网络中路由器的工作原理-蒲公英云

网络中路由器的工作原理

大家好，我是情报小哥！

路由器

前面小哥跟大家介绍了一下集线器和交换机的工作原理，今天该带来大家非常熟悉的路由器了，熟悉归熟悉，路由器在网络中到底是怎样工作的，估计还有一些朋友不是特别了解的。

集线器和交换机大部分都只能工作在同一网段，如何从一个网段访问到另外一个网段呢？这个时候就需要使用到我们的路由器。

路由器也叫做网关设备(Gateway),它是不同网段通信的桥梁。

上图源于网络，仅供学习参考，侵删

如上图所示应该是大家非常熟悉的示意图了，目前大部分的路由器都是路由器+交换机的模式，WLAN口用于接外网，LAN口连接到当前局域网，一般LAN口有多个，为了满足用户可以多台主机设备链接到当前局域网。

值得注意的是路由器工作在网络层，通过IP地址来识别网段进行处理。

网关

一个网段连接到路由器上的位置，我们称为网关，访问其他网段的主机就必须要通过这个网关来进行数据的转发，你可以把路由器上的网关看成是一个转发的主机，它也有其IP地址，一般我们设置为该网段常规IP地址的最大值或者最小值(如掩码为255.255.255.0则一般选192.168.1.254或者192.168.1.1)。

比如在windows中的网关配置：

路由器工作详解

路由器其实内部存在多块网卡，实现转发可以看成从一张网卡转发到另外一张网卡并进行发送。

当一台主机发送数据到其他网段的主机或者服务器，首先网络层判断是否是本局域网网段IP，如果不是，就把数据发送给对应的网关。

当数据从网络层发往链路层，在链路层中首先查找本机的arp表中是否存在网关的mac地址，如果没有找到网关的mac地址，就会使用arp协议广播数据从而获得网关的mac地址并更新ARP表，然后把所要发送的数据进行打包，其中网关的mac地址作为目的mac地址进行发送。

这里我们以PC1向另外一个网段中的PC5发送报文，数据到达链路层以后会判断不是当前网段IP，所以会封装网关的mac地址，从而发到对应网关，也就是上图中的192.168.1.3的网卡，那么路由器接收到该数据以后该如何转发呢？

路由器首先会判断报文的目的IP是否在该路由器所拥有的网关接口处于同一网段，如果有则直接转发，所以PC1所发的报文路由器会直接转发给PC5。

那如果PC1发送报文给PC4，对于路由器该如何处理呢?

同样与前面的的PC1访问PC5类似，路由器1通过接收到的目的IP查找是否有接口的网段匹配，如果找不到就通过查找路由器中的路由表(类似于路标)根据目的IP网段找到所要转发的网关接口即下一跳地址(Next Hop)，此时报文的目的mac地址为下一跳的地址，而源地址为当前接口的mac地址，如果在下一个路由器还没有找到对应的网段，路由器会重复上面的过程根据路由表继续转发。