所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡把信息從源地點移動到目標地點的活動。一般來說,在路由過程中,信息至少會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點。通常,人們會把路由和交換進行對比,這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現(xiàn)的功能是完全一樣的。其實,路由和交換之間 的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層),而路由發(fā)生在第三層,即網(wǎng)絡層。這一區(qū)別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息,所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式是不同的。
早在40多年之間就已經(jīng)出現(xiàn)了對路由技術的討論,但是直到80年代路由技術才逐漸進入商業(yè)化的應用。路由技術之所以在問世之初沒有被廣泛使用主要是因為80年代之前的網(wǎng)絡結構都非常簡單,路由技術沒有用武之地。直到最近十幾年,大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)絡才逐漸 流行起來,為路由技術的發(fā)展提供了良好的基礎和平臺。
路由器是互聯(lián)網(wǎng)的主要節(jié)點設備。路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉發(fā)。轉發(fā)策略稱為路由選擇(routing),這也是路由器名稱的由來(router,轉發(fā)者)。作為不同網(wǎng)絡之間互相連接的樞紐,路由器系統(tǒng)構成了基于 TCP/IP 的國際互連網(wǎng)絡 Internet 的主體脈絡,也可以說,路由器構成了 Internet 的骨架。它的處理速度是網(wǎng)絡通信的主要瓶頸之一,它的可靠性則直接影響著網(wǎng)絡互連的質(zhì)量。因此,在園區(qū)網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、乃至整個 Internet 研究領域中,路由器技術始終處于核心地位,其發(fā)展歷程和方向,成為整個 Internet 研究的一個縮影。在當前我國網(wǎng)絡基礎建設和信息建設方興未艾之際,探討路由器在互連網(wǎng)絡中的作用、地位及其發(fā)展方向,對于國內(nèi)的網(wǎng)絡技術研究、網(wǎng)絡建設,以及明確網(wǎng)絡市場上對于路由器和網(wǎng)絡互連的各種似是而非的概念,都具有重要的意義。
路由器的作用
路由器的一個作用是連通不同的網(wǎng)絡,另一個作用是選擇信息傳送的線路。選擇通暢快捷的近路,能大大提高通信速度,減輕網(wǎng)絡系統(tǒng)通信負荷,節(jié)約網(wǎng)絡系統(tǒng)資源,提高網(wǎng)絡系統(tǒng)暢通率,從而讓網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)揮出更大的效益來。
從過濾網(wǎng)絡流量的角度來看,路由器的作用與交換機和網(wǎng)橋非常相似。但是與工作在網(wǎng)絡物理層,從物理上劃分網(wǎng)段的交換機不同,路由器使用專門的軟件協(xié)議從邏輯上對整個網(wǎng)絡進行劃分。例如,一臺支持IP協(xié)議的路由器可以把網(wǎng)絡劃分成多個子網(wǎng)段,只有指向特 殊IP地址的網(wǎng)絡流量才可以通過路由器。對于每一個接收到的數(shù)據(jù)包,路由器都會重新計算其校驗值,并寫入新的物理地址。因此,使用路由器轉發(fā)和過濾數(shù)據(jù)的速度往往要比只查看數(shù)據(jù)包物理地址的交換機慢。但是,對于那些結構復雜的網(wǎng)絡,使用路由器可以提高網(wǎng)絡 的整體效率。路由器的另外一個明顯優(yōu)勢就是可以自動過濾網(wǎng)絡廣播。從總體上說,在網(wǎng)絡中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機復雜很多。