[摘要]路由器原理是什么，如何和交换机连接？路由器是一种用于在不同网络之间传输数据的网络设备。它的主要作用是根据数据包的目的地址，将数据包转发到目的网络中，实现不同网络...
路由器原理是什么，如何和交换机连接？
路由器是一种用于在不同网络之间传输数据的网络设备。它的主要作用是根据数据包的目的地址，将数据包转发到目的网络中，实现不同网络之间的互联互通。
路由器的工作原理非常简单，它通过查找路由表来决定数据包应该通过哪条链路发送，从而实现数据包的转发。路由器还具有路由协议，用于与其它路由器进行通信，交换路由信息，以更新路由表，提高数据包转发的效率。
路由器和交换机是两种不同的网络设备，它们有着不同的功能和工作原理。交换机主要用于在局域网内部进行数据交换，而路由器则主要用于在不同的网络之间传输数据。
要将路由器和交换机连接起来，需要使用一根网线。首先，将一端网线插入路由器的端口，另一端网线插入交换机的端口。这样，路由器和交换机就实现了连接。
下面详细给大家科普一下路由器的工作原理：
节选自：路由器如何工作？作用是什么？最硬核科普！学会后可网工级组网
2.路由器的结构与分类：
路由器的本质就是一台电脑，通常插着两张网卡，其中一张网卡连接广域网WAN，另外一张网卡连接局域网LAN。WAN的IP地址由上级网络分配，LAN的IP地址我们可以自己设置。家用路由器一般有自己的默认Lan口IP地址，一般是192.168.1.1/24，在包装说明书或路由器背面的铭牌中都有写明，此地址也是路由器的默认管理地址。
路由器的本质，另外家用路由器是路由交换一体机
更高级的路由器可以有多个WAN口，甚至可以添加虚拟网卡，可以实现“单线多播”负载均衡叠加网速等更高级的功能。另外，路由器也分为硬件路由器和软路由。所谓的硬路由就是我们直接从网上购买到的路由器，主要实现路由功能。而软路由则是在普通电脑上安装openwrt，爱快等路由器系统，实现路由功能的设备，主要是为了实现广告过滤，搭建网络隧道等功能。我们以后会在centos系统中实现部分功能。
3.路由器的功能1：寻址与转发
3.1.路由规则
路由器最主要的作用就是实现跨网段的数据传输与转发。就像交通路标一样，指引着车辆和行人的行动，这种指引行为就叫路由，路由器通过路由表来记录转发规则。我们先来看看路由表长什么样吧。因为普通路由器无法查看路由表，所以我在centos7系统上进行演示。
路由器主要是为了实现跨子网的传输
我们在centos系统中输入route -n命令，就可以查询路由表，查询到的路由表有8列，其中第1列Destination为目的地址，第2列Gateway为网关地址，也叫“下一跳”，第3列Genmask为网关掩码，第8列Iface为网卡接口。
查询路由表的方法，路由表
我们将第1列与第3列合并起来，会惊奇地 发现，第一列不就是网络地址吗？忘记的同学可以翻看第2期视频。Flag带有G的规则代表网关规则，若数据包的目的IP地址与路由表中目的地址匹配，路由器会将数据包转发到Gateway中的网关地址。如果flag不带G，说明本条规则不是网关规则，目标地址肯定就在本地链路，通过同一个交换机相连。
如何看路由表
举个例子，如果想发送数据给百度的服务器39.156.69.79，匹配到的目的地址是0.0.0.0/0，那么这个数据包就会被转发给网卡eth0，走默认网关192.168.0.1。
局域网内发送消息给百度
如果数据包的目的地是我的办公室的主机，IP地址为192.168.2.12，那么会同时符合两个目的网段，0.0.0.0/0和192.168.2.0/24，但是路由器会优先匹配更精确的规则，所以数据包通过tun0网卡转发给网关192.168.10.12。
数据包发送到办公室
3.2网络数据包的长距离传输：
网络数据包长距离传输的过程中，会经过一个个的路由器，我们拿局域网内一台主机和百度的通讯举个例子，假设局域网内一台主机192.168.0.4/24要访问公网上的百度主机39.156.69.79。主机查询自己的路由表，把数据包发送给谁呢？
主机查询自己的路由表，把数据包发送给默认网关192.168.0.1（路由器LAN端IP地址）。路由器收到数据包后，继续发送给更上级的默认网关（运营商的路由器），经过多个路由的传递，最终百度主机就会收到信息了。
我们在centos系统中，可以使用traceroute -n http://baidu.com的命令查看中途经过了哪些路由器。我们很清晰地看到，第一个经历的路由器就是我们自己的路由器192.168.0.1，第二个路由器是运营商的路由器，27.19.176.1，中间的路由器都是城市路由的节点。
到百度主机经历的路由器
3.3.路由规则的获得
路由器如何获得路由规则？
路由器想要实现路由功能，首先路由器本身得知道数据应该向哪里传。路由器得知这些信息的方式大致有3种，第一种方式是直连路由；第二种是通过手动添加路由规则，也就是静态路由。第三种是通过动态路由协议获得的路由，一般在城市或大型企业网络运用比较多，家庭网络甚至小型企业根本用不上，我们主要了解一下前两种方法。
第一种方式是直连路由。
当主机正确配置好一个IP地址后，会自动生成一条目的地址为该子网的路由。例如树莓派的网卡eth0通过dhcp获得192.168.0.4/24的ip地址，那么会自动产生一条目的地址为网段192.168.0.0/24的路由。如果我在网卡tun0上手动设置IP地址为192.168.10.4/24，也会增加192.168.10.0/24的路由。
第二种方式是手动添加静态路由。
例如我添加目的地址为我办公室的子网192.168.2.0/24，网关地址为192.168.10.12，因为树莓派本机根本不知道192.168.2.0/24的子网在哪里，所以必须手动设置。再例如，在mac系统中，手动配置IP地址时，填写的网关或路由，会生成路由表中的默认路由。
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图文编辑： 旋律果子 猫小爪
旋律果子： 网络Geek/Linux开发者/中国科学院大学在读博士/科技数码博主/国家水利水电二级建造师/优质科技领域创作者
路由器原理是什么，如何和交换机连接？
路由器的主要功能是实现不同网络的数据转发，交换机用于扩展内网范围，实现内网数据交换。
路由器属于三层设备，处理IP数据包的路由转发，通过IP地址寻址；交换机属于二层设备，处理数据帧，通过MAC地址进行数据转发。下文具体说一说。
路由器
路由器的主功能是实现不同网络之间的数据转发，通常由两种方式：NAT转发、路由转发。
NAT转发：我们家里的无线路由器采用了这种方式，实现私网地址共享一个公网IP（或者运营商IP）上网。NAT转发的核心是一张映射表，（源IP，源端口）映射到（伪装IP，伪装端口），路由器的缓存中存放着这张表；路由转发：经常用于大型网络，实现不同子网的互联，核心是一张路由表，（目的网段，下一跳），常用的协议由RIP、ospf、静态路由等。
交换机
交换机主要用于扩展局域网，连接同一个网段的网络，通过MAC地址寻址。交换机的核心是一张MAC地址表，记录了（MAC地址，交换机端口)，根据mac地址转发数据。如果在mac地址表中找不到，就要广播这个数据帧。因此，交换机组网的局域网，容易出现广播风暴，需要防止环路。
三层交换机
对于大型局域网，为了隔离广播域，就需要划分不同的子网，这时就需要用到VLAN（虚拟局域网），同一VLAN的终端之间可以不经过路由相互通信，不同VLAN之间的终端是无法相互通信的，需要有路由，这时就出现了具有路由功能的三层交换。不仅具有二层交换机的作用，还可以实现不同VLAN之间相互通信。
总之，路由器和交换机工作的网络层次不同，完成的功能不同。路由器连接不同的网络，通过IP报文传输数据，交换机连接同一网路，通过MAC地址传输数据。
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