路由器分类|实用技术

1.路由器类型

路由器产品可以按照不同的划分标准分为多种类型。常见的分类方法有以下几种。

（1）按性能档次分

任何商品都好象有一个默认的档次划分标准，那就是大家通常所说的高、中、低档。路由器也一样可以分为高、中、低档路由器，不过各厂家的划分标准并不完全一致。通常将背板交换能力大于40Gbit/s的路由器称为高档路由器，背板交换能力在25～40Gbit/s之间的路由器称为中档路由器，低于25 Gbit/s的称为低档路由器。当然这只是一种宏观上的划分标准，实际上路由器档次的划分不仅是以背板带宽为依据的，而是有一个综合指标的。

（2）按结构分

从结构上分，路由器可分为模块化结构和非模块化结构。模块化结构可以灵活地配置路由器，以适应企业不断增加的业务需求。非模块化的就只能提供固定的端口。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。

（3）按功能分

从功能上划分，可将路由器划分为核心层（骨干级）路由器，分发层（企业级）路由器和访问层（接入级）路由器。

骨干级路由器：骨干级路由器是实现企业级网络互联的关键设备，它的数据吞吐量较大，非常重要。对骨干级路由器的基本性能要求是高速度和高可靠性。为了获得高可靠性，网络系统普遍采用诸如热备份、双电源、双数据备份等传统冗余技术，从而使得骨干路由器的可靠性一般不成问题。骨干级路由器在转发表中查找某个路由器时，常将一些访问频率较高的目的端口放到高速缓存（Cache）中，从而达到提高路由查找频率的目的。

企业级路由器：企业或校园级路由器连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相对简单，且数据流量小，对这类路由器的要求是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互联，同时还要求能够支持不同的服务质量。路由器连接的网络系统应能够将机器分成多个碰撞域，所以可以方便地控制一个网络的大小。此外，路由器还可以支持一定的服务等级，至少允许将网络分成多个优先级别。当然，路由器的每端口造价要贵些，在使用之前要求客户进行大量的配置工作。

接入级路由器：接入级路由器主要应用于连接家庭或ISP内的小型企业客户群体。接入路由器在不久的将来将会支持许多异构和高速端口，并能在各个端口运行多种协议。

（4）按应用场合分

从应用上划分，路由器可分为通用路由器和专用路由器。一般所使用的路由器皆是通用路由器。专用路由器通常为实现某种特定功能而对路由器的接口、硬件等做专门优化。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路由器用于为远程VPN用户提供路由，它需要在隧道处理能力以及硬件加密等发面具备特定的能力；宽带接入路由器则强调接入带宽及种类。

（5）按所处网络位置分

如果按照路由器所处的网络位置划分，则通常把路由器划分为边界路由器和中间结点路由器两类。很明显，边界路由器是处于网络边缘，用于不同网络路由器的连接；而中间结点路由器则处于网络的中间，通常用于连接不同的网络，起到一个数据转发的桥梁作用。由于各自所处的网络位置有所不同，其主要性能也就有相应的侧重，如中间结点路由器因为要面对各种各样的网络。如何识别这些网络中的各结点呢？靠的就是这些中间结点路由器的MAC地址记忆功能。基于上述原因，选择中间结点路由器时就需要在MAC地址记忆功能更加注重，也就是要求选择缓存更大、MAC地址记忆能力较强的路由器。但是边界路由器由于它可能要同时接收来自许多不同网络的路由器发来的数据，所以这就要求这种边界路由器的背板带宽要足够宽，当然这也要视边界路由器所处的网络环境而定。虽然这两种路由器在性能上各有侧重，但所发挥的作用却是一样的，都有网络路由、数据转发功能。

（6）按其性能上分

从性能上分，路由器可分为线速路由器和非线速路由器。线速路由器就是完全可以按传输介质带宽进行通畅传输，基本上没有间断和延时。通常线速路由器是高端路由器，具有非常高的端口带宽和数据转发能力，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限速转发能力。

2.路由协议

典型的路由选择方式有两种：静态路由和非静态路由。

静态路由是在路由器中设置固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变做出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。

静态路由和动态路由有各自的特点和使用范围，因此在网络中，动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先会查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组，否则再查找动态路由。

根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自制域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPE；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。

（1）RIP路由协议

RIP最初是为了Xerox网络系统的Xerox Parc通用协议而设计的，是Internet中常用的路由协议。RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息。除到达目的地的最佳路径外，任何其他信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP通知相邻的其他路由器。这样正确的路由信息逐渐扩散到了全网。

RIP使用非常广泛，它简单、可靠，便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络，因为它允许的最大端点数为15，任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的主要原因之一。

（2）OSPF路由协议

20世纪80年代中期，RIP已不能适应大规模异构网络的互联，OSPF也随之产生。它是网间工程任务组织（IETF）的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。

OSPF是一种基于链路状态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其他路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其他的一些变量。利用OSPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定的算法计算出到每个结点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。(www.xing528.com)

与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式：当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，采用区间路由选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时，并不影响自制域内其他区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来方便。

（3）BGP和BGP-4路由协议

BGP是为了TCP/IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其他自制域内的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号/自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串，这些更新信息通过TCP传送出去，以保证运输的可靠性。

为了满足Internet日益扩大的需要，BGP还在不断地发展。在最新的BGP-4中，还可以将相似路径合并为一条路径。

（4）路由表项的优先问题

在一个路由器中，可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序，但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级，当其他路由表表项与它不一致时，均按静态路由转发。

3.路由器的选购

因为路由器价格昂贵，且配置复杂，所以绝大多数用户对路由器的选购显得非常茫然，大多数系统管理员对此也是一无所知。为此就路由器的选购方面做一个简单的说明。路由器的选购主要应从以下几个方面加以考虑。

（1）路由器所提供的管理方式

路由器最基本的管理方式是利用终端（如Windows系统所提供的超级终端）通过专用配置线连接到路由器的“Console”端口（控制台端口）直接进行配置。因为新购买的路由器配置文件是空的，所以用户购买路由器以后一般都是先使用此方式对路由器进行基本的配置（具体方法参照前面的介绍）。但仅仅通过这种配置方法还不能对路由器进行全面的配置，以实现路由器的管理功能。只有在基本的配置完成后再进行有针对性的项目配置（如通信协议，路由协议配置等），才可以更加全面地实现路由器的网络管理功能。

另外，有时可能需要改变路由器的某些设置，而自己并不在路由器的旁边，因此，无法使用专用配置线进行配置。这时，需要路由器提供远程Telnet程序进行远程访问配置，或者利用Modem拨号上网进行远程登录配置，还可以通过Web的方式来实现路由器的远程配置。

现在，一般的路由器都具有一种或几种远程配置管理方式。

（2）路由器所支持的路由协议

因为路由器所连接的网络可能是不同类型的网络，这些网络所支持的网络通信、路由协议也就可能不一样。这时对于在网络之间起到连接桥梁作用的路由器来说，如果不支持一方的协议，那就无法实现它在网络之间的路由功能，为此在选购路由器时也就要注意所选路由器能支持的网络路由协议有哪些，特别是在广域网中的路由器。因为广域路由协议非常多，网络也是相当复杂，如目前电信局提供的广域网线路主要有X25、帧中继、DDN等多种。但是作为用于局域网之间的路由器来说相对就较为简单些。因此选购路由器时，要根据目前及将来的实际需求来决定路由器要支持何种协议。

（3）路由器的安全性保障

现在网络安全也越来越受到用户的重视了，而路由器作为企事业单位内部网和外部进行连接的设备，能否提供高要求的安全保障就极其重要了。目前许多厂家的路由器可以设置访问权限列表，达到控制哪些数据的要求才可以进出路由器，实现防火墙的功能，防止非法用户的入侵。另外一个就是路由器大的NAT（网络地址转换）功能，使用路由器的这种功能，就能够屏蔽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内部网的网络地址，进一步防止了非法用户的入侵。

（4）丢包率

路由器作为数据转发的网络设备就存在一个丢包率的概念。丢包率就是在一定的数据流量下，路由器不能正确进行数据转发的数据包在总的数据包中所占的比例。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。小型企业一般来说网络流量不会很大，所以出现丢包率现象的可能性也很小，在此方面小型企业不必作太多考虑。

（5）背板能力

背板能力通常是指路由器背板容量或者总线带宽能力，这个性能对于保证整个网络之间的连接速度是非常重要的。如果所连接的两个网络速率都较快，而由于路由器的带宽限制，这将直接影响了整个网络之间的通信速度。所以如果是连接两个较大的网络，网络流量较大时应格外注意路由器的背板容量。如果在小型企业网之间这个参数就不用特别在意，因为一般路由器都能满足小型企业网之间的通信带宽要求。

（6）吞吐量

路由器的吞吐量是指路由器对数据包的转发能力，如较高档的路由器可以对较大的数据包进行正确快速转发；而较低档的路由器则只能转发小的数据包，对于较大的数据包需要拆分成许多小的数据包来分开转发，这种路由器的数据包转发能力就差了。其实这与上面所讲的背板容量是有非常紧密的关系的。

（7）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。这与上面的背板容量、吞吐参数也是紧密相关的。

（8）路由表容量

路由表容量是指路由器运行中可以容纳的路由数量。一般来说，越是高档的路由器路由表容量越大，因为它可能要面对非常庞大的网络。这一参数与路由器自身所带的缓存大小有关。一般的路由器也不需太注重这一参数，因为一般来说都能满足网络需求。

（9）可靠性

可靠性是指路由器的可用性、无故障工作时间和故障恢复时间等指标，当然这些指标并不统一，购买时一般选择信誉较好、技术先进的品牌。