【概述】

路由器是网络层的核心设备，其是一种具有多个输入输出端口的计算机，用来连接异构网络并完成路由转发，尤其是在具有不同广播域的多个逻辑网络互联时，必须使用路由器

此外，路由器也可以作为最基础的包过滤防火墙应用

在源主机与目的主机通信时，IP 数据报的交付分为直接交付、间接交付两种

在进行间接交付时，路由器主要完成两个功能，一个是路由选择，通过与其他路由器进行基于路由协议的交互，完成路由表的计算；另一个是分组转发，通过处理路由器的数据流，来进行转发表的查询、转发、相关的队列管理、任务调度等

需要注意的是，路由表是根据路由选择算法得出的，转发表是从路由表得出的

【路由器结构】

从结构上看，路由器由进行路由选择和分组转发的两部分组成，下图展示了路由器的基本结构

路由选择处理机部分用来进行路由选择，其根据路由选择协议来构建路由表，同时定期与相邻路由交换路由信息，来维护路由表

交换结构与输入输出端口部分用来进行分组转发

其中，交换结构中的转发表是核心部分，对于输入端口的数据流，通过查询转发表，选择合适的端口进行转发

对于交换结构本身来说，其就是一个网络，有三种常见的交换方法：通过存储器交换、通过总线交换、通过互联网络交换

对于输入端口来说，通过物理层、链路层、网络层的逐层处理，以及网络层的排队、查表、转发，会产生一定的等待时延

对于输出端口来说，其会将交换结构传过来的分组进行缓存，然后通过网络层、链路层、物理层逐层处理，这同样会产生一定的等待时延

当路由器处理分组的速率赶不上分组进入队列的速率时，会造成路由器的输入或输出队列产生溢出，从而造成分组丢失

路由表是根据路由选择算法得出的，主要用途是路由选择

一般的路由表通常具有四个项目：<目的网络地址>, <子网掩码>, <下一跳路由地址>, <接口>

在上图所给出的网络拓扑结构图中，R1 的路由表见下表

目的网络地址	子网掩码	下一条路由地址	接口
`202.114.1.0`	`255.255.255.0`	直连	E1
`202.114.2.0`	`255.255.255.0`	直连	L0
`202.114.3.0`	`255.255.255.0`	`202.114.2.2`	L0
`0.0.0.0`	`0.0.0.0`	`202.114.2.2`	L0

转发表是从路由表中得出的，其表项与路由表表项有直接对应关系，但转发表的格式与路由表不同，其结构应使查找过程最优化，而路由表需要对网络拓扑变化计算最优化

一般的路由表通常具有两个项目：<目的网络地址>, <下一跳>

此外，为减少转发表的重复项目，通常使用一个默认路由来代替所有相同的下一跳，同时设置该默认路由优先级比其他项目优先级低

如下图所示，给出了使用默认路由和未使用默认路由的转发表的对比