阅读时长：7 分 31 秒 | 发布日期：2025 年 10 月 1 日
路由器 什么是路由器？
路由器允许设备通过互联网或内联网连接并共享数据。路由器是在一个或多个局域网 (LAN) 之间传递数据的网关。路由器使用互联网协议发送互联网协议 (IP) 数据包，其中包含数据以及发送和接收设备的 IP 地址。它们连接位于不同局域网上的发送设备和接收设备。设备可通过多个路由器连接网络，也可能处于直接接入同一路由器的不同局域网中。
路由器释义
一旦来自发送设备的 IP 数据包到达路由器，路由器就会识别数据包的目的地并计算将其转发到那里的最佳方式。路由器会维护一组路由转发表，这类表格本质是规则集合，用于明确数据应如何转发，以抵达目标设备所在的局域网。路由器会确定最佳的路由器接口（或下一跳），并通过该接口将数据包发送到更接近目标设备所在局域网的位置。一旦设备发送 IP 数据包，路由器便会为该数据包确定在互联网或内联网中的最佳传输路由，确保其能以最高效率抵达目的地，同时满足服务质量协议的要求。
路由器解决了什么问题？
路由器在网络层运行，以解决桥接第 2 层网络面临的基本问题。在这些网络中，随着连接设备数量的增加，由于设备争夺带宽，发生帧冲突的频率也会增加。这会导致可用网络带宽减少。路由器会将冲突域划分为可管理的子网，同时允许计算设备在不同子网间高效路由数据，而无论目标设备是直接连接，还是与当前设备相隔数个网络跳数。
路由器分为两类：一类是物理集成式，基于商用或定制 ASIC 开发，且配备集成网络操作系统；另一类是虚拟分解式，部署目的是为云实施提供支持。
目前市面上的路由器基本上分为以下三种：
- 接入路由器：将用户连接到其提供商的网络，以便他们可以访问互联网或专用网络。无线和有线接入路由器支持这些网络，使计算设备能够连接到 Wi-Fi 和以太网局域网。
- 边缘路由器：从逻辑上定义订阅者服务、应用策略、计量服务以及管理订阅者会话。边缘路由器通常支持多种边缘服务，包括商业、住宅、视频、移动和数据中心边缘功能，可为数十万订阅者提供服务。
- 核心路由器：通过互联网或私有网络主干转发数据包，以互连通信网络。这些路由器必须高效地高速转发数据包，同时防止瓶颈和数据包丢失。
路由器为网络运营商提供了构建强大网络所需的基本构建块。运营商可借助路由器，通过复杂路由算法配置性能指标，同时制定流量工程策略，以此缓解网络拥塞问题并保障用户服务质量。
路由器如何工作？
路由器的核心功能，是为数据包确定穿越网络时最高效的路由路径。随着互联网的发展，路由协议也变得越来越复杂。一些路由协议利用静态指标来确定最佳路由，而动态路由协议则使用软件定义网络和动态计算指标来计算路由。
路由协议按三种不同的方式分类：
- 距离矢量和链路状态协议：根据路由协议是否使用距离矢量度量或链路状态信息来确定最佳路由，对路由协议进行分类。距离矢量协议使用两个给定主机之间的中间路由器数量，来确定路由数据包的最佳路径。相比之下，链路状态协议则计算每个潜在跳跃的速度和资源成本。链路状态协议维护三类表，分别是邻居表、拓扑表和路由表，同时它会与相邻路由器共享更新后的信息，以此来选择合适的路由路径。
- 内部网关和外部网关协议：内部网关协议 (IGP) 会在自治系统 (AS) 内定期交换路由数据，而自治系统指的是由单一运营商或企业管理的一个或多个网络的集合。外部网关协议 (EGP) 则向不同自治系统中的路由器传达路由和可达性信息。
- 有类协议和无类协议：有类协议是较旧的协议，侧重于识别整个网络而不是单个 IP 地址。它们在路由更新期间不包含子网掩码信息。这种协议在很大程度上已被无类路由协议所取代，后者会在路由更新过程中共享子网掩码信息。您可以在 RIPv2、EIGRP、OSPF 和 IS-IS 协议中发现此特性。
路由协议有哪些类型？
了解了路由协议类别之后，让我们来看看七种常见的路由协议：
- 路由信息协议 (RIP)：RIP 是路由网络早期创建的首批路由协议之一，该协议有两个版本：RIPv1 和 RIPv2。第一个版本 RIPv1 是一种有类协议，它将其 IP 表广播到网络中的所有路由器。RIPv2 是一种无类协议，它通过多播地址更新其路由表，并使用身份验证来保护路由信息。RIPv2 的最大跳数为 15，适用于较小的网络。
- 内部网关路由协议 (IGRP)：与 RIP 不同，IGRP 支持 255 个跳数，广泛应用于大型网络。该路由协议兼具距离矢量和有类协议的特点。IGRP 会评估带宽、延迟、负载、可靠性等多个指标来比较路由，并且它具备抵抗路由环路的能力。
- 增强型内部网关路由协议 (EIGRP)：该协议是 IGRP 的增强版本，是一种距离矢量、内部网关和无类协议。它采用可靠传输协议 (RTP) 和扩散更新算法 (DUAL) 来提高路由效率并加速收敛过程。
- 开放最短路径优先 (OSPF)：OSPF 是一种链路状态、内部网关和无类协议。它维护描述整个网络拓扑的数据库，并使用最短路径优先 (SPF) 算法根据距离和所需资源计算路由的效率。当拓扑结构发生变化时，OSPF 采用 Dijkstra 算法重新计算网络路径，快速收敛到新的路由拓扑。
- 外部网关协议 (EGP)：EGP 用于位于自治系统边缘的路由器。它与不同自治系统的其他网关主机交换路由数据。EGP 在连接的路由器之间共享和更新网络数据库，以确保包括已识别路由器、路由成本和网络地址表在内的所有路由表都得到更新。EGP 曾被大型组织广泛使用，但由于缺乏对多路径网络环境的支持，已被边界网关协议 (BGP) 所取代。
- 边界网关协议 (BGP)：BGP 是一种外部网关和距离矢量协议。BGP 根据路径长度、来源类型、路由器标识、相邻 IP 地址等一长串指标确定最佳路径。管理员借助 BGP 可自定义路由以满足其网络需求，并与经过身份验证的路由器安全地交换路由信息。
- 中间系统到中间系统 (IS-IS)：IS-IS 是一种链路状态、内部网关和无类协议，专为自治系统内的路由器而设计。该协议在整个网络中广播链路状态信息。每个 IS-IS 路由器都会收集泛洪的网络信息并构建其网络拓扑数据库。IS-IS 使用 Dijkstra 算法的修改版本。
HPE 路由器解决方案
HPE Juniper Networking 提供功能强大的软件定义网络路由器产品组合，可助力服务提供商、云运营商及企业实现网络转型，从而满足当前需求与未来的增长目标。我们会优化每个路由器系列（ACX、MX、PTX 和 SSR）以满足接入、边缘和核心以及云和数据中心网络的需求。我们的创新路由器产品组合兼具出色规模与高效性能，能让网络提供商在搭建网络时，灵活适应市场中各类不可预见的变化。
- ACX 系列路由器：高性能 ACX 系列路由器采用商用芯片，可用于城域接入、聚合和数据中心用例。此类路由器产品兼具节能特性，不仅符合 MEF 3.0 标准，还能支持 5G 场景下的高精度定时与同步功能。最新的 ACX 路由器 ACX7000 系列是适合城域部署的多业务路由器。
- MX 系列路由器：MX 系列采用 Juniper 定制的 Trio 芯片，提供多服务边缘路由功能和业界领先的灵活逻辑规模。MX 系列路由器具备无可比拟的多功能性，可全面支持商业、住宅、视频、移动及数据中心等多类服务边缘用例。
- PTX 系列路由器：Juniper 核心路由产品组合 PTX 系列路由器由 Juniper 定制的 Express 硅片提供支持，并提供一流的吞吐量。这些路由器具备 400G 运行功能且支持 800G 扩展，同时拥有灵活的过滤能力，既能满足超大规模场景的需求，还可支持原生 400G 内联 MACsec 功能。
- 会话智能路由器：Juniper Session Smart™ 路由器将软件定义路由和 SD-WAN 提升到了新的水平。该产品可通过两种方式部署：一是作为软件部署在客户端设备 (CPE)、数据中心网络服务器及云端；二是作为硬件设备部署在具备多个广域网链路选项的分支站点。
路由器常见问题
路由器在网络中发挥什么作用？
路由器将两个或多个本地设备连接到互联网。一旦设备互连，就形成了网络。通过分组交换，路由器从连接到互联网的中央广域网 (WAN) 传输互联网数据包。然后，路由器将安全的互联网流量推送到网络内的设备。这可以包括路由器覆盖范围内的计算机、平板电脑、手机和智能电视。
路由器和 Wi-Fi 一样吗？
虽然路由器可以向已连接和启用的设备广播无线信号 (Wi-Fi)，但它不仅仅用于 Wi-Fi，还提供连接互联网的有线连接方式。一旦路由器通过有线连接或以太网连接到互联网数据，就可以将该连接转换为可传输设备可以接收的 Wi-Fi 信号。您还可以将计算机通过有线连接方式连接到路由器并将其用于有线互联网链路。如果有网络安全性、速度或可靠性方面的顾虑，您或许会更青睐这种方式。
您需要 Wi-Fi 路由器吗？
虽然路由器通常用于向支持 Wi-Fi 的设备传输无线信号，但其他硬件同样具备提供无线功能的能力。网关是可以提供无线信号的调制解调器/路由器组合。您还可以使用蜂窝设备的无线热点连接到互联网。还有一种称为“自组织”的场景，它是一种通信配置，能让多台计算机在无需路由器协助的情况下，直接实现相互连接，同时接入互联网。您可以通过两种方式实现设备间通信：一是用以太网交叉电缆直接连接计算机，二是启用计算机的无线网卡进行无线连接。您还可以与多台计算机共享文件，这称为无需路由器的多跳自组织网络。
路由器和调制解调器有什么区别？
调制解调器直接连接到互联网以保护和转换互联网数据包。如今，大多数制造商会将两者整合，形成被称为“边缘路由器”或“网关”的设备。其中，调制解调器过去主要应用于住宅场景，而边缘路由器、核心路由器或网关路由器则具备更高的密度、更多的端口和更大的带宽，因此主要用于企业场景。
若您的业务持续增长，可将交换机与边缘路由器或网关相连，以此拓展到其他设备的网络连接。当路由器与调制解调器未组合使用时，二者的核心区别在于：调制解调器会直接连接互联网，但仅能通过直接链路或有线链路为一至两台设备提供互联网接入。另一方面，路由器会连接到调制解调器或广域网，先获取经过转换与保护的数据包，再通过无线、以太网或光纤等方式向本地网络中的多个用户广播这些数据包。
如果我已经有调制解调器，还需要路由器吗？
通常情况下，如果您想将多个设备连接到有线或无线信号，您应该使用路由器和/或交换机；若您已有路由器且因业务或服务升级需要更多网络连接，则可将交换机与路由器相连以拓展带宽。调制解调器通常不具备无线连接能力，或者带宽不足以支持多个用户。如今，大多数调制解调器实际上都是调制解调器/路由器的组合，只适合住宅使用场景。