路由器是什么
是什么把网络相互连接起来？是路由器。路由器是互联网络的枢纽、"交通警察"。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。
所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。通常，人们会把路由和交换进行对比，这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。
早在40多年之间就已经出现了对路由技术的讨论，但是直到80年代路由技术才逐渐进入商业化的应用。路由技术之所以在问世之初没有被广泛使用主要是因为80年代之前的网络结构都非常简单，路由技术没有用武之地。直到最近十几年，大规模的互联网络才逐渐流行起来，为路由技术的发展提供了良好的基础和平台。
路由器是互联网的主要节点设备。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）。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 的国际互连网络 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，都具有重要的意义。
路由器是工作在OSI参考模型第三层——网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议（例如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等协议），但是在我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议。
路由器通常连接两个或多个由IP子网或点到点协议标识的逻辑端口，至少拥有1个物理端口。路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包头实现转发数据包。
路由器通常动态维护路由表来反映当前的网络拓扑。路由器通过与网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。
路由器是连接IP网的核心设备。
路由器的分类
当前路由器分类方法各异。各种分类方法有一定的关联，但是并不完全一致。
从能力上分，路由器可分高端路由器和中低端路由器。各厂家划分并不完全一致。通常将背板交换能力大于40G的路由器称为高端路由器，背板交换能力40G以下的路由器称为中低端路由器。以市场占有率最大的Cisco公司为例，12000系列为高端路由器，7500以下系列路由器为中低端路由器。
从结构上分，路由器可分为模块化结构与非模块化结构。通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构。
从网络位置划分，路由器可分为核心路由器与接入路由器。核心路由器位于网络中心，通常是使用高端路由器。要求快速的包交换能力与高速的网络接口，通常是模块化结构。接入路由器位于网络边缘，通常使用中低端路由器。要求相对低速的端口以及较强的接入控制能力。
从功能分，路由器可分为通用路由器与专用路由器。一般所说的路由器为通用路由器。专用路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等作专门优化。例如接入服务器用作接入拨号用户，增强PSTN接口以及信令能力；VPN路由器增强隧道处理能力以及硬件加密；宽带接入路由器强调宽带接口数量及种类。
从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。通常线速路由器是高端路由器，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器是非线速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力。
路由器分类方法还有很多，并且随着路由器技术的发展，可能会出现越来越多的分类方法。
路由器功能
路由器通常实现下列基本功能：
实现IP、TCP、UDP、ICMP等互联网协议。
连接到两个或多个数据包交换的网络。对每个连接到的网络，实现该网络所要求的功能。这些功能包括：
IP数据包封装到链路层帧或从链路层帧中取出IP数据包。
按照该网络所支持的最大数据包大小发送或接收IP数据报。该大小是网络最大传输单元（MTU）。
将IP地址与相应网络的链路层地址相互转换。例如将IP地址转换成以太网硬件地址。
实现网络支持的流量控制和差错指示。
接收及转发数据包，在收发过程中实现缓冲区管理、拥塞控制以及公平性处理。
出现差错时辨认差错并产生ICMP差错及必要的差错消息。
丢弃生存时间（TTL）域为0的数据包。
必要时将数据包分段。
按照路由表信息，为每个IP数据包选择下一跳目的地。
支持至少一种内部网关协议（IGP）与其他同一自治域中路由器交换路由信息及可达性信息。支持外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，EGP）与其他自治域交换拓扑信息。
提供网络管理和系统支持机制，包括存储/上载配置、诊断、升级、状态报告、异常情况报告及控制等。
路由器接口
路由器接口用作将路由器连接到网络，可以分为局域网接口及广域网接口两种。局域网接口主要包括以太网(10M、100M和1000M以太网)、令牌环、令牌总线、FDDI等网络接口。广域网主要包括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。
当前路由器接口技术较成熟，难点在于高密度接口板的设计与制作和高速接口（大于/等于2.5Gbps）的实现。
路由协议
路由器路由协议的实现是路由器软件中重要组成部分。路由协议用作建立以及维护路由表。路由表用于为每个IP包选择输出端口或下一跳地址。开放的路由协议主要包含RIP/RIPv2、OSPF、IS－IS和BGP4。
RIP/RIPv2、OSPF和IS－IS作为域内路由协议，一般用在AS(自治系统)内部，用于在AS内部计算以及交换网络可达性消息。RIP/RIPv2是距离向量路由协议，一般用于企业内部小规模网络。OSPF和IS－IS协议原理和实现都类似，是链路状态协议，一般用于大规模企业网或运营商网络。
BGP4协议基于距离向量，是当前AS间路由协议的唯一选择。通常BGP交换大量网络可达性消息，是IP网上重要协议。
路由协议的实现与路由器软件要求相似，需要实现高可靠、高稳定、鲁棒性以及安全性。路由器性能
路由器性能通常主要包含如下内容：
背板能力：通常指路由器背板容量或者总线能力。
吞吐量：指路由器包转发能力。
丢包率：指路由器在稳定的持续负荷下由于资源缺少在应该转发的数据包中不能转发的数据包所占比例。
转发时延：指需转发的数据包最后一比特进入路由器端口到该数据包第一比特出现在端口链路上的时间间隔。
路由表容量：指路由器运行中可以容纳的路由数量。
可靠性：指路由器可用性、无故障工作时间和故障恢复时间等指标。
路由器上的QoS
路由器上的QoS可以通过下面几种手段获得：
通过大带宽得到。在路由器上除增加接口带宽以外不作任何额外工作来保障QoS。
由于数据通信没有相应公认的数学模型作保障，该方法只能粗略地使用经验值作估计。通常认为当带宽利用率到达50％以后就应当扩容，保证接口带宽利用率小于50％。
通过端到端带宽预留实现。该方法通过使用RSVP或者类似协议在全网范围内通信的节点间端到端预留带宽。该方法能保证QoS，但是代价太高，通常只在企业网或者私网上运行，在大网公网上无法实现。
通过接入控制、拥塞控制和区分服务（Diff�Serv）等方式得到。该方式无法完全保证QoS。这能与增加接口带宽等方式结合使用，在一定程度上提供相对的CoS。
通过MPLS流量工程得到。
路由器安全性
路由器的安全性分两方面，一方面是路由器本身的安全，另一方面是数据的安全。
由于路由器是互联网的核心，是网络互连的关键设备。所以路由器的安全要求比其他设备的安全性要求更高。主机的安全漏洞最多导致该主机无法访问，路由器的安全漏洞可能导致整个网络不可访问。
路由器的安全漏洞可能存在管理上原因和技术上原因。在管理上，对路由器口令糟糕的选择、路由协议授权机制的不恰当使用、错误的路由配置都可能导致路由器工作出现问题。技术上路由器的安全漏洞可能有如下方面：
恶意攻击。如窃听、流量分析、假冒、重发、拒绝服务、资源非授权访问、干扰、病毒等攻击。
软件漏洞。后门、操作系统漏洞、数据库漏洞、TCP/IP协议漏洞、网络服务等都可能会存在漏洞。
路由器所传递数据的安全可以由网络提供或者用户提供。如果由网络提供则只与接入路由器相关。通常可以由接入路由器提供IPSec安全通道来保证安全。
参考资料：http://www.windowscn.org/club/archiver/?tid-428.html