路由器的发展历史

一、传统路由器

早在40多年前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。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。

随着网络逐步走向大众，网吧也如雨后春笋般出现在街头小巷。但随着数量的增加，网吧之间的竞争也越来越激烈。而通过扩大规模、降低成本来优化经营环境已经成为网吧发展的必然趋势。

以往，国内大多数网吧的主流规模是PC数目在60-100台，通过SOHO路由器连接至互联网，其网络连接具有架构简单、成本低的优势。

但随着网络PC数目的增多，原来的网络接入系统经常出现网络掉线、游戏被卡、黑客攻击、病毒泛滥等问题。面对这些，网吧业主是否考虑过网吧路由器该升级了。

二、新一代路由器

传统路由器在转发每一个分组时，都要进行一系列复杂操作，包括路由查找、访问控制表匹配、地址解析、优先级管理以及其他附加操作。

这些操作大大影响了路由器的性能与效率，降低了分组转发速率和转发的吞吐量，增加了CPU的负担。

经过路由器的前后分组间的相关性很大，具有相同目的地址和源地址的分组往往连续到达，这为分组的快速转发提供了实现的可能与依据。

新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是采用这一设计思想用硬件以实现快速转发，从而大大提高了路由器的性能与效率。

新一代路由器使用转发缓存来简化分组的转发操作。在快速转发过程中，只需对一组具有相同目的地址和源地址的分组的前几个分组进行传统的路由转发处理，并把成功转发的分组的目的地址、源地址和下一网关地址放入转发缓存中。

当其后的分组要进行转发时，应先查看转发缓存，如果该分组的目的地址和源地址与转发缓存中的匹配，则直接根据转发缓存中的下一网关地址进行转发，而无需经过传统的复杂操作，大大减轻了路由器的负担，从而达到了提高路由器吞吐量的目标。

路由器的工作原理

网络中的设备相互通信主要是用它们的IP地址，路由器只能根据具体的IP地址来转发数据。IP地址由网络地址和主机地址两部分组成。

在Internet中采用的是由子网掩码来确定网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样都是32位的，并且这两者是一一对应的，子网掩码中“1”对应IP地址中的网络地址，“0”对应的是主机地址，网络地址和主机地址就构成了一个完整的IP地址。

在同一个网络中，IP地址的网络地址必须是相同的。计算机之间的通信只能在具有相同网络地址的IP地址之间进行，如果想要与其他网段的计算机进行通信，则必须经过路由器转发出去。

不同网络地址的IP地址是不能直接通信的，即便它们距离非常近，也不能进行通信。路由器的多个端口可以连接多个网段，每个端口的IP地址的网络地址都必须与所连接的网段的网络地址一致。

不同的端口它的网络地址是不同的，所对应的网段也是不同的，这样才能使各个网段中的主机通过自己网段的IP地址把数据发送送到路由器上。

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