路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

多少年来，路由器的发展有起有伏。90年代中期，传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之，成为IP骨干网的核心，路由器变成了配角。进入90年代末期，Internet规模进一步扩大，流量每半年翻一番，ATM网又成为瓶颈，路由器东山再起，Gbps路由交换机在1997年面世后，人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机，架构以路由器为核心的骨干网。
2》路由器的原理与作用
路由器是一种典型的网络层设备。它是两个局域网之间接帧传输数据，在OSI／RM之中被称之为中介系统，完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接帧传输数据，转发帧时需要改变帧中的地址。

路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源 站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。

一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。

路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表（Routing Table），供路由选择；时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。

　　由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。

　　动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径；

（1）在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。

（2）选择最合理的路由，引导通信。为了实现这一功能，路由器要按照某种路由通信协议，查找路由表，路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点，以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径，则基于预先确定的准则选择最优（最经济）的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变化，因此路由情况的信息需要及时更新，这是由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路由信息。

（3）路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。

（4）多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。

（5）路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。例如，把网络地址部分的分配指定成网络、子网和区域的一组节点，其余的用来指明子网中的特别站。分层寻址允许路由器对有很多个节点站的网络存储寻址信息。

在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型，即中间节点路由器和边界路由器。尽管在不断改进的各种路由协议中，对这两类路由器所使用的名称可能有很大的差别，但所发挥的作用却是一样的。

中间节点路由器在网络中传输时，提供报文的存储和转发。同时根据当前的路由表所保持的路由信息情况，选择最好的路径传送报文。由多个互连的LAN组成的公司或企业网络一侧和外界广域网相连接的路由器，就是这个企业网络的边界路由器。它从外部广域网收集向本企业网络寻址的信息，转发到企业网络中有关的网络段；另一方面集中企业网络中各个LAN段向外部广域网发送的报文，对相关的报文确定最好的传输路径。

我们通过一个例子来说明路由器工作原理。

例：工作站A需要向工作站B传送信息（并假定工作站B的IP地址为120.0.5），它们之间需要通过多个路由器的接力传递。

　　（1）工作站A将工作站B的地址120.0.5连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。
　　（2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先从报头中取出地址120.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1->R2->R5->B；并将数据帧发往路由器2。
　　（3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。
　　（4）路由器5同样取出目的地址，发现120.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。
　　（5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。

事实上，路由器除了上述的路由选择这一主要功能外，还具有网络流量控制功能。有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会 降低路由器的性能。因此，我们以为，支持多协议的路由器性能相对较低。用户购买路由器时，需要根据自己的实际情况，选择自己需要的网络协议的路由器。

近年来出现了交换路由器产品，从本质上来说它不是什么新技术，而是为了提高通信能力，把交换机的原理组合到路由器中，使数据传输能力更快、更好。
3》接入路由器的几种选择

本期的主题是探讨局域网搭建之后如何接入Internet的问题。

虚拟场景为：一主干为百兆的以太网，数据点为200个。出于工作的需求，公司拟采用DDN专线方式接入Internet，同时采用ISDN或帧中继作为备份线路。

这是一个中小型网络，用户数量不多，如何以合适的产品达到用户的需求是我们需要解决的问题。随着互联网时代的到来，仅搭建内部局域网已经不能满足众多企业的工作需求，有更多的用户需要在Internet上发布信息，或进行信息检索，将企业内部网接入Internet成为当前系统集成中常常碰到的工作项目之一。本期虚拟的是较为常见的环境，之所以如此设定这样一个典型场境，因为这是当前网络建设的一个重要增长点：中小企业网。

我们都知道Internet（因特网）是当今世界上最大的国际性计算机广域网。其中包含不同的局域网类型。局域网接入广域网有很多方式，如普通电话拨号、卫星线路和数字网络等。而当计算机局域网与广域网要通过数字数据通信网（例如DDN、X.25、ISDN、帧中继等）进行互连时，通常采用路由器来实现。路由器是最重要的网络互连设备之一，它工作在网络层，用于互连不同类型的网络，使用路由器互连网络的最大特点是：各互连子网仍保持各自独立，每个子网可以采用不同的拓扑结构、传输介质和网络协议，网络结构层次分明。路由器的作用是在源节点和目的节点之间为数据交换选择路由，它提供了各种网络协议，路由器的功能主要有以下几种：(1)网络互连，路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网；(2)数据处理，提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；(3)网络管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。

由于各个企业以往大多停留于建设自己本身的内部计算机网络以提高工作效率、协同各部门工作，但随着Internet的迅猛发展，接入广域网或者是企业自身建设广域网已经越来越多地受到人们的关注。由此，路由器的使用频度得到了迅速提高。

生产路由器的厂家很多，这个市场过去通常是国外的品牌一统天下，如Cisco,3Com ,Cabletron, Nortel Networks等公司。如今，随着互联网时代的到来，许多国内厂商也瞄准了计算机网络这个具有无限潜力的市场，纷纷推出自有品牌的网络产品。从技术含量较低的产品到具有高技术水平的产品，国内公司以不懈的努力证实了自己的实力，我们欣喜地看到市场上出现华为、联想、实达等品牌的路由器产品。

思科系统公司(Cisco Systems)是路由器技术的领导者，在Internet上流动的数据大多都会通过Cisco的设备，其中绝大多数是Cisco的路由器。可以说Internet成就了Cisco的辉煌。Cisco的路由器有多种系列，就本文的虚拟场景而言，我们推荐使用Cisco 1600系列路由器。Cisco 1600系列路由器是Cisco公司为中小型网络接入Internet而量身定做的，是中小企业的理想选择。这是因为1600系列除了有一个固定的广域网端口和一个固定以太网端口之外，Cisco 1600系列还支持一个广域网接口卡，允许客户根据需要添加或改变广域网端口，非常灵活而且又提供了投资保护。其中Cisco 1601 R - 1604 R型路由器拥有一个以太网端口、一个内置的广域网端口以及一个用于可选的辅助广域网端口的插槽。1605 R路由器拥有2个以太网端口和1个广域网插槽。所有型号均带有可选的Cisco IOS 防火墙特性集。值得一提的是1600系列支持ISDN线路DDR按需拨号技术，只有在有效数据传输时，才进行拨号连接，在指定时间内无数据传输时自动断开连接，降低线路费用。这完全符合本期虚拟场景的需求，另外1600采用NAT技术可以让整个局域网200个用户同时上Internet，内置于IOS的防火墙功能可以保护内部网络，并节省用户在安全方面的投资。

采用1600系列方案的特点和竞争优势：支持Cisco IOS 软件；具有闪存(PC卡)和内存更新功能，从而方便了软件维护。另外Cisco免费提供安装时需要的配置路由器网络工具；配有具有图形化界面Cisco ConfigMaker，可以简化设备配置和管理；Cisco产品采用FastStep配置实用程序(基于GUI)以简化安装和故障诊断；模块化的体系结构便于投资保护；完全的IOS支持，Cisco工业标准的网络解决方案；工业标准的IOS支持多种服务质量；接口卡与系列兼容方便灵活。

华为自进入数据通信领域以来，已经推出了全系列的路由器产品，华为技术有限公司以华为自主品牌的网络核心技术为龙头，不断成长壮大，造就了今日出色的全系列网络产品。其中Quidway R1602 路由器比较满足本期的需求，是面向中小企业的产品。R1602接口丰富、灵活，报文处理能力强，配置维护简单。Quidway R1602 路由器具有一个RJ-45 Ethernet 接口，两个同/异步串口，一个备份口。用户可在PSTN/ISDN、Frame Relay、X.25和DDN等多种广域网技术中，灵活选择组网方案，这正适合本期的备份线路要求；另外它具有强大的报文处理能力，通过采用先进的CPU技术、高效的实时多任务操作系统以及独特的软件设计，使路由器报文处理能力非常强大；R1602路由器采用符合国际标准的网管系统：路由器的网络管理系统，符合国际SNMP标准，遵从于华为公司开发的统一的网络管理平台，便于集中网络管理；另外配有中英文双语配置界面：路由器提供的命令行用户接口，遵循业界流行的路由器配置方法，用户无需特 培训便可全面配置此产品，中文提示和帮助信息将大大便利国内广大用户；此外，R1602提供了丰富的网络安全特性，如防火墙、包过滤、地址转换、AAA和Radius等，用户可以选择不同的安全策略来组建企业网；而且R1602采用备份中心技术，网络可靠性明显增加：可利用同步或异步接口的特性，实现拨号线对专线的备份，保证对高可靠性网络的需求。

根据本期场景要求还可以选择联想的LR-2501路由器。LR-2501路由器具有1个10M局域网(LAN)口，2个广域网(WAN)口和1个控制台端口。所以满足本场景需要备份线路的特点。广域网接口可以支持帧中继(Frame Relay)、X.25、PPP、HDLC等多种广域网协议，提供达T1/E1的传输速率，同时提供网络地址转换(NAT)的功能。支持PAD(X.3/X.28/X.29)协议；提供密码保护功能。

Routing)体系结构、自启动功能（Autostartup）以及Web链接、内嵌套于Web的配置和管理工具，使得即插即用的安装非常简便并且易于远端分支机构的使用；广泛的安全性，该系列路由器内嵌由ICSA认证的防火墙、保护内部地址安全的网络地址转换(NAT)，支持IPSec和MPPE加密。

OfficeConnect NETBuilder系列路由器通过对所有主要的WAN(广域网)协议的支持，能够适应各种规模的网络和多样化的连网需求，这些协议包括Frame Relay、X.25、PPP、ISDN、Async和SMDS。该系列路由器拥有灵活的迁移选项，以适应网络变更的需求。例如，当一个拥有边界路由器的小型分公司发展到需要IP/IPX支持时，路由器可以容易地升级到一台拥有上门软件升级服务的IP/IPX/AppleTalk路由器，而无须改动现有的硬件设备。如果您要求额外的带宽，则可以简单地通过更换CSU/DSU模块，将56/64KCSU/DSUWAN规格（12x

由于本期的虚拟场景是一个典型网络，所以通过产品选型，可以看到本期采用的产 品是各个厂家都已成型的产品。同时我们可以看出中小企业网络的建设是众多厂商工作的重点之一，几乎每个厂商都有自己的相关产品。值得注意的是大多数厂商也不约而同地考虑了将来用户网络升级的问题，纷纷推出模块化的产品。这样无疑给用户带来了更多的选择，同时也充分保护了用户的投资。因为版面的问题，本期列出的只是众多产品的一部分，希望能给您一些帮助。
4》正确识别五类双绞线
随着快速以太网标准的推出和实施，五类双绞线开始广泛地应用于网络布线。但是由于个别厂商和网络公司在宣传上的误导，以及部分网络用户对有关标准缺乏必要的了解，致使在选用五类双绞线时真假难辨，不知所措。然而，一旦选用了不符合标准的五类双绞线，一方面会使网络整体性能下降，另一方面为将来网络的升级埋下了隐患。本文结合技术和应用，介绍标准五类双绞线的正确识别方法。

为了让大家对双绞线有个较全面的了解，我们先来介绍双绞线的常见类型及特性。计算机局域网中的双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类：STP外面由一层金属材料包裹，以减小辐射，防止信息被窃听，同时具有较高的数据传输速率，但价格较高，安装也比较复杂;UTP无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包裹，价格相对便宜，组网灵活。除某些特殊场合(如受电磁辐射严重、对传输质量要求较高等)在布线中使用STP外，一般情况下我们都采用UTP。现在使用的UTP可分为3类、4类、五类和超五类四种。其中：3类UTP适应了以太网(10Mbps)对传输介质的要求，是早期网络中重要的传输介质;4类UTP因标准的推出比3类晚，而传输性能与3类UTP相比并没有提高多少，所以一般较少使用;五类UTP因价廉质优而成为快速以太网(100Mbps)的首选介质;超五类UTP的用武之地是千兆位以太网(1000Mbps)。根据目前网络布线的实际需要，本文主要介绍五类UTP的正确识别和选择方法。

双绞线质量的优劣是决定局域网带宽的关键因素之一。某些厂商在五类UTP电缆中所包裹的是3类或4类UTP中所使用的线对，这种制假方法对一般用户来说很难辨别。这种所谓的“五类UTP”无法达到100Mbps的数据传输率，最大为10Mbps或16Mbps。一个简单的鉴别办法是用一条双绞线连接两台100Mbps的设备(网卡到网卡或网卡到HUB)，通信时用Windows 95/98自带的monitor检测工具对其数据传输率进行监测。方法为:①选择“开始→程序→附件→系统工具→系统监视器”，将出现“系统监视器”窗口。如果在“系统工具”中没有“系统监视器”工具时，可通过“我的电脑→添加/删除程序→Windows安装程序→系统工具→系统监视器”建立。②在“系统监视器”窗口中设置监视对象。选择“编辑”菜单中的“添加项目”选项，在出现的对话框的“类别”列表中选择“Microsoft网络服务器”或“Microsoft网络客户”(注意:在保证网络连接正常的情况下)，在下一个对话框中选择“写入的字节数/秒”或“读取的字节数/秒”。至于选择“Microsoft网络服务器”或“Microsoft网络客户”，还是“写入的字节数/秒”或“读取的字节数/秒”，读者可任意选择，因为在网络中一个节点发送出的数据应该等于另一个节点接收到的数据。③设置测试数据的输出方式。系统提供了折线图、条形图和数字图三种输出方式，可通过窗口工具栏内的按钮来选择。④进行测试。最有效的办法是从服务器向你进行测试的工作站上拷贝大量的文件(为了测试的准确性，所拷贝的内容一定要足够多)。一般来说，显示的峰值数值在4M/s以上，就基本可以肯定是五类网线了(3类线所能达到的峰值数值大约为2.5M/s)。

2.电缆中双绞线对的扭绕应符合要求

为了降低信号的干扰，双绞线电缆中的每一线对都是由两根绝缘的铜导线相互扭绕而成，而且同一电缆中的不同线对具有不同的扭绕度(就是扭绕线圈的数量多少)，如图3所示。同时，标准双绞线电缆中的线对是按逆时针方向进行扭绕。但某些非正规厂商生产的电缆线却存在许多问题:①为了简化制造工艺，电缆中所有线对的扭绕密度相同;②线对中两根绝缘导线的扭绕密度不符合技术要求;③线对的扭绕方向不符合要求。如果存在以上问题，将会引起双绞线的近端串扰(指UTP中两线对之间的信号干扰程度)，从而使传输距离达不到要求。双绞线的扭绕度在生产中都有较严格的标准，实际选购时，在有条件的情况下可用一些专业设备进行测量，但一般用户只能凭肉眼来观察。需说明的是，五类UTP中线对的扭绕度要比三类密，超五类要比五类密。

除组成双绞线线对的两条绝缘铜导线要按要求进行扭绕外，标准双绞线电缆中的线对之间也要按逆时针方向进行扭绕。否则将会引起电缆电阻的不匹配，限制了传输距离。这一点一般用户很少注意到。有关五类双绞线电缆的扭绕度和其他相关参数，有兴趣的读者可查阅TIA/EIA 568A(TIA/EIA 568是ANSI于1996年制定的布线标准，该标准给出了网络布线时有关基础设施，包括线缆、连接设备等的内容。字母“A”表示为IBM的布线标准，而AT&T公司用字母“B”表示。)中的具体规定。

3.五类双绞线应该是多少对？

以太网在使用双绞线作为传输介质时只需要2对(4芯)线就可以完成信号的发送和接收。在使用双绞线作为传输介质的快速以太网中存在着三个标准：100Base-TX、100Base-T2和100Base-T4。其中：100Base-T4标准要求使用全部的4对线进行信号传输，另外两个标准只要求2对线。而在快速以太网中最普及的是100Base-TX标准，所以你在购买100M网络中使用的双绞线时，不要为图一点小便宜去使用只有2个线对的双绞线。在美国线缆标准(AWG)中对3类、4类、五类和超五类双绞线都定义为4对，在千兆位以太网中更是要求使用全部的4对线进行通信。所以，标准五类线缆中应该有4对线。

在具备了以上知识后，识别五类UTP时还应注意以下几点：①查看电缆外面的说明信息。在双绞线电缆的外面包皮上应该印有像“AMP SYSTEMS CABLE……24AWG……CAT5”的字样，表示该双绞线是AMP公司(最具声誉的双绞线品牌)的五类双绞线，其中24AWG表示是局域网中所使用的双绞线，CAT5表示为五类；此外还有一种NORDX/CDT公司的IBDN标准五类网线，上面的字样就是“IBDN PLUS NORDX/CDX……24 AWG……CATEGORY 5”，这里的“CATEGORY 5”也表示五类线(CATEGORY是英文“种类”的意思)。笔者曾经用过一箱没有标明类别的所谓五类线，经实测只能达到3类线的标准;②是否易弯曲。双绞线应弯曲自然，以方便布线;③电缆中的铜芯是否具有较好的韧性。为了使双绞线在移动中不致于断线，除外皮保护层外，内部的铜芯还要具有一定的韧性。同时为便于接头的制作和连接可靠，铜芯既不能太软，也不能太硬，太软不易接头的制作，太硬则容易产生接头处断裂;④是否具有阻燃性。为了避免受高温或起火而引起的线缆损坏，双绞线最外面的一层包皮除应具有很好的抗拉特性外，还应具有阻燃性(可以用火来烧一下测试:如果是正品，胶皮会受热松软，不会起火;如果是假货，一点就着)。为了降低制造成本，非标准双绞线电缆一般采用不符合要求的材料制作电缆的包皮，不利于通信安全。