路由器工作原理以及如何选择

      路由器作为组建局域网时经常使用的网络产品，与类似网卡、集线器之类的网络产品相比，就并不为众人所知了，目前市场上，路由器的品牌型号众多，面对这些眼花缭乱的产品，相信那些对路由器不太熟悉的用户肯定会感到无从下手，为此本文试图借助对路由器的类型、功能、尺寸品牌的分析，为企业或学校购买网络路由器提供一些帮助。

      类型要对口实用 随着因特网应用的普及，网络带宽的迅速增加，路由器在网络中的地位也越来越高。一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。路由器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。    按照连接方式的不同，路由器又可以分为直连路由和非直连路由，由路由器各网络接口所直连的网络之间使用直连路由进行通信。如果要实现两个局域网的点到点连接，可以选用直连路由，该路由器配置操作简单，特别适合那些没有专门网管人员的单位，因为该类型的路由在配置完路由器网络接口的IP地址后自动生成的，而不再需要其他复杂的配置。如果单位组建的局域网是和其他许多局域网进行互联，此时就必须选择使用非直连路由。非直连路由是指人工配置的静态路由或通过运行动态路由协议而获得的动态路由。其中静态路由比动态路由具有更高的可操作性和安全性。

     根据性能和价格，路由器还可分为低端、中端和高端三类。高端路由器又称核心路由器。低、中端路由器每秒的信息吞吐量一般在几千万至几十亿比特之间，而高端路由器每秒信息吞吐量均在100亿比特以上。由于高端路由器设备复杂，技术难度极大，目前国际上只有极少数国家能研制开发。   对于低端路由器来说，它是许多局域网用户首先需要考虑的品种，这类路由器也是我们局域网用户接触最多的一种产品了。如果局域网中包含的主机很多，需要处理和传输的信息量很大的话，就应该考虑选择中端路由器了。与低端路由器相比，中端路由器支持的网络协议多、速度快，要处理各种局域网类型，支持多种协议，包括IP、IPX和Vine，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（虚拟局域网）。高端路由器并不是每个用户都能接触到的，它只出现在某个行业或者系统的主干网上。互联网目前由几十个主干网构成，每个主干网服务几千个小网络，高端路由器实现企业级网络的互联。由于高端路由器工作的特殊性，因此对它的选择要求是速度和可靠性第一，而价格则处于次要地位。  
     路由器设备的端口选择也是很重要的，常见的路由器端口至少应包含局域网端口和广域网端口各一个。广域网接口主要包括同步并口和异步串口之分，大部分路由器同时具备这两种端口，具体主要有E1/T1、E3/T3、DS3、通用串行口（可转换成X.21 DTE/DCE、V.35 DTE/DCE、RS?232 DTE/DCE、RS?449 DTE/DCE、EIA530 DTE）ATM接口、POS接口等网络接口。    一般的路由器既有串口也有并口，如Cisco 2501(1AUI 2A/S)，它的广域网口为同/异步可调，AUX为一异步拨号备份端口，当主通讯线路通讯中断时，异步拨号备份线路自动拨通，以保持数据交换的连续性。对于局域网接口，主要包括以太网、令牌环、令牌总线、FDDI等网络接口；而且大部分局域网都是通过双绞线与路由器连接的，因此大部分路由器都带有RJ45 口。当然，也有的路由器产品的LAN接口为AUI（粗缆）接口的，这种类型的路由器和局域网连接时需通过AUI-RJ45的转发器接到双绞线上，例如 Cisco系列的路由器就属于这种接口类型的。不同的接口，用于不同规模、不同要求的局域网，大家一定要根据组建局域网的原则和要求来进行选择。

    我们用户在建立局域网时，应首先规划好局域网是通过什么方式和因特网连接，这样可以确定路由器应该包含什么广域网接口，然后确定局域网中使用的何种连线介质来确定路由器的局域网接口类型；不过从应用的角度来看，路由器包含的接口多一点有更大的扩展余地，对局域网规模的拓展非常方便。因此，大家在实际组网的过程中，应该根据实际情况，来折中考虑一下这几方面的因素。   功能要强大实在   局域网中信息的传输速度往往是用户们最为关心的问题，因此选择好路由器的传输速度也就成为我们用户必须认真考虑的问题。目前10/100Mbps自适应路由器已成为主流，一般的路由器都能够提供全部或部分 10/100Mbps端口，单纯提供10Mbps端口的路由器已逐渐淡出市场。如果企业对于局域网的传输速度要求较高，那么还是应该选用千兆位交换路由器，因为这些路由器的光接口速度可以达到622Mbps、2.5Gbps甚至10Gbps，这样的速度早已把ATM交换机远远地甩在后面。但千兆级的核心路由器作为企业网骨干，其价格要远远高于普通的工作组级路由器。笔者从一些网络产品经销商了解到，目前在工作组级和部门级路由器中，10/100Mbps 自适应路由器是卖得最火的。  
    当然，路由器功能的强大不仅仅体现在路由器所能达到的传输速度，人们还关心在同样的传输速度下，路由器的控制管理以及稳定安全方面的功能也是用户的选择参考目标。通常，我们在管理路由器时，都是利用终端，通过专用配置线连接到路由器的配置口直接进行配置管理的。但仅仅使用这种管理方式是不能满足要求的。我们可能经常需要改变路由器的许多设置，但是当时并不在路由器旁边，无法使用专用配置线，这时就需要路由器提供远程登录功能或者远程Modem拨号配置功能，达到远程管理4G portal 路由器的目的。现在不少路由器带有了智能管理功能，这种路由器的每一个端口都可以由网络操作员从路由器管理控制台上来配置、**、连通或解释，这样网络管理人员就可以减轻网络维护的工作。因此，如果局域网规模较大的话，就应该考虑使用带有智能管理功能的路由器。当然，如果规模较小的局域网，就不应该选择该类路由器，毕竟它的价格比较昂贵，如果使用它就有点大材小用的味道，而且从另外一个角度来看，规模小的局域网，其维护和管理的工作量是不大的，网络管理员完全可以对局域网内部的各个端口进行分别管理，从而节省网络建设成本。  路由器的控制管理功能还包括数据通道功能和控制功能。而数据通道功能包括转发决定、转发以及输出数据链路调度等，一般由硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。控制功能是由一系列规则所提供的，举例来说，可能是优先权、拒绝访问或提供记账数据。当数据包进入路由器时，这些相关的规则也同样作用于数据包。在基于软件的路由器中，这些规则被存储于一个软件数据库内，每个数据包通过时都必须与该数据库进行核对。另外路由器的路由选择功能也是非常重要的。路由选择功能就是如果一个路由器工作时拥有几个可以到达同一目的地的不同线路，路由器就可以人工或智能地选择其中的线路。当然，对待这些功能，我们无法在现场进行检测选择，我们只能做的就是打开说明书，查找比较一下产品在这方面的一些技术指标，这些指标包括路由表能力、设备吞吐量、背板能力等多种指标内容；在同价格的基础之上，功能指标大的当然就是我们的选择对象。

    现在的网络连接方式多种多样，不同的连接方式需要不同的协议支持。笔者单位的局域网，曾经就使用了几种不同的连接方式，先是最初的x.25专线，然后又把线路改造为64kbps的DDN专线，后来又升级为128kbps的DDN专线，最近又改造为光纤连接。在最初的改造时，由于当时路由器技术还没有完全成熟，支持的协议还不是很多，换成DDN专线后我们又一并把路由器进行了升级，以后每次升级时，都是使用的原来的路由器。由此可以看出，选择一个支持多种协议的路由器，可以为我们节省不少银子呢！根据目前广域网线路主要有X.25、帧中继、DDN、光纤这几种方式来看，大家在选购路由器时最好检查一下产品是否对这几种广域网协议都支持，不然一段时间以后，网络需要改造时就麻烦了.  在满足需求的条件下，网络的可靠性、安全性必须尽可能高。路由器的稳定安全与否，直接决定了内部局域网的安全。网络系统的安全性可以体现在两方面。一方面是网络本身的安全性，网络不能受非授权路由协议、管理协议的控制。另一方面网络上传输的数据应当是安全的，该方面的安全考虑通常使用端到端的加密协议或VPN实现。目前许多厂家的路由器可以设置访问权限列表，控制哪些数据才可以进出路由器，实现防火墙的功能，防止非法用户的入侵。路由器的另外一个作用就是地址转换功能，顾名思义，在使用路由器对外连接时，路由器能够屏蔽公司内部局域网的网络地址，利用地址转换功能统一转换成电信局提供的广域网地址，这样网络上的外部用户就无法了解到公司内部网的网络地址，进一步防止了非法的用户入侵。网络系统的稳定性是指路由器在数据转发以及长时间工作下的表现。路由器作为数据转发的网络设备，有一个重要的指标就是“丢包率”，指的是在一定的数据流量状态下路由器不能进行转发的数据包的比例。丢包率的大小会影响到路由器线路的实际工作速度，严重时甚至会使线路中断，因此丢包率是评测不同厂家路由器性能的一个重要指标。另外检查一下路由器是否支持IPv6协议，如果支持那么该路由器的稳定性、安全性应该好于普通的路由器，因为IPv6在解决了因特网地址空间问题的同时，还在IP 层增加了认证和加密的安全措施，为实时业务的应用提供了安全保证。    尺寸品牌一个都不能忽略  如果您需要建设的局域网仅仅是几只网络设备的简单连接，那么此时路由器的尺寸选择就显得不那么重要了。但如果企业建设的局域网规模很大，这时可能需要用到很多网络连接设备，为了便于统一管理以及整体布局的美观，人们通常会把这些网络设备集中放置在一个或几个接线柜中，此时我们就要考虑路由器与其他网络设备在尺寸上是否配套了。一般来说，如果局域网规模较大，需要用到接线柜时，我们最好应该选择符合机架标准的19英寸机架式路由器。该类集线器符合统一的工业规范，可以轻松地安装在机柜中，便于堆叠、级联、管理和维护。