路由器是什么东西（路由器是个什么玩意？）
路由器（英语：Router，又称路径器）是一种电讯网络设备，提供路由与转送两种重要机制，可以决定数据包从来源端到目的端所经过的路由路径（host到host之间的传输路径），这个过程称为路由；将路由器输入端的数据包移送至适当的路由器输出端（在路由器内部百思特网进行），这称为转送 。路由工作在OSI模型的第三层——即网络层，例如网际协议（IP） 。
路由器的结构路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机,其任务是转发分组 。也就是说,将路由器某个输入端口收到的分组,按照分组要去的目的地(即目的网络),把该分组从路由器的某个合适的输出端口转发给下一跳的路由器 。
下一跳的路由器也按照这种方法处理分组,直到该分组到达终点为止 。




由上图可以看出,整个路由器的结构可划分为2个部分:
路由选择部分
分组转发部分
路由选择部分路由选择部分也叫做控制部分,其核心构建是路由选择处理机 。
路由选择处理机
路由选择处理机的主要任务是根据所选定的路由选择协议(RIP/OSPF），构造、更新、维护路由表 。关于怎样根据路由选择协议构造和更新路由表,我们将在后面讨论 。
分组转发部分分组转发部分分为:
交换结构
输入端口
输出端口
交换结构
交换结构(switching fabric):

Switched Fabric or switching fabric is a network topology in which network nodes interconnect via one or more network switches (particularly crossbar switches). Because a switched fabric network spreads network traffic across multiple physical links, it yields higher total throughput than broadcast networks, such as the early 10BASE5 version of Ethernet, or most wireless networks such as Wi-Fi.

交换结构又称为交换组织,它的作用就是根据转发表(forwarding table)对分组进行处理,将某个输入端口进入的分组从一个合适的输出端口转发出去 。交换结构本身就是一种网络,但这种网络完全包含在路由器中,因此交换结构又可看成是"在路由器中的网络" 。
实现这样的交换有多种方法,下图给出了三种常见的交换方法 。
通过存储器
通过总线
通过互连网络




这三种方法都是将输出端口I1收到的分组转发到输出端口O2 。
通过存储器
上图中(a)的示意图表示分组通过存储器进行交换 。
与早期路由器的区别就是,目的地址的查找与分组在存储器中的缓存都是在输入端口中进行的 。
通过总线百思特网
上图中(b)的示意图表示分组通过总线进行交换 。
采用这种方式时,数据报从输入端口通过共享的总线直接传送到合适的输出端口,而不需要路由选择处理机的干预 。但是,由于总线是共享的,因此在同一时间只能有一个分组在总线上传送 。当分组到达输入端口时若发现总线忙,则被阻塞而不能通过交换结构,并在输入端口排队等待 。因为每一个要转发的分组都要通过每一条总线,因此路由器的转发带宽就受总线效率的限制 。
通过互连网络
上图中(c)的示意图表示分组通过纵横交换结构进行交换 。这种交换结构常称为互连网络 。
它有2N条总线,可以使N个输入端口和N个输出端口相连接,这取决于相应的交叉节点是使水平总线和垂直总线接通还是断开 。
当输入端口收到一个分组时,就将它发送到与该输入端口相连的水平总线上 。若通向所要转发的输出端口的垂直总线是空闲的,则在这个结点将垂直总线与水平总线接通,然后将该分组转发到这个输出端口 。但若该垂直总线已被占用,则后到达的分组就被阻塞,必须在输入端口排队 。
转发和路由选择的区别
转发(forwarding)(只涉及一个路由器) 就是路由器根据转发表将用户的 IP 数据报从合适的端口转发出去 。
路由选择(routing)(涉及整个网络的很多路由器)则是按照分布式算法,根据从各相邻路由器得到的关于网络拓扑的变化情况,动态地改变所选择的路由 。
路由表（目的网络N，距离d，下一跳地址A）和转发表（下一跳地址X，对应物理地址HA）的项目内容和完成的功能也不相同 。路由表是根据路由选择算法得出的 。而转发表是从路由表得出的 。
对路百思特网由交换信息分组（如RIP/OSPF分组，由路由选择处理机来处理）和数据分组（由交换结构来处理）也是采取不同的处理方式 。