该公司最早提出了虚拟路由的概念。

   5. 核心路由器
      核心路由器又称“骨干路由器”，是位于网络中心的路由器。位于网络边缘的路由器叫接入路由器。核心路由器和边缘路由器是相对概念。它们都属于路由器，但是有不同的大小和容量。某一层的核心路由器是另一层的边缘路由器。

   6. 无线路由器
      无线路由器就是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖。市场上流行的无线路由器一般都支持专线xdsl/ cable，动态xdsl，pptp四种接入方式，它还具有其它一些网络管理的功能，如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等等功能。

   7. 独臂路由器
      独臂路由器的概念是出现在三层交换机之前，网内各个VLAN之间的通信可以用ISL关联来实现，那样的话，路由器就成为一个“独臂路由器”，VLAN之间的数据传输要先进入路由器处理，然后输出，以使得网络中的大部分报文同一个VLAN内的报文将用不着通过路由器而直接在交换设备间进行高速传输。这种路由方式的不足之处在于它仍然是一种集中式的路由策略，因此在主干网上一般均设置有多个冗余“独臂”路由器，来分担数据处理任务，从而可以减少因路由器引起的瓶颈问题，还可以增加冗余链路，但如果网络中VLAN之间的数据传输量比较大，那么在路由器处将形成瓶颈。独臂路由器基本被第3层交换机取代。

   8. 无线网络路由器
      无线网络路由器(例如：D-LINK,TP-LINK,TENDA，和路由等。)是一种用来连接有线和无线网络的通讯设备，它可以通过Wi-Fi技术收发无线信号来与个人数码助理和笔记本等设备通讯。无线网络路由器可以在不设电缆的情况下，方便地建立一个电脑网络。
      但是，一般在户外通过无线网络进行数据传输时，它的速度可能会受到天气的影响。其他的无线网络还包括了红外线、蓝牙及卫星微波等。

   9. 智能流控路由器
      智能流控路由器能够在自动地调整每个节点的带宽，这样每个节点的网速均能达到最快,不用限制每个节点的速度，这是其最大的特点。智能流控路由器经常用在电信的主干道上，如华为，思科。网吧,酒店等则常用网星路由器。

   10. 动态限速路由器
       动态限速路由器是一种能实时地计算每位用户所需要的带宽，精确分析用户上网类型，并合理分配带宽，达到按需分配，合理利用，还具有优先通道的智能调配功能，这种功能主要应用于网吧、酒店、小区、学校等，网吧最常用的则是奥雷路由器。

9. 网络位置分类
   按所处网络位置划分为“边界路由器”和“中间节点路由器”。在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型，即边界路由器和中间节点路由器。
   由于各自所处的网络位置有所不同，其主要性能也就有相应的侧重，如中间节点路由器因为要面对各种各样的网络。如何识别这些网络中的各节点呢？靠的就是这些中间节点路由器的MAC地址记忆功能。基于上述原因，选择中间节点路由器时就需要在MAC地址记忆功能更加注重，也就是要求选择缓存更大，MAC地址记忆能力较强的路由器。但是边界路由器由于它可能要同时接受来自许多不同网络路由器发来的数据，所以这就要求这种边界路由器的背板带宽要足够宽，当然这也要与边界路由器所处的网络环境而定。

   1. 中间节点类
      中间节点路由器在网络中传输时，提供报文的存储和转发。同时根据当前的路由表所保持的路由信息情况，选择最好的路径传送报文。由多个互连的LAN组成的公司或企业网络一侧和外界广域网相连接的路由器，就是这个企业网络的连界路由器。它从外部广域网收集向本企业网络寻址的信息，转发到企业网络中有关的网络段；另一方面集中企业网络中各个LAN段向外部广域网发送的报文，对相关的报文确定最好的传输路径。
       

   2. 边界类

      尽管在不断改进的各种路由协议中，对这两类路由器所使用的名称可能有很大的差别，但所发挥的作用却是一样的。 很明显"边界路由器"是处于网络边缘，用于不同网络路由器的连接；而"中间节点路由器"则处于网络的中间，通常用于连接不同网络，起到一个数据转发的桥梁作用。

10. 高端与低端的区别
    “低端路由器和高端路由器都是差不多的用法，为什么价格会相差这么远啊?”其实这个问题提得很不错，不少不熟悉产品技术的朋友基本上都会类似的疑问——“为什么一样的功能，这款路由器这么贵，另外一款又这么便宜”、“为什么思科的路由器这么贵?而TP-LINK的这么便宜?”、“这两款路由器的主要参数都一样，为什么性能却相差这么远?”
    
    路由器工作在IP协议网络层，用于实现子网之间转发数据。路由器一般都有多个网络接口，包括局域的网络接口和广域的网络接口。每个网络接口连接不同的网络，路由器中记录有每个网络端口相连的网络信息。同时路由器中还保存有一张路由表，它记录有去往不同网络地址应送往的端口号。Internet用户使用的各种信息服务，其通讯的信息最终均可以归结为以IP包为单位的信息传送，IP包除了包括要传送的数据信息外，还包含有信息要发送到的目的IP地址、信息发送的源IP地址、以及一些相关的控制信息。当一台路由器收到一个IP数据包时，它将根据数据包中的目的IP地址项查找路由表，根据查找的结果将此IP数据包送往对应端口。下一台IP路由器收到此数据包后继续转发，直至发到目的地。路由器之间可以通过路由协议来进行路由信息的交换，从而更新路由表。

    路由器的工作原理决定了它必须使用芯片来完成一些必要的判断和数据包的转发，而这个工作是交由一个处理器来完成，各种有待处理或者处理好的数据包则存在内存里面。因此，处理器的工作频率和内存容量很大程度上决定着一款路由器的性能。

    但是，路由器的性能也不能完全看处理器频率和内存容量，处理器用得差路由器性能好不了，但反过来处理器好了路由器性能却不一定好；处理器主频只是处理器的一个性能指标，其总线宽度(16位还是32位)、Cache容量和结构、内部总线结构、是单CPU还是多CPU分布式处理、运算模式等指标，都会影响处理器性能。几乎所有路由器采用的都是通信专业RISC CPU，所以“采用通信专业RISC CPU”相当于什么都没说，关键要看这颗CPU到底用的是什么内核，内部结构如何。内存也是一样，内存容量大小并不决定一切，如果负载不大，那么4M的内存和8M的内存在使用时也许效果并不会有多大区别，所以根据内存的大小来绝对评判路由器性能并不科学(当然内存容量大还是有好处)。

11. 与AP的区分

    1. 以功能区分无线AP与无线路由
       无线路由器：无线路由器是单纯型AP与宽带路由器的一种结合体；它借助于路由器功能，可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入，另外，无线路由器可以把通过它进行无线和有线连接的终端都分配到一个子网，这样子网内的各种设备交换数据就非常方便。
       可以这样说，无线路由器就是ARP、路由功能和交换机的集合体，支持有线无线组成同一子网，直接接上MODEM。而无线AP相当于一个无线交换机，接在有线交换机或路由器上，为跟它连接的无线网卡从路由器那里分得IP。

    2. 以应用区分无线AP(Access Point)与无线路由
       独立的AP在那些需要大量AP来进行大面积覆盖的公司使用得比较多，所有AP通过以太网连接起来并连到独立的无线局域网防火墙。
       无线路由器在SOHO的环境中使用得比较多，在这种环境下，一个AP就足够了。这样的话，整合了宽带接入路由器和AP的无线路由器就提供了单个机器的解决方案，它比起两个分开的机器的方案要容易管理和便宜一些。
       无线路由器一般包括了网络地址转换（NAT）协议，以支持无线局域网用户的网络连接共享--这是SOHO环境中很好用的一个功能。它们也可能有基本的防火墙或者信息包过滤器来防止端口扫描软件和其他针对宽带连接的攻击。最后，大多数无线路由器包括一个四个端口的以太网转换器，可以连接几台有线的PC。这对于管理路由器或者把一台打印机连上局域网来说非常方便。
       SOHO是small office和home office的缩写，是单独办公、家里办公的意思，特指那些在家办公的自由职业者。包括作家、撰稿人、自由音乐人、画家、美编、职业玩家、...

    3. 以组网拓扑图分析无线AP与无线路由

       AP不能直接跟ADSL MODEM相连，所以在使用时必须再添加一台交换机或者集线器

       使用上面的拓扑架构时，AP和无线路由的用法是一样的。不过，大部分无线路由器由于具有宽带拨号的能力，因此可以直接跟ADSL MODEM连接进行宽带共享：

    4. 以成本来分析无线AP与无线路由
       802.11B的无线AP和无线路由器的价钱相差不多，一般无线路由器会贵100元左右；802.11G则要看具体情况而言，根据品牌和附加功能的不同两者价格会有几百元不等的差距，不过便宜的产品差价也是100多元。

    5. 无线路由器的标准
       美国电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）于2009.9.14正式批准了最新的Wi-Fi无线标准802.11n。
       理论上讲，802.11n可以达到300Mbps的传输速率，这是802.11g标准的6倍，802.11b标准的30倍

路由器可以使不同的网段互通

路由器的LAN口接到网络1交换机上接出的网线。并且路由器的LAN口地址，设置为何网络1一个网段的IP地址，子网掩码.例如网络1的IP地址是192.168.1段的，子网为255.255.255.0.则将路由器的LAN口地址设置为192.168.1.1 。子网为。255.255.255.0 路由器的WAN口连接到网络2的交换机上接出的网线。WAN口连接类型设置为静态IP。 IP地址设置为网络2段的地址，子网，网关和DNS。 如果是傻瓜路由器，直接启用NAT功能即可。如果是需要设置的则需要设置NAT转换。 就是讲LAN口的地址转换到WAN口，将WAN口地址转换到LAN口。 设置完成后，保存重启路由器。然后两网的电脑，互相PING一下，如果通了就没有问题了。

路由器的LAN口如何设置不同的网段

1. 连接不同的网段
   
2. 1个WAN口和4个相同网段的LAN口
   
   
   
   
   
3. 两个WAN口和3个相同网段的LAN口
   
   
   
   
4. 一个WAN口和4个不同网段的LAN口
   
   
   
   
   
    

交换机

交换机又叫网络交换机，是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。随着通信业的发展以及 国民经济信息化的推进，网络交换机市场呈稳步上升态势。它具有性能价格比高、高度灵活、相对简单、易于实现等特点。所以， 以太网技术已成为当今最重要的一种 局域网组网技术，网络交换机也就成为了最普及的交换机。

1. 基本分类
   1. 从广义上来看， 交换机分为两种： 广域网交换机和 局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信基础平台。而 局域网交换机则应用于局域网络，用于连接 终端设备，如PC机及 网络打印机等。
   2. 从网络构成方式来看，网络交换机被划分为 接入层交换机、 汇聚层交换机和 核心层交换机。其中，核心层交换机全部采用机箱式 模块化设计，已经基本上都设计了与之相配备的1000Base-T模块。接入层支持1000Base-T的 以太网交换机基本上是固定 端口式交换机，以10/100M端口为主，并且以固定端口或扩展槽方式提供1000Base-T的上联端口。 汇聚层1000Base-T 交换机同时存在机箱式和固定端口式两种设计，可以提供多个1000Base-T端口，一般也可以提供1000Base-X等其他形式的端口。接入层和汇聚层交换机共同构成完整的中小型 局域网解决方案。
   3. 从传输介质和传输速度上看， 局域网交换机可以分为以太网交换机、 快速以太网交换机、 千兆以太网交换机、FDDI交换机、 ATM交换机和 令牌环交换机等多种，这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI、ATM和 令牌环网等环境。
   4. 从规模应用上又有企业级交换机、 部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不完全一致，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式，也可以是固定配置式，而工作组级交换机则一般为固定配置式，功能较为简单。另一方面，从应用的规模来看，作为骨干 交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。
   5. 根据架构特点，人们还将 局域网交换机分为机架式、带扩展槽固定配置式、不带扩展槽固定配置式三种产品。机架式交换机是一种插槽式的交换机，这种交换机扩展性较好，可支持不同的网络类型，如 以太网、 快速以太网、 千兆以太网、ATM、 令牌环及FDDI等，但价格较贵。不少高端交换机都采用机架式结构。带扩展槽固定配置式交换机是一种有固定 端口并带少量扩展槽的交换机，这种交换机在支持固定端口类型网络的基础上，还可以通过扩展其他网络类型模块来支持其他类型网络，这类交换机的价格居中。不带扩展槽固定配置式 交换机仅支持一种类型的网络（一般是以太网），可应用于小型企业或办公室环境下的 局域网，价格最便宜，应用也最广泛。
   6. 按照OSI的七层 网络模型，交换机又可以分为 第二层交换机、 第三层交换机、 第四层交换机等，一直到第七层交换机。基于MAC地址工作的第二层交换机最为普遍，用于网络 接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换的第三层交换机普遍应用于网络的核心层，也少量应用于 汇聚层。部分第三层交换机也同时具有第四层交换功能，可以根据 数据帧的协议 端口信息进行目标端口判断。第四层以上的 交换机称之为内容型交换机，主要用于 互联网数据中心。
   7. 按照交换机的可管理性，又可把交换机分为可管理型交换机和不可管理型交换机，它们的区别在于对SNMP、RMON等 网管协议的支持。可管理型交换机便于网络监控、流量分析，但成本也相对较高。目前，市面上生产可管理性交换机的厂商有华为，思科，飞鱼星等主要 网络设备供应商。而有大中型网络在 汇聚层应该选择可管理型交换机，在 接入层视应用需要而定， 核心层交换机则全部是可管理型交换机。
   8. 按照交换机是否可堆叠，交换机又可分为可堆叠型交换机和不可堆叠型交换机两种。设计 堆叠技术的一个主要目的是为了增加 端口密度。
   9. 按照最广泛的普通分类方法， 局域网交换机可以分为桌面型 交换机（Desktop Switch）、工作组型交换机（Workgroup Switch）和校园网交换机（Campus Switch）三类。桌面型交换机是最常见的一种交换机，使用最广泛，尤其是在一般办公室、小型 机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站管理中心等部门。在 传输速度上，现代桌面型交换机大都提供多个具有10/100M自适应能力的 端口。工作组型交换机常用来作为扩充设备，在桌面型交换机不能满足需求时，大多直接考虑工作组型交换机。虽然工作组型交换机只有较少的 端口数量，但却支持较多的MAC地址，并具有良好的扩充能力，端口的传输速度基本上为100M。校园网 交换机的应用相对较少，仅应用于大型网络，且一般作为网络的骨干交换机，并具有快速数据交换能力和 全双工能力，可提供容错等智能特性，还支持扩充选项及第 三层交换中的 虚拟局域网(VLAN)等多种功能。
   10. 根据交换技术的不同，有人又把交换机分为 端口交换机、帧交换机和信元交换机三种。与 桥接器不同的是，端口交换机转发延迟很小，操作接近单 局域网性能，远远超过了普通桥接互联网之间的转发性能。端口交换技术最早出现在插槽式的 集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条 以太网段，不用 网桥或 路由器连接，网络之间是互不相通的。以太主模块插入后通常被分配到某个背板的 网段上。端口交换用于将以太模块的端口在背板多个网段之间进行分配、平衡。帧交换是目前应用最广泛的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行 微分段，提供并行传送的机制，以减小 冲突域、获得高的 带宽。ATM技术代表了网络和通信中众多难题的一剂“良药”。ATM采用固定长度为53个字节的信元交换。由于长度固定，因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个 交换机同时建立多个 节点，但不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标节点之间的通信能力。ATM采用统计时分电路进行复用，因而能大大提高通道利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数G比特传送能力。
   11. 从应用的角度划分，交换机又可分为电话交换机（PBX）和 数据交换机（Switch）。当然，目前非常时髦的在数据上的语音传输VoIP又有人称之为“ 软交换机”。
   12. 遵照交流机措置帧时分歧的操作模式
       首要可分为两类：

       存储转发：交流机在转发之前必需领受整个帧，并进行错误校检，如无错误再将这一帧发往目的地址。帧经由过程交流机的转发时延随帧长度的分歧而转变。
       纵贯式：交流机只要搜检到帧头中所包含的目的地址就当即转发该帧，而无需期待帧全数的被领受，也一直行错误校验。因为以太网帧头的长度老是固定的，是以帧经由过程交流机的转发时延也连结不变。

2. 主要功能
   交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。

   交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。

   一般来说，交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段，但是有时为了提供更快的接入速度，我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样，网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度，支持更大的信息流量。

   1. 学习功能：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

   2. 转发过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。

   3. 消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。

   4. 进修：以太网交流机体味每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同响应的端口映射起来存放在交流机缓存中的MAC地址表中。

3. 基本原理

   1. 映射：交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交流机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。

   2. 比对：交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。

   3. 泛洪：如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称为泛洪（flood）。

   4. 群发：广播帧和组播帧向所有的端口转发。

4. 技术要点
   网络 交换机是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。随着通信业的发展以及国民经济信息化的推进，网络交换机市场呈稳步上升态势。它具有性能价格比高、高度灵活、相对简单、易于实现等特点。

   以太交换机是一种用于电信号转发的 网络设备。它可以为接入交换机的任意两个 网络节点提供独享的电信号通路。

   交换机(Switch)也叫 交换式集线器，是一种工作在OSI第二层( 数据链路层，参见“ 广域网”定义)上的、基于MAC (网卡的 介质访问控制地址)识别、能完成封装转发 数据包功能的网络设备。它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定 端口，具备自动 寻址能力和交换作用。 交换机不懂得IP地址，但它可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在 数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。交换机上的所有端口均有独享的 信道带宽，以保证每个端口上数据的快速有效传输。由于交换机根据所传递 信息包的目的地址，将每一信息包独立地从 源端口送至目的端口，而不会向所有端口发送，避免了和其它端口发生冲突，因此，交换机可以同时互不影响的传送这些信息包，并防止传输冲突，提高了网络的实际吞吐量。
   
   交换机选用要点及订货主要技术条件

   1) 选用可信的技术指标 ，交换速度，交换容量(Gbps)、 背板带宽(Gbps)、处理能力(Mpps)、吞吐量(Mpps)。

   2) 设计正确的测试方案 ，要准备足够的测试 端口，才能够准确评价 交换机的真实性能。

   3) 选择正确的产品模块配置，采用分布式交换处理结构，所有 接口模块均具有本地自主交换的能力，从而避免了集中式交换结构所存在的中心交换瓶颈问题。

   4) 延时与延时抖动 ，选用业界领先的交换机其延时小于10微秒产品。

   5) 对 组播的支持 ，常用的组播协议包括PIM和DVMRP。产品应该同时支持这两种组播协议。

   6) 丰富的接口类型 ，选择同时支持 千兆以太网、POS和ATM 宽带接口的骨干 交换机。

   7) 稳定的 路由协议软件实现，交换机上能实现的路由协议（如BGP、OSPF）的需要。

   8) 支持MPLS，能采用MPLS构建的骨干网络可以支持流量工程、VPN等多种应用。

   9) 交换机订货主要技术条件是要选择 网络数据传输量大，数据交换能力强，稳定可靠，不间断运行。要在注重考虑高性能、可管理性、高可靠性、适用性和 性能价格比的基础上选择产品。
   10) 主机房的交换机选择规格尺寸要能安装在主机柜中。交换机主要规格及参数有8，16，24口RJ45 端口，机架型19寸自适应 以太网交换机，支持 网络标准802.3 10BaseT, 802.3u100BaseTX，背板带宽:4.8G包转发率 10M:14,880pps;100M:148,800pps 10M/100Mbps MAC地址表4K。另外，还有智能型和 光纤型 交换机，视网络情况选用即可。
   11）家庭一般四 端口就可以，多端口多用于企业

   12）目前型号和功能众多，牌号也不一样！常用的一般电子市场都可以购买的到!

   13.交换机不能应用于adsl拨号，电话线不能用交换机，交换机没有分配ip地址的功能， 路由器可以自动分配ip。

5. 主要作用

   当 网络交换机接口收到超出其所能处理的流量后，网络交换机会选择要么将其缓存，或者网络交换机将其丢弃。
   网络交换机的缓存通常都是因为网络接口速率不同造成的，网络交换机的流量突然爆发或者多对一的流量传输。
   引发网络交换机的缓冲最常见的问题是多对一的流量突然变化。例如，某个应用程序搭建在多个服务器集群结点上。如果其中某个结点同时请求来自其他所有结点的网络交换机的数据，那么所有答复应该在同一时间到达网络交换机。这种情况发生时，所有网络交换机的流量洪水会涌向请求者的网络交换机的端口。如果网络交换机没有足够的出口缓冲区，那么网络交换机可能会抛弃一些流量，或者网络交换机增加应用程序延迟。足够的网络交换机的缓冲区可以防止因为低级别协议造成的丢包或网络延迟。
   最现代化的数据中心交换平台通过网络交换机的共享交换缓存的方式来解决这个问题。网络交换机拥有一个缓冲池空间分配给特定端口。网络交换机共享交换缓存在不同供应商和平台之间差异很大。
   一些网络交换机厂商销售专为特定环境的网络交换机。例如，有些网络交换机具有较大的缓冲处理，适合多对一传输场景的Hadoop环境。网络交换机在能够分布流量的环境中，网络交换机并不需要在交换机级别部署缓冲区。
   网络交换机的缓冲区十分重要，但我们究竟需要多少网络交换机的空间，却没有正确答案。巨大的网络交换机缓冲区意味着网络不会丢弃任何流量，同时也意味着增加网络交换机延迟——在被网络交换机存储的数据在被转发前需要等待。某些网络管理员更喜欢较小的网络交换机的缓冲区，让应用程序或协议处理降低一些流量。正确答案是，了解应用程序的网络交换机的流量模式并选择适合这些需求的网络交换机。

6. 软件影响
   硬件仍然是数据中心网络设备的重要组成部分，但交换机软件的影响力不容小觑。
   如果不是在有关软件定义网络（SDN）的对话中，我们很难将软件和网络相提并论。但是，数据中心网络中网络交换机软件的作用与SDN没有太多关系。
   长期以来，购买网络交换机最重要的是规格表中的数据。即使在商业芯片时代，硬件仍然很重要。但随着企业使用网络的方式继续改变，数据中心底层操作系统的特性和功能变得同样重要。
   合适的网络交换机软件如何能让网络更加灵活、智能和符合成本效益？白盒交换机是否是答案？除了有竞争力的价格和足够的带宽，网络工程师在购买或升级其数据中心网络时还应该考虑哪些因素？

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路由器如何作为交换机使用

1. 把路由器当成交换机用，一般都是为了方便局域网内的所有的电脑之间共享文件或打印机。但必须关掉路由器的DHCP服务，和修改LAN口的IP地址。
   1. 众所周知，我们现在普遍使用的路由器一般只能分四台电脑使用；因为路由器的网线接口就5个，1个WAN接口，接外网，另外4个LAN接口，分四台电脑用。
                     
   2. 但是，有时不只想连4台机器，有人会说，加个8口或者16口的交换机即可，连接方式也很简单，腾出一个路由器的LANkou与交换机相连，交换机的其它口就可以随便用了
      实际上，路由器的4个LAN口本质上就是一个4口交换机，我们所使用的路由器，是路由器与交换机的结合，只不过交换接口就只有4个而已。交换机所连的所有电脑同属于一个局域网下，电脑之间可以互相访问。此时，所有的借口都处于同一个局域网
      
   3. 有的人，路由器有好几个，为了省钱，可以将路由器当做交换机使用。如何实现呢？有两种方案！
      方案一，后路由器的WAN接口与前路由器的LAN接口相连。这种接法就把7台电脑分成了两个局域网，不同局域网的电脑互相之间不能访问。一台电脑就无法把文件或者打印机共享给所有的电脑了。
      
      那有没有办法让两个路由器所连的电脑同属于一个局域网呢？答案是可以的。要用到方案二。
      方案二：只用B路由器的LAN口，WAN口不用。路由器中的4个LAN口本来就是一个交换机。但每个路由器都带有DHCP自动分配地址的功能，为了防止冲突，必须关掉一个。另外，路由器的LAN口一般默认都是192.168.1.1，现在两个路由器的LAN口都接在一起了，要想不冲突，必须改掉。设置完成B路由器后，就可以把它当成交换机用了，它所连的电脑和A路由器所连的电脑同在一个局域网内，可以互相访问。
      
      此时，路由器B就是一个纯粹的交换机了，把路由器设置成交换机，最好就不要先连到网络上再设置，因为IP冲突有可能导致登录不了路由器。单独用一台电脑，用网线连到路由器的LAN口上，就可以登录路由器修改LAN口IP地址和关闭DHCP服务了。

      电脑用网线连在路由器的LAN口上，访问路由器就是用LAN口的IP地址，刚买来的路由器一般都是192.168.1.1。如果修改过，可以到cmd命令提示符窗口下，输入ipconfig查找“默认网关”，“默认网关”即是“LAN口的IP地址”，“LAN口的IP地址”即是“默认网关”。
      
      在浏览器地址栏中输入“默认网关地址”，我这里是192.168.1.1。现在的有些路由器升级了，不需要输入用户名，只需要输入密码就可以登陆路由器了。
      
      建议首先关闭路由器的DHCP服务，再修改LAN口的IP地址。因为LAN口的IP地址一修改，有些路由器就会立刻自动重启，太麻烦了。LAN口的IP地址只需要改个不会被用到的局域网地址就行了。
        

      注意，DHCP服务关闭后，IP地址修改后，就意味着你的电脑连上这个路由器不能自动获取到IP地址，要设置固定IP地址才能登录路由器。另外电脑的LAN口如果被设置成192.168.200.200，电脑的IP地址必须设置成192.168.200.1-192.168.200.254这个范围内，才能登录路由器。
      
      把路由器当成交换机用，并不会影响路由器的无线功能，用手机或者笔记本无论连上哪个路由器的wifi，都相当于连在路由器的LAN口上，所有有线和无线设备之间都可以互相访问。记得要把路由器的wifi密码设上哦。
      

   4. 逻辑汇总
      极简操作方法：

      1、关闭从路由器B的DHCP功能。

      （DHCP有自动分配IP地址的功能，为了防止两个路由器IP冲突，所以关闭这一功能）。

      2、将输入网线插在从路由器B的LAN（即4个相同颜色的接口之一）。

      进阶操作：

      1、在上述操作前，将从路由器B的IP地址设置为静态地址，其中网段和主路由器A设置在同一个网段下。（如果是父母操作，或者不需要管理从路由器B，可以跳过这一步）

      （这个操作的目的主要是为了方便日后登录路由器进行操作管理。如果不进行设置，也可以正常使用，但是因为不知道从路由器被主路由器分配的ip地址，日后维护会比较麻烦（也可以登录主路由器查看从路由器被分配的ip地址）。

      其他操作：如设置从路由器的wifi名称、密码等，和正常路由器操作一致

路由器和交换机的区别

1. 路由器可以给你的局域网自动分配IP，虚拟拨号，就像一个交通警察，指挥着你的电脑该往哪走，你自己不用操心那么多了。交换机只是用来分配网络数据的。交换机用来共享一根网线，路由器用来共享一个IP。
2. 路由器在网络层，路由器可以处理TCP/IP协议，交换机不可以，交换机在中继层。路由器根据IP地址寻址，交换机根据MAC地址寻址。
3. 路由器可以把一个IP分配给很多个主机使用，这些主机对外只表现出一个IP。交换机可以把很多主机连起来，这些主机对外各有各的IP。
4. 路由器提供防火墙的服务，具有虚拟拨号上网功能，交换机不具备这些功能。
5. 集线器、交换机都是做端口扩展的，就是扩大局域网(通常都是以太网)的接入点，也就是能让局域网可以连进来更多的电脑。路由器是用来做网间连接，也就是用来连接不同的网络。交换机构成局域网，路由器构成广域网。

为什么谁都能ping通百度

ping一般是测试网络畅通与否的，在不在一个网段不是判断能不能ping通的标准。能ping通说明你的数据包能到达目的主机。不在同一网段，如果有路由能到达的话，同样是能ping通的。如果在同一网段，对方设置了禁ping，你也是ping 不通的~~~