路由器究竟做什么

交换机连接同一网络中的设备，但要访问不同的网络——例如互联网上的网站——就需要路由器。路由器的作用是在不同网络之间传输流量，并选择通往每个目的地的最佳路径。正是路由器将世界各地的网络连接成了互联网。本课将讲解路由器的真正作用，以及它与交换机的区别。

路由器工作在网络层（OSI 模型的第 3 层），数据在这一层通过IP 地址（互联网协议地址）进行寻址。交换机使用 MAC 地址在 LAN 内传输帧，而路由器使用 IP 地址在不同网络之间转发数据包。这就是为什么路由器是第 3 层设备，而交换机是第 2 层设备。

每个路由器接口都连接到不同的网络或子网。例如，家用路由器有一个接口连接您的家庭内部网络，另一个接口则通过 ISP 连接互联网。路由器位于网络边界，负责决定如何在两个网络之间传递流量，并在不同的地址空间之间进行转换。

数据包到达后，路由器会读取其目的 IP 地址，并查询路由表——其中列出了已知网络，以及通往每个网络的最佳下一步。随后，路由器会通过适当的接口将数据包转发到目的地。如果没有匹配的特定路由，路由器就会使用默认路由继续转发数据包，通常是将其发送到互联网方向。

路由表就是路由器的地图。每个条目都会将一个目的网络与到达该网络所需的下一跳（要将流量发送到的下一台路由器或接口）对应起来。路由器会根据直接连接的网络、手动输入的静态路由，以及通过动态路由协议自动学习到的路由来建立这些表。您将在路由课程中学习这些主题。

对于 LAN 中的设备，路由器表现为默认网关——当目的地位于自身子网之外时，设备会将流量发送到这个地址。当您的计算机想要访问远程网站时，它会将数据包交给默认网关（路由器），由路由器继续将其转发到互联网。没有默认网关，设备就无法访问其他网络。

路由器有一项重要特性：它不会在不同网络之间转发广播。这意味着每个路由器接口都会界定一个广播域，帮助将广播流量限制在一个网络内。路由器在网络边界阻止广播，可以防止广播风暴扩散到整个互联网，并让每个网络的本地通信保持在本地。

请明确区分这两种设备：

• 交换机——第 2 层设备，使用 MAC 地址，在一个网络内传输帧。
• 路由器——第 3 层设备，使用 IP 地址，在不同网络之间传输数据包。

交换机构建本地网络；路由器将本地网络彼此连接起来，并连接到互联网。许多家用设备会在同一个盒子中结合这两种功能。

路由器通常不只是负责路由。家用和小型办公室路由器还会执行NAT（网络地址转换），让多个私有设备共享一个公有 IP；运行DHCP服务器，自动分配地址；并提供基本的防火墙功能。这些附加作用使得单个家用“路由器”设备实际上是为方便使用而组合在一起的多个网络功能。

交换机和路由器之间的界限可能并不明确。第 3 层交换机是一种高速交换机，还能在硬件中执行 VLAN 之间的路由，将交换机的速度与路由器在不同网络之间传输流量的能力结合起来。大型网络会在内部使用第 3 层交换机，在多个 VLAN 之间快速进行路由，而传统路由器仍负责将网络连接到互联网。请将第 3 层交换机理解为一种混合设备。

没有路由器，各个网络就会成为彼此无法访问的孤岛。路由器通过互连无数网络并为数据寻找路径，让互联网成为可能。对于考试，请牢记这些事实：路由器是第 3 层设备，使用 IP 地址并通过路由表在不同网络之间转发数据包；它充当默认网关；并在网络边界阻止广播。

测试您对路由器的了解。

您已经学到，路由器是第 3 层设备，使用IP 地址在不同网络之间传输数据包。它会读取每个数据包的目的 IP，查询路由表以找到最佳下一跳，并据此进行转发；如果不存在特定匹配项，则使用默认路由。对于 LAN 中的设备，它就是默认网关。路由器不会转发广播，从而界定广播域。路由器通常还会提供 NAT、DHCP 和防火墙功能，通过连接各个网络让互联网成为可能。