路由器基础知识详解（关于路由器的知识）

专注视频，不带感情大家好，欢迎收看大型搬砖科普栏目无情开屏。路由器这个东西想必大家都不陌生，谁家里还没有几个能用的路由器呢？它让你足不出户就能进入外面的花花世界，在互联网的海洋里狗刨，体验心跳加速的感觉和吃土的。倘若你道具准备错了。没有啊，我老公说他刚买的路由器啊，这是我们家里用的普通无线路由器，当然也是路由器的一种，除了路由功能，它还是一个小型的交换机，一个无线发射器，动手能力强的小伙伴还可以通过刷固件让它拥有更多好用的功能，算是一个杂事性的产品吧，并且一般只服务于少量的人口和设备。而我们今天要讲的是更纯粹的路由器，它通常用来连接更大型的网络，或者说连接不同的网络。

大家都知道，互联网的诞生来源于漂亮国的一个军方项目，为的是研发一套美军在遭受核打击后能够迅速组织反击的通信网络系统。这个系统使用的是沿用至今的分组交换方式，而最早的分组交换设备可以说就是路由器的原型。那么现代商业路由器的诞生，我们通常听到的故事是当时思科的创始人，一对斯坦福大学的教授，因为搞对象要写情书，但是各自学院的网络又因为采用不同协议没办法互通，于是他们一气之下开发了一个可以支持多种协议相互通信的全新设备，也就是后来的思科ags多协议路由器。在这里不得不感叹耐心的力量。星际穿越成不起我when i say that love is something that。不过严格来讲，在思科之前就已经有公司推出了商用路由器，只不过都是专网专用，才没有达到这种里程碑式的影响，那么从路由器发明至今，已经经历了30多年的演技，它的性能从早期的gkpps进化到当下的几百g，一秒钟之内转发的数据转换成高清电影给我们看了好几年，但是不管怎么变，它的核心功能始终如一，那就是数据的转发。老板，上次我们讲到交换机不也是这个作用吗？的确如此，这也是为什么很多萌新容易把两者搞混淆的原因，本质上交换机的作用是建立网络，而路由器的作用是连接网络。也可以说前者负责内网数据流量，行话叫东西流量，后者负责内网和外网的数据流量，行话叫南北流量。搞清楚这一点就很好判断了。另外，上期节目我们提到了路由交换机和路由器的区别，可能讲得比较抽象，大家只需要了解一个核心点，路由器支持net地址转换，可以把私有地址转换成公有地址，而交换机不支持，那么路由器是按照什么原理来工作的呢？别看这是互联网时代的高科技，其实在生活中就能找到它的原型，比如从古到今的物流系统，从最早的驿站到后来的邮局，再到现在的快递，你都能看到陆游的影子啊，不是李白啊。当我们发出一件货物，它也许可以没有发件人信息，但一定包含了收件信息，也就是他要送到哪里，给谁。那么不管是一丁，邮差还是快递员，谁都不可能直接把货物送到收件人手里，那是镖局和谁送的货？他们只需要把货物拿到自己的工作单位。当驿站，邮局，快递站收到货后，当然也不是直接给你送到目的地，而是先参考内部一个小本本，上面写着送到北京的先发到哪里，送到南京的先发到哪里，根据这个小本本把货物发到下一个站点，由下一站再发到下下站，经历了n多个站点才能到达最终的目的地。有时候因为天灾人祸，此路不通，也许还要换成其他路线走不同的站点。那么在这个例子里，每一个接受货物再发到下一站的节点，我们都可以理解为一个路由器，只不过第一个和最后一个我们把它叫做边界路由器，因为它直接与终端设备连接，而中间那些站点叫做节点路由器。那个决定下一站怎么走的小本本就是路由表。当然实际情况要更复杂一些。来举个具体的例子啊。我们来看看公司的路由表，可以看到分成几个大项， dst目的地址用来标识ip包的目的地址或者目的网络mask子网掩码与目的地址一起标识目的主机或者路由器所在网段的地址， pr标识路由加入ip路由表的优先级，可能到达下一个目的地址。有多条路由，那么优先级高的会被优先选择。 C。路由开销。当到达一个目的地的多个路由优先级相同时，路由开销最小的将成为最优路由interface输出接口说明ip包将从该路由器的哪个接口转发next hop下一跳ip地址，说明ip包所经过的下一个路由器。可见，路由器的主要工作就是为经过它的每一个数据包寻找一条最佳的传输路径，并将该数据有效地传送到目的地址。听起来有点像导航软件啊。诶，讲到点上了。比方我们平时开车从a到b，你可能有一条烂熟于心的固定路线，相当于我们经常提到的静态路由表，这也是大部分网络管理员的默认选项。无论刮风下雨，我都是一条路走到黑。如果你使用导航软件，就有更多的选择了，比如距离最近，收费最少，当然也可以选择路况最好，但是这个交通状况是实时变化的，在路由器里面我们叫做动态路由表，这个动态路由表就是根据路由协议来进行判定的，最大的好处呢就是网络协议发生变化时，协议本身能自动调整，而且配置不容易出错，新增或者删除节点时配置简单。路由协议一般分为两类，一种是根据距离算法，就是与相邻的路由器互相交换路由表，并进行矢量的叠加，最后学习到整个路由表。另一种是基于链路状态的算法，这种就不是简单地从相邻的路由器学习路由，而是把路由器分成区域，收集区域内所有路由器的链路状态信息，根据链路状态信息生成网络拓扑结构，再根据网络拓扑结构计算出路由。小公司一般节点少，网络环境简单，往往就采用基于距离算法的路由协议。

而且基于距离算法的协议配置也很简单，基本上就是下一跳数量的多少。但是数据转发根本不考虑链路的带宽延迟情况，比如最小路径的rpigrp协议。大公司呢，路由节点多，网络环境复杂，带宽增长快，这种大型网络更适用基于链路状态的算法，像isisospf基本上是大型网络常规的配置协议了，当然路由协议也根据工作区域来分类，像rpospfisis都属于域内路由协议，就是企业内部都采用相同的路由协议去发现和计算路由，但是你能要求你自己，你不能要求别人啊，于是就出现了全力路由的遇见路由协议，比如egpbgp这些。铁柱把口水擦一下。那么小结一下呢？路由算法是路由器的关键功能，它决定了选择最佳路径的策略，而路由表就是保存传输路径的核心，它是根据路由协议创建，决定了数据转发的策略。为了更好的让大家了解路由器，我们就以这台思科的2900为例，先看看它的硬件构造。首先这是一台企业级路由器，时刻定位为分支机构。路由器正面非常的简洁啊，只有电源和指示灯，其实不然，我们拆开面板看看，这里还藏了一个槽位，所以你可以安装另外一个电源模块，提高安全系统行话叫做高频性。另外这里是风扇的三大一小四个风扇，旁边这个小槽还可以安装防尘滤网，没条件上无尘机房的可以考虑选配。主要的功能就在后面了。大家看看这几个黄色标线的接口， ge代表千兆接口，这些接口既可以连接外网，也可以连接内网，当然至少要有一条外线和一条内线，不然就成弹头路了。如果这些接口不够，在旁边四个小的槽位，包括底下这个大仓位都可以安装扩展卡。这种模块化的设计提供了更大的灵活性，方便后期扩展。这款路由器还支持安装语音板卡，实现ip电话功能。 Usb接口可以实现安全令牌和存储的功能，也可以用来更新固件。

这边的mini usb接口和c口都是用来进行本地管理。 Ok，只适用于远程拨号连接电源模块和c mos的电气巨头啊，大家应该比较熟悉它的机房整体解决方案，都拆成这样了，顺便看看内部吧，整体内部还是比较简洁的，看着有三个内存插槽，其实只有一个是用来扩容内存的，这两个是pvdm插槽，可以安装专门的模块，用来为富媒体语音和视频提供更高密度支持。用人话说就是为ip电话而设计，这也代表了企业路由器在功能上围绕业务和场景设计的理念。 Ok，硬件介绍完了，那么通常我们买回来一台企业级路由器要怎么来配置它呢？接下来我们就来手把手实操一遍。我们用c来配置路由器，要注意一下端口号以及波特率的情况，一般有两种情况，第一种就是小企业用的比较多的，跟家用路由器一样，网关在路由器上，局域网内所有的地址都由路由器的dhcp功能分配，路由器负责整个内外网的数据转发，那首先配置内网创建微难，划分内网的ip地址段，设置dhcp接下来就配置外网。大部分企业都是配置静态的ip地址，当然有些企业还是用pppoe拨号的。需要注意的是，现在大部分的防火墙都取消了pppoe拨号功能，购买的时候要规划好，那我们现在配置一下，上面所有的步骤做完，加上这条net命令，你就可以上网了。第二种情况呢，中大型企业用的比较多，内网的数据转发都在交换机上，在路由器上只需要配置这条回指路由到交换机的网关就可以了。那如果要跟别的路由器通信，就需要配置静态路由或者动态路由协议了。尽管工作原理大同小异，但是市面上的路由器可以说千姿百态，存在很多的分类方式，比如从结构上可以分为固定式路由器和模块化路由器，区别就在于前者不能加装功能模块。根据工作场景的不同，我们可以把路由器分为接入路由器，企业级路由器，骨干级路由器。接入级的家家都有，企业级的我们也讲了，骨干级的在我们以往的节目里面也出现过不少次了，都是些高高大的铁盒子，甚至是多台集群。其实这个分类方法和之前我们讲交换机的接入汇聚核心有点异曲同工。还有从性能上把路由器分为高中低档的，当然这个划分的标准每个厂家都不一样，就不细讲了。在可预见的未来，路由器的功能一定是横向和纵向一同发展的。从纵向看，它的接口将会更加适应高带宽的需要，容量更高，速度更快。横向而言，在主要的路由功能之外，它还会衍生出类似之前的ip电话， vpn防病毒， qos等更多的功能。好的，本期节目就到这里，希望对大家有所帮助，也欢迎留言讨论，我们下期见，拜拜。