假如现在有人需要将小范围内的几台电脑连接到互联网，并在内部组成局域网络，相信首先就会考虑到用宽带路由器来实现这样的功能。而在宽带路由器没有普及之前，普通的用户要想实现这样的功能，则一般是通过一台电脑安装网关软件后作为服务器，它具备两张网卡，一张用于连接外网或者调制解调器，一张用于连接内网，而内网的组建则是依靠于集线器或者简单的交换机。基于这样的方式不但前期投入的成本较大，而且不管客户端还是服务器端都要经过烦琐的设置，实现起来也比较麻烦；此外，用作网关的服务器一般需要保障长时间的开启，才能让其余的各台电脑上网，因此不但后期的使用成本较高（服务器的电费），而且对于这台服务器的用户也带来了不少麻烦。

　

　面向Soho、小型办公室的一款宽带路由器

　而宽带路由器则同时在具备路由器功能的同时，还具备了简单的交换机功能。这样整个网络中的核心设备就由传统的服务器+交换机，转换为了一台宽带路由器，它能同时与互联网（或调制解调器）和内网中的电脑相连接。仅仅100来块钱的身价和不到30W的耗电量，使得无论是前期投入还是后期使用的成本都极低，其稳定性与功能还丝毫不弱于以前的方式。

　也难怪正是基于以上的种种优势，面向个人用户的宽带路由器能够在短短的几年时间中，快速的发展起来，成为了目前组建小型多功能网络时不可或缺的部件之一。

　昨天：宽带路由器发展的漫漫长路

　追根溯源，路由器的前身

　宽带路由器仍然是属于路由器大家族里面的一个分支，这一点相信各位读者都能够明白。但路由器是怎样发展起来的呢？这里就很有必要给大家解释一下。

　在电脑网络发展的初期，虽然还没有出现互联网，但具备一定规模的局域网已经出现。由于这些网络的规模过大，原有的网段（一个网段下有255个IP地址）已经不足以满足其规模，因此导致了必需采用多个网段才能达到，相互组成一个完整的网络。但问题是原有的交换机或者集线器虽然可以把整个网络内的电脑连接在一起，但却无法突破不同网段间不能连接的限制，因此并不能够满足需求。这需要一种设备能够完成多种多个网段间数据包的相互转发才可以，网桥（Bridges）正是出于这种需求，而被开发出来。

　

　某网桥产品

　网桥工作于网络模型中的第二层，即链路层，它能够把两个局域网相互连接起来，然后根据网卡的物理地址来将一个数据包从一个网络转发到另一个网络，从而达到相互连接的目的。其转发是方式是依据数据帧中的源物理地址和目的物理地址来判定一个帧是否应转发和转发到哪个端口。

　

　网桥典型作用图

　不过网桥是一种功能很弱的设备，尽管有些网桥产品可用于不同局域网（如，FDDI LAN和以太网）的连接，但一般来说，它所连接的网络都是同质的（如以太网），因此假如碰到协议不一样的网络类型（如，以太网与令牌环、以太网与X.25），网桥就不能发挥其作用。而且网桥要记住网络上所有独立的计算机。假如使用网桥来连接到超大型的网络上，问题就凸现出来。这时由于设备超出了网桥的治理范围，导致不能理解网络号，在网络上任何地方生成的广播将被发送到网上的每一个地方，从而产生了网络风暴，导致整个网络全被广播信息布满，直至完全瘫痪，因此稳定性大大降低。此外当内网与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，形成一个整体的网络，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源，带来的安全性问题也不可小视。

　因此随着网络的进一步扩大和网络类型的进一步增多，人们迫切需要一种更为先进的方式，来解决以上难题。

　网络交警，路由器的诞生

　1984年，一个来自斯坦福大学的Leonard Bosack和Sandy Lerner教师夫妇在美国硅谷的圣何塞成立了一家明为思科（Cisco）的电子公司，他们设计了一种名为“多协议路由器（Access Gateway Server）”的联网设备，可以使斯坦福大学中不兼容的计算机网络联在一起。这就是如今被喻为网络交警的路由器（Router）的前身。

　

　思科公司在1986年推出的第一款多协议路由器AGS

　路由器是一种用于连接多个网络或网段的网络设备。这些网络可以是几个使用不同协议和体系结构的网络（比如互联网与局域网），可以是几个不同网段的网络（比如大型互联网中不同部门的网络），当数据信息从这样各不相同的一个网络传输到另外一个网络时，其工作就是由路由器来完成。

　与网桥不同的是路由器不再工作于网络模型中的链路层，而是提升的一层工作于网络层，即第三层。由此带来的好处是，各种不同的网络协议，大都可以在网络层上运行IP协议，这样路由器可方便地连接不同类型的网络。而且此时的路由器还可以利用网络中定义的IP地址来完成对于每台电脑的定位，而不是网桥中的物理地址。采用这种方式的好处在于，由于每个网络中的IP地址都是在一定范围内不冲突的、唯一的，路由器就可依此来对各个不同的网络来分组进行区别、判定，从而在实现网络的互连的同时还可保持各自网络的独立性。这样用来组建由许多个小型网络来互连形成的大型的网络或者超大型的网络成为了可能。此外路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。需要发送到其他网络的数据会被先被送到路由器进行，处理和判定，再由路由器转发到目的网络中的电脑去，这样网络风暴的情况就得以避免。

　

　路由器典型作用图

　随着路由器的发展，路由器的处理性能不光越来越强大，可以连接更大的网络，而且加入了多个端口功能，用于连接多个IP子网，加入了治理功能使得智能化程度更高等等，这些都是传统的网桥所不能比拟的。所以，随着互联网的兴起，路由器成为了网络节点中比不可少的设备，成了连接局域网与互联网的桥梁，被各种局域网络内部之间、局域网络与局域网络之间以及局域网络和互联网之间连接的枢纽，被称为“网络交警”再合适也不过。

　宽带路由器，多技术融合的产物

　按照不同的使用类型进行分类，路由器可分为：接入路由器、企业级路由器、骨干级路由器、太比特路由器这四大类型，其中我们所说的宽带路由器属于接入路由器。它用来连接家庭或ISP内的中小型企业客户。可分为连接到互联网或者互联网接入设备的WAN端口和连接到局域网或者电脑的LAN端口。

　

　思科早期的2500路由器

　最初的宽带路由器其实可以看做是一台功能简化，但一方面功能更加专一的电脑主机，当然它没有硬盘，光驱，显卡，声卡这类设备，而仅仅是由通用CPU（如英特尔公司的x86或者其它RISC精简指令集处理器）、内存、专用的主板和多个网络控制器等网络主机所必需的方面组成。其操作系统是固化在ROM之中，虽然功能单一，但确能出色的完成路由这一重要的任务，而且相对电脑而言，稳定性也大有增强。大量生产的前提下，路由器的价格比起能够实现这样电脑，便宜了很多，因此组建发展成一种专用的网络硬件产品。

　但技术是日益进步的，随着路由器的发展，其产生了单总线单CPU结构、单总线主从CPU结构、单总线对称式多CPU结构；多总线多CPU结构、共享内存式结构、交叉开关体系结构和基于机群系统价格，等多种路由器的架构类型，使其能够满足越来越大的网络需求。但从硬件架构来看还是和电脑主机的架构十分相似。

　宽带路由器对性能的要求一般不太高，功能也较为的单一，因此大都使用了价格便宜的单总线单CPU结构即可满足，该架构包括了共享的中心总线、CPU、内存、ROM以及挂在共享总线上的多个网络物理端口所组成。

　共享的中心总线能够在同一总线上传输多种数据信号，具有结构简单，通用性强，价格便宜的优点，普通的交换机同样也是使用了共享的中心总线来完成数据交换的任务，所以在宽带路由器上，用此种总线方式附加提供需求不高的交换机功能也是十分轻易的。总线的带宽也在一定程度上决定了路由器的处理性能，由于总线信号是通过网络设备的背板传输的, 所以一般厂商都也常将共享中心总线的带宽以背板带宽的方式进行表示。

　宽带路由器中的CPU具备嵌入式处理器和通用处理器两种不同的类型。通用处理器性能强大，通用强，并能实现多路并行处理等丰富的功能，因此经常在大型的路由器中能够看到它的身影，如：奔腾系列、Alpha、Power、PA-RISC、UltrASParc等，其实就是个人电脑或者服务器中采用的处理器，但缺点是价格昂贵，而且设计起来复杂，价格也居高不下，因此在宽带路由器中使用明显不合适。这样嵌入式处理器就凭借架构简单、功耗低、价格便宜的优点，成为了宽带路由器的选择，x86、ARM7、ARM9、MIPS、RDC等都是这样的CPU，当然他们也具有一定的通用性，可适用于手机、打印机、家用电器等产品上。

　基于ARM7技术授权的嵌入式处理器

　内存则是用于存储CPU运算运算所需的数据和放置路由表等，因此对于处理器能力强大，连接网络用户较多的宽带路由器来说，对于内存的需求也就越大，在面向多用户的宽带路由器中，配备128MB以上的容量常事。

　而宽带路由器中的ROM则一般是由Flash、EEPROM这类芯片所组成，它主要用来是用来存放宽带路由器的专用的操作系统和应用程序，自然产品功能多、用户界面花哨的放宽带路由器，其ROM容量也较大，同时该ROM还可通过程序来进行升级，来解决Bug及提升功能和性能。

　物理端口则决定了宽带路由器能够适用那些网络类型，它分为面向外网的WAN端口和面向内网的LAN端口。WAN端口一般可提供，诸如SLIP、PPP、PPPoE、PPPoA等多种网络协议的支持，以方便多种方式的宽带接入方式，同时通过软件可实现，自动拨号等实用的功能。而LAN端口则用于连接到局域网内，一般还可提供多个LAN端口，实现简单的交换机功能。

　可以看出宽带路由器属于路由器的低端产品，其功能相对单一，能够治理的网络节点也很有限。其结构上是借鉴电脑和交换机的产物，而镶入式的软件系统也来源于电脑，因此它是结合了多种技术在内的综合硬件产品，其功能和性能也比较全面，同时可以拥有很高的智能度。