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來源：互聯網

路由器（Router）是網絡互聯的核心設備，工作在OSI（Open System Interconnect，即開放式系統互連）參考模型的網絡層，它的主要功能是路由選擇和數據包轉發，它可以根據通信信道的情況自動選擇一條最優路徑并將數據包從一個網絡轉發至另一個網絡。

1984年12月，斯坦福大學的一對教師夫婦設計了一種名為“多協議路由器”的聯網設備，這是路由器的前身。在近30年的發展歷程中，路由器總體上歷經四次迭代。目前，路由器在家庭網絡、企業網絡、互聯網服務提供商、數據中心等場景下均有應用。

路由器由輸入端口、輸出端口、交換開關和路由處理器等部分構成。它的工作原理主要是路由器要識別另一個網絡，首先要識別對方網絡的路由器IP地址的網絡ID，就向這個網絡的路由器發送，接收網絡的路由器在接收到源網絡發來的報文后，根據報文中所包括的目的節點IP地址中的主機ID號來識別發給哪一個節點，然后再直接發送。

發展歷程

1984年12月，斯坦福大學的一對教師夫婦設計了一種名為“多協議路由器”的聯網設備，可以使斯坦福大學內不兼容的計算機局域網整合在一起形成一個統一網絡，這就是如今路由器的前身。路由器的發展總的來說可以分為下面五個階段(即五代路由器)。

第一代路由器：集中轉發，總線交換

最初的 IP 網絡并不大，其網關所需要連接的設備及其需要處理的負載也很小。這個時候網關(路由器)基本上可以用一臺計算機插多塊網絡接口卡的方式來實現。接口卡與中央處理器(CPU)之間通過內部總線相連，CPU 負責所有事務處理，包括路由收集、轉發處理設備管理等。網絡接口收到報文后通過內部總線傳遞給CPU，由CPU完成所有處理后從另一個網絡接口傳遞出去。

第二代路由器：集中+分布轉發，接口模塊化，總線交換等

由于每個報文都要經過總線送交CPU 處理，隨著網絡用戶的增多，網絡流量不斷增大接口數量、總線帶寬和 CPU 的瓶頸效應越來越突出。為了提高網絡接口數量，降低 CPU和總線的負擔這個問題，第二代路由器就在網絡接口卡上進行了一些智能化處理。由于網絡用戶通常只會訪問少數的幾個地方，因此可以考慮把少數常用的路由信息采用 Cache 技術(高速緩沖存儲器技術)保留在業務接口卡上，這樣大多數報文就可以直接通過業務板 Cache 的路由表進行轉發，以減少對總線和 CPU 的需求。

第三代路由器：分布轉發，總線交換

20世紀90年代出現的 Web 技術使IP 網絡得到了迅猛發展用戶的訪問面獲得了極大的拓寬，訪問的地方也不再像過去那樣固定，于是經常出現無法從 Cache 找到路由的現象，總線、CPU 的瓶頸效應再次出現。另外，由于用戶的增加和路由器接口數量不足引發的問題也再次暴露出來了。為了解決這些問題，第三代路由器應運而生。第三代路由器采用全分布式結構，即路由與轉發分離的技術，主控板負責整個設備的管理和路由的收集、計算功能，并把計算形成的轉發表下發到各業務板：各業務板根據保存的路由轉發表能夠獨立進行路由轉發。此外，總線技術也得到了較大的發展，通過總線、業務板之間的數據轉發完全獨立于主控板，實現了并行高速處理，使得路由器的處理性能成倍提高。

第四代路由器：ASIC分布轉發，網絡交換

20世紀90年代中后期，隨著IP 網絡的商業化，Web 技術出現以后，Internet 技術得到空前的發展，Internet 用戶迅猛增加。網絡流量特別是核心網絡的流量以指數級增長，傳統的基于軟件的IP 路由器已經無法滿足網絡發展的需要。以常見的主干節點 2.5G POS 端口為例，按照IP 最小報文40字節計算，2.5G POS 端口線速的流量約為 6.5 Mb/s。而且報文處理中需要包含諸如 QoS 保證、路由查找、二層頭的剝離/添加等復雜操作，以傳統的做法是不可能實現的。于是一些廠商提出了 ASIC(Application Specific Integrated Circuit，為專門目的而設計的集成電路)實現方式，它把轉發過程的所有細節全部采用硬件方式來實現。另外，在交換網上采用了Crossbar(或稱為 CrossPoint，交叉開關矩陣或縱橫式交換矩陣)或共享內存的方式解決了內部交換的問題。這樣，路由器的性能達到千兆比特，即早期的千兆交換式路由器。

第五代路由器：網絡處理器分布轉發，網絡交換

在第四代路由器中采用硬件轉發模式，解決了帶寬容量和性能不足的瓶頸問題，但是也留下了隱患：基于 ASIC 的硬件轉發在獲取高性能的同時，犧牲了業務靈活性。這與ASIC技術實現方式相關，在設計 ASIC 芯片的時候，對轉發流程做了大量優化，使得IP 轉發以簡單而固定的方式來實現，從而可以把轉發流程固化下來，做到硬件化。如果在 IP 轉發中還要做一些復雜的額外處理的話，ASIC 就無能為力了。而且，ASIC 的設計周期很長，通常需要二到三年才能設計出一個穩定運行的 ASIC 芯片。而在IP 互聯網領域，業務發展非常迅速，平均每半年就會興起一項新的業務，這些業務可能就對轉發流程有影響，需要轉發程序適度調整來獲得高品質的支持。在此背景下，MPLS VPN 技術逐步成為熱門，運營商需要在骨干網、城域網中開展 MPLS VPN 業務，這時發現原來在骨干網應用的第四代路由器無法提供高性能的 VPN業務，需要全面升級或另外建設專門的 VPN 承載網絡。在當時的運營環境下，帶寬已經不是主要矛盾，業務的快速應用才是核心，因此，ASIC 固有的靈活性差、業務支持不足的問題成為了路由器發展的主要瓶頸。新的需求帶來新的矛盾，就又會造就新的發展。網絡處理器技術興起，促使第五代路由器出現。從第一代到第五代路由器技術，各個階段的技術各有特點，技術的發展是隨著網絡技術的應用而快速發展的。

發展現狀

現如今，經過20多年的發展，路由器應用的Wi-Fi 6傳輸速度已經是第一代Wi-Fi的873倍。相比于現在最流行的Wi-Fi 6，Wi-Fi 6速度更快、支持并發設備更多、時延更低、功耗更低。Wi-Fi 6使用了與5G同源的OFDMA技術，結合1024-QAM高階調制，最大可支持160MHz頻寬，速度比WiFi 5快近三倍。智能分頻技術，可以支持更多設備并發，提升4倍接入設備容量。接入設備多并發，可以減少排隊現象，干擾著色主動避開，讓時延降低三分之二。在終端設備待機時，支持按需喚醒功能，讓終端功耗降低30%。

工作原理

路由器通過路由協議交換網絡的拓撲結構信息，依照拓撲結構動態生成路由表。在數據轉發部分，轉發引擎從輸人線路接收 IP分后分析與修分組頭使用轉發表查找下一跳，把數據交換到輸出線路上，向相應方向轉發。轉發表是根據路由表生成的，其表項和路由表項有直接對應關系，但轉發表的格式和路由表的格式不同，它更適合實現快速查找。轉發的主要流程包括線路輸人、分組頭分析、數據存儲、分組頭修改和線路輸出。

對于普通用戶來說，所能夠接觸到的只是局域網的范圍，通過在 PC 上設置默認網關就可以對局域網的計算機與 ntermet 進行通信，在計算機上所設置的默認網關就是路由器以太口的 IP 地址，如果局域網的計算機要和外面的計算機進行通信，只要把請求提交給路由器的以太口即可，接下來的工作就由路由器來完成。因此可以說路由器就是互聯網的中轉站，網絡中的包就是通過一個一個的路由器轉發到目的網絡的。

就像一個人如果要去某個地方，則在他的腦海里一定要有一張地圖，而在每個路由器的內部也有一張地圖，這張地圖就是路由表。在這個路由表中包含有該路由器掌握的所有目地網絡地址，以及通過此路由器到達這些網絡中的最佳路徑，這個最佳路徑指的是路由器的某個接口或下一條路由器的地址。

由于路由表的存在，路由器才可以依據路由表進行包的轉發。

(1)主機 1.1 要發送數據包給主機 4.1，因為地址不在同一網段，主機會將數據包發送給本網段的網關路由器 A。

(2)路由器 A 接收到數據包，查看數據包 IP 中的目標 IP 地址，再查找自己的路由表數據包的目標 IP 地址是4.1，屬于 4.0 網段，路由器A 在路由表中查到4.0 網段轉發的接是S0接口。于是，路由表 A 將數據包從 S0接口轉發出去。

(3)網絡中的每個路由器都是按這樣的步驟去轉發數據的，直到到達路由器 B，用同樣的轉發方法，從 E0接口轉發出去，4.1 主機接收這個數據包。

(4)在轉發數據的過程中，如果在路由表中沒有找到包的目的地地址，則根據路由器的配置轉發到默認接口或用戶返回目標地址不可達的信息。

構成部分

目前常見路由器的基本硬件組成包括主控板、交換網板、線卡板、接口板和背板等。

主控板：主要包含了路由器的主控CPU，一般由X86 通用處理器芯片或者低功耗的 ARM 芯片等構成，安裝并運行路由器操作系統和管理員命令行操作平臺等保證路由器正常運行、維護的軟件，對其他各板卡進行狀態監控和管理。此外，主控板還負責根據路由協議維護更新路由表。

交換網板：即實現交換結構的板卡，完成在路由器內部將 IP 包從輸入端口轉發到輸出端口的功能。交換結構的硬件隨著路由器的發展也經歷了不同的階段，從早期的共享緩存發展到了現在的 crossbar 架構，由高性能的專用集成電路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)芯片實現高速交叉開關陣列，已經可以支持多個IP 包同時通過不同的線路進行傳送，極大地提高路由器的轉發速度和系統的吞吐量。

線卡板：可以分為上行和下行兩部分板卡，分別負責接收和發送 IP 包。對于上行板卡而言，接收到的 IP 包存人本地的輸入緩存，讀取并解析其首部的目的地址等信息，然后通過本地的轉發引擎查詢本地緩存中的轉發路由表，確定該 IP 包的轉發出口，發送給交換網板。其中的轉發引擎(Forwarding Engine)是高速處理器芯片，目前大多采用網絡處理器(NP，Network Processor)。轉發路由表(Forward Table)是該線卡板根據到達IP包所需查詢的路由信息從主控板維護的路由表中獲取的對應條目構成的，這樣后續具有相同目的地址的IP 包再到達時可以直接查詢本地的轉發路由表，從而節省路由表查詢時間，提高處理效率對于下行板卡而言，主要完成 IP 包括本端口的轉發以及一些 QoS 管控功能。每個輸出端口建立了多個輸出緩存隊列，IP 包根據優先級存人對應隊列中，按照路由器指定的優先級調度算法輸出，完成轉發。由此可見，線卡板完成了路由器查詢及轉發 IP 包的主要工作。

接口板：與路由器外接線纜直接相連，完成接收/發送信號的光電轉換，并向主控板上報接人狀態，一般由光模塊和中低性能的專用集成電路(ASIC)芯片或 FPGA 芯片處理器組成。

背板：是指路由器各板卡間通信的總線，包括數據總線控制總線和管理總線分別傳輸對應類型的數據信息。對于由集群機柜組成的大型路由器，背板還包括了多個機柜之間互通的總線，可以說，背板是路由器設備中各個板卡之間通信的橋梁。

功能

路由器在功能上主要有協議轉換、尋址、分組轉發、提供隔離、劃分子網、帶寬管理等功能，這些功能的簡介如下：

關鍵功能

協議轉換：路由器作為三層的網絡設備，對接收來的數據進行下三層的解封裝，然后根據出口協議對接收的數據進行再封裝，最后發送到出口網絡中，從而實現不同協議、不同體系結構網絡之間的互連互通。

尋址：路由器的尋址動作與主機的類似，區別在于路由器不止一個出口，所以不能通過簡單配置條默認網關解決所有數據分組的轉發，必須根據目的網絡的不同選擇對應的出口路徑。

分組轉發：提供最佳路徑，將采用不同硬件的網絡互聯起來，接收數據分組，并根據分組的目的地址將數據包從最優路徑端口轉發出去，從而實現遠程的互連互通；負責緩沖區管理、擁塞控制以及轉發的公平性，包括應能辨認差錯狀態；按要求產生ICMP差錯消息；丟棄生存時間(TTL)域為0的數據分組；當下一網絡MTU 較小時將數據分組分段。

提供隔離、劃分子網：路由器的每一個端口都是一個單獨的子網。可以認為使用路由器后，形形色色的通信子網融為一體，形成了一個更大范圍的網絡。

它還有兩個關鍵功能維護路由選擇表并確保其他路由器知道網絡拓撲中的變化。這個功能在使用路由選擇協議傳達網絡信息到其他路由器時完成。其次是當分組到一個接口時，路由器用路由選擇表來決定把分組發送到哪里。

基本功能

在網際間接收節點發來的數據包根據數據包中的源地址和目的地址對照自已緩存中的路由表，把數據包直接轉發到目的節點。這是路由器最主要也是最基本的功能。

路由：路由是路由器確定什么是包到達目的地的最佳路徑的過程，它維護一個路由表，由路由器只使用不同的算法。

網絡地址轉換(NAT)：路由器使用NAT在不同的LP地址范圍之間進行轉換。這允許私有網絡上的設備使用一個公共IP地址訪問互聯網。當數據包從 LAN 發送到互聯網時，路由器會將私有 IP 地址替換為其公共 IP 地址。這有助于節省 IPv4 地址并增加一層安全性，因為內部 IP 地址對外部網絡是隱藏的。

安全性：路由器可以配置防火墻和其他安全功能，根據特定標準（例如源 IP 地址、目標 IP 地址、端口號或協議類型）過濾傳入和傳出的數據包。這種過濾功能通常用于安全目的，以防止未經授權的訪問并保護內部網絡免受潛在威脅。

服務質量(QoS)：路由器可以根據傳輸的數據類型確定網絡流量的優先級。這確保了關鍵應用程序和服務獲得足夠的帶寬，并且不受低優先級流量的影響。QoS 有助于管理網絡擁塞并為時間敏感的應用程序提供更好的用戶體驗。

虛擬專用網連接：路由器可以配置為允許遠程用戶使用VPN安全地連接到網絡。這種分段增強了網絡安全性、管理和效率。

帶寬管理：路由器可以通過控制允許流經網絡的數據量來管理網絡帶寬。這樣可以防止網絡擁塞，并確保關鍵應用程序和服務獲得足夠的帶寬。

監控和診斷：路由器可以配置為監控網絡流量，并在發生網絡故障或其他問題時提供診斷信息。這使得網絡管理員可以快速發現并解決問題。

DHCP（動態主機配置協議）服務器：路由器可以充當 DHCP 服務器，為網絡內的設備動態分配 IP 地址，從而簡化最終用戶的網絡配置。

互連不同的網絡技術：路由器可以互連使用不同技術的網絡，例如以太網、Wi-Fi 和廣域網 (WAN) 技術（例如 T1、DSL 或光纖連接）。它們執行必要的協議轉換，以確保不同網絡之間的無縫數據傳輸。

路徑選擇：路由器使用各種指標和算法來確定轉發數據的最佳路徑。這些指標可以基于可用路徑的速度、可靠性和成本等因素。目標是優化數據傳輸并減少延遲。

動態路由：路由器可以利用動態路由協議來適應網絡拓撲的變化，自動更新路由表。這些協議與其他路由器交換信息，使它們能夠了解網絡中的新路由或故障。動態路由協議的示例包括 OSPF（開放最短路徑優先）和 BGP（邊界網關協議）。

訪客網絡：無線路由器提供了“訪客網絡”功能，將“主人網絡”和“訪客網絡”一分為二。訪客網絡為來訪客人提供專用的無線信號，與家庭網絡隔離（無法與主人網絡和LAN口通信），保障了內網安全。

家長控制：家長控制功能可以針對小孩在不同時間段的不同網絡學習需求，快速設定針對性的權限規則，讓小孩遠離不良網站，從而實現健康上網。

產品分類

路由器可以按檔次、結構、所處網絡位置、信號傳輸方式等方式進行分類，不同的劃分標準有多種類型的路由器。

按檔次分類

它可分為高、中、低檔路由器。通常將路由器按吞吐的大小進行劃分。比如大于 40Gb/s 的路稱為高檔路由器；吞吐量在25Gb/s~40Gb/s之間的路器稱為中路由器低于25Gb/s的稱為低檔路由器。當然這只是一種劃分準各廠家劃分標準并不完全一致實際上路由器檔次的劃分不僅是以吞吐量為依據的，往往用綜合指標，比如分組轉發遲延路由表規模及其收斂速度、組播容、服務質量保證等。

按結構分類

它可分為模塊化路由器和非模塊化路由器。模塊化結構路由器可以靈活地配置，以適應企業不斷增加的業務需求非模塊化的就只能提供固定的端口。通常中、高端路由器為模塊化結構，低端路由器為非模塊化結構。

按所處網絡位置分類

它可分為邊界路由器和中間節點路由器。邊界路由器是處于網絡邊緣，用于不同網絡的連接；而中間節點路由器則處于網絡的中間，通常用于連接不同網絡，起到一個數據轉發的橋梁作用。由于各自所處的網絡位置有所不同其主要性能也就有相應的側重。邊界路由器要實現對用戶流量的識別、標記和管理，中間節點路由器則根據標記對分組進行快速轉發。

按性能分類

它可分為線速路由器和非線速路由器。線速路由器完全可以按傳輸線路速率進行通暢傳輸，基本上沒有間斷和延時。通常高端路由器是線速路由器，具有非常高的端口帶寬和數據轉發能力，能以線路速率轉發數據包；中、低端路由器是非線速路由器。但是一些新的寬帶接入路由器也有線速轉發能力。

按信號傳輸方式分類

它可分為有線路由器和無線路由器。無線路由器使用以太網電纜連接到調制解調器。它通過將數據包從二進制代碼轉換為無線電信號來分發數據，然后用天線無線廣播信號。無線路由器不建立 LAN；相反，它創建 WLAN（無線局域網），使用無線通信連接多個設備。有線路由器與無線路由器一樣，有線路由器也使用以太網電纜連接到調制解調器。然后它使用單獨的電纜連接到網絡內的一個或多個設備，創建一個 LAN，并將該網絡內的設備連接到互聯網。

面向電信運營商的分類

核心路由器（Core Router）：位于骨干網中，用來構成核心網絡。核心網絡用于各個業務網絡的互聯，承擔著高速轉發各個網絡之間通信流量的任務。

邊緣路由器（Edge Router)：指在骨干網邊緣配置的路由器。承擔著容納用戶網絡線路、連接骨干網的任務。由于需要容納眾多用戶的網絡線路，因此該路由器不僅要做到分組的高速中繼轉發處理，還要完成控制分組的優先級、分組過濾、認證、加密等多項重要的處理。

用戶邊緣路由器（subscriber edge router）：指在用戶網絡處配置的路由器，用于連接服務供應商的邊緣路由器。

面向企業的路由器產品分類

接入路由器（Access Router）：是保障用戶接入所需網絡的路由器，通過接入路由器構成的網絡也稱為接入網。接入路由器提供認證、接入控制等功能，一般部署在企業的分支機構或下屬部門中。

匯聚路由器（Distribution Router）：在規模很大的網絡中，往往會在核心網絡和接入網絡之間構建一個匯聚網絡，形成 3 層網絡結構。匯聚路由器負責在匯聚網絡中匯聚接入網的路由選擇信息，完成分組過濾等工作，從而進行多個網絡或 VLAN 之間的連接。

核心路由器（Core Router）：也就是配置在網絡中心位置的路由器。使用核心路由器構建起來的核心網主要負責高速傳送與接入網或匯聚網之間的通信數據。

撥號路由器（Dial-up Router）個人計算機等設備通過電話線路接入網絡的方式稱為撥號連接。在 20 世紀 80 年代個人計算機普及時，以及 20 世紀 90 年代中期商業互聯網服務開始時，撥號連接非常流行，只要有電話線路的地方就能連入互聯網。目前，由于光纖、ADSL 等寬帶接入技術占據主導地位，家里幾乎不再使用撥號上網。

移動路由器（Mobile Router）在出差或外出時用于連接互聯網的便攜式路由器也可以稱作移動路由器。該類路由器外形小巧便捷，有的產品配備了有線 LAN 端口和無線 LAN 接入點，有的產品可以通過 USB 接口或數據通信卡連接移動電話網、PHS 、WiMAX 等無線網絡的調制解調器，還有的產品集成了數據通信卡和路由器的兩種功能。

應用場景

家庭網絡：路由器對于家庭網絡至關重要，但其用途并不限于基本的連接共享，同時還提供資源共享、訪客網絡、家長控制、VPN 服務器和客戶端支持等功能。

企業網絡：在企業網絡中，路由器用于連接一個園區或企業內成千上萬的計算機，企業級路由器支持的網絡協議多、速度快，要處理各種類型的局域網，不僅支持多種協議，包括IP、IPX和Vine，還要支持防火墻、分組過濾、VLAN以及大量的管理和安全策略等。

互聯網服務提供商（ISP）：ISP使用路由器來管理和提供互聯網連接給終端用戶。它們通過路由器將數據從用戶設備轉發到互聯網，并管理大規模的網絡流量和用戶連接。

數據中心：路由器在數據中心中扮演著關鍵角色。它們用于連接服務器、存儲設備和網絡設備，實現數據中心內部的通信和跨數據中心的數據傳輸。

公共場所和酒店：公共場所和酒店通常提供無線網絡連接，路由器被用于提供無線覆蓋和管理用戶連接。這使得用戶能夠在這些場所輕松地訪問互聯網。

學校：學校使用路由器來連接教室、辦公室和實驗室，為教育機構提供網絡資源和教學支持。

移動網絡：在移動網絡中，路由器被用于連接移動設備和基站，實現數據的傳輸和漫游。它們支持移動通信的無縫連接和數據傳輸。

主要技術

路由器是網絡互連設備，其現已成為計算機網絡中不可或缺的重要組成部分之一。路由器的功能和性能的實現，是以各種技術為支撐。路由器中的關鍵技術包括以下幾個方面：

路由器協議

這是路由器中最為重要的技術之一，其中最為常用的協議有RIPOSPF以及 BGP等，其中前兩個協議為內部網關協議后一個協議為外部網關協議。RIP 是目前互聯網中應用最為廣泛的協議，其采用的算法為距離向量，具體而言，該算法的基本思路是通過距離對路由器進行選取。路由器在運行的過程中會對能夠達到目的地的不同路徑進行收集并對相關的路徑信息進行保存，通過分析處理后，從中選取中最佳的路徑，也就是距離最短的路徑，隨后借助 RIP 協議將這個路徑發送給與之相鄰的路由器從而完成網絡節點的擴撒。RIP 協議最為突出的特點在于可靠，可以使路由器的配置變得更加靈活，但由于使用中，會出現廣播風暴，所以只適合在小型的同構網絡中應用，對于大型和復雜的異構網絡適用性較差。而 OSPF 協議可對自治域進行二次分區，由此使得可選擇的路由方式變為兩種，當目的地和源數據處在同一個區域內時，則可選擇該區域內的路由，處于不同區域時則可對區間的路由進行選擇。在該協議下，不但網絡開銷減少而且穩定性大幅度提升。

并行處理技術

路由器在使用的過程中，會有較大的比特容量從其中流過為滿足這一要求，路由器必須具備較強的端口處理能力，通常應不低于10GB/s。在路由器中，可對數據進行處理的結果相對較多，具體包括鏈路層、交換、轉發以及調度單元等等。由于處理結構多.從而需要對數據進行多個步驟的處理，為簡化這個處理過程，可使用并行處理技術。該技術具體是指在同一個時間間隔內，完成兩種或以上性質異同的任務，只要時間重疊，便存在并行的特征。在計算機網絡中，并行存在于層次上，從高到低大體可分為以下幾種情況：全并行、字并位串、字串位并任務處理并行、指令并行。該技術最為常見的形式有三種，即時間并行、空間并行以及兩者聯合并行，這幾種并行方式雖然性質有所差別，但它們的最終目標都是提高數據處理速度，時間與空間并行聯合后，可在縮短數據處理時間的情況下，對數據進行快速處理。

節能技術

路由器是計算機網絡的重要組成部分之一，它的能耗高低直接關系到整個計算機網絡的能耗。早期研發的路由器并未對能耗問題進行過多的考慮，從而使得路由器加入計算機網網絡后，造成能耗升高，而高能耗帶來的是運行成本的提高，這與節能的標目不符。在這一背景下，路由器引入了節能技術，其中較具代表性的有動態調頻調壓技術、內置式溫控技術、智能風扇以及分區域供電等。在上述節能技術中，動態調頻調壓技術采用的是獨立模塊進行供電。其能夠按照使用者的需要，對板卡內的相關功能模塊進行自動啟停。

交換技術

該技術歸屬于信息技術的范疇，通過它能夠對數據幀中的MAC 地址進行識別，并據此對數據進行轉發，與對應端口一起記錄到地址表當中。從目前的情況上，第二層交換技術相對比較成熟，其接口模塊采用的是高速背板和總線進行數據交換，并且配有專用于處理數據包轉發的芯片，由此大幅度提升了數據的轉發速度。近年來，隨著網絡技術的快速發展，路由器技術也隨之得到相應的發展.在第二層交換技術的基礎上，第三層交換技術出現，并在多業務融合網絡的構建中得到廣泛應用。對于交換網絡而言，其交換能力的峰值是用戶最為關心的問題，而采用第三層交換技術的路由器，可以使這個峰值進一步提升，由此使得交換技術成為路由器中的關鍵技術之一。

其他技術

VPN 技術：在路由器中 VPN 技術是最為重要技術之一，VPN 是指在公用網絡上建立虛擬私有網。按接入方式劃分， VPN 可以分為“專線 VPN”和“撥號 VPN”以下兩類；按協議類型劃分： VPN 又可以分為“第二層隧道協議”和“第三層隧道協議”兩類；按 VPN 的發起方式劃分： VPN 可分為“客戶發起 VPN”和“服務器發起 VPN”兩種；按目前運營商所開展的類型劃分： VPN 可分為“撥號 VPN”和“虛擬租用線”兩類。

VPRN 技術：在日常的網絡中虛擬專用路由網( VPRN) 業務包括兩類：一是使用傳統的 VPN 協議，如 IPSec、GRE 等實現的 VPRN。另外一種是 MPLS 方式的 VPN。

NAT 技術：NAT 的英文全稱為“Network Address Translation”，中文名就叫做“網絡地址轉換協議”。如同用戶登錄信息一樣， IP 和 MAC 地址在網上無加密傳遞也很不安全。NAT 可把合法 IP 地址和 MAC 地址翻譯成非法 IP 地址和 MAC 地址在網上傳遞，到達目標路由器后反翻譯成合法 IP 與 MAC 地址，翻譯算法廠商各自有不同標準，不能實現互操作。

主要性能指標

衡量路由器的性能指標有許多從專業技術的角度講，主要是從以下幾個方面評價路由器的性能：

全雙工線速轉發能力：路由器最基本且最重要的功能是數據包轉發。在同樣端口速率下轉發小數據包是對路由器包轉發能力最大的考驗。全雙工線速轉發能力是指以最小包長(以網64BPOS40B)和最小包間隔(符合協議規定)在路端上雙傳輸同時不引起丟包為標準。該指標是路由器性能的重要指標。

設備吞吐率：設備吞吐率指路由器整機數據包轉發能力，是衡量路由器性能的重要指標。設備吞吐率通常小于路由器所有端口吞吐率之和。

端口吞吐率：端口吞吐率是指單位時間內轉發數據包的數量，通常以 pps(包每秒)為單位。端口吞吐率衡量路由器在某端口上的數據包轉發能力。通常采用兩個相同速率接口測試。

背靠背頓數：背靠背數是指以最小間隔發送最多數據包不引起丟失時的數據包數量。該指標用于測試路由器緩存能力。

路由表能力：路由器通常依所建立及維護的路由表來決定如何轉發。路由表能力是指路由表內所容納路由表項數量的極限。由于互聯網上執行邊界網關協議 (Border Gateway Protocal，BCP) 的路由器通常擁有數十萬條路由表項，所以該項指標也是路由器性能的重要體現。

丟包率：丟包率是指測試中所丟失數據包數量占所發送數據包的比值，通常在吞吐率范圍內測試。丟包率與數據包長度以及發送頻率相關。

時延：時延是指數據包第一個比特進入路由器到最后一個比特從路由器輸出的時間間隔。在測試中通常使用測試儀表發出測試數據包到收到數據包的時間間隔。時延與數據包長度相關，通常在路由器端口吞吐率范圍內測試，超過吞吐率測試該指標沒有意義。

時延抖動：時延抖動是指時延變化。數據業務對時延抖動不敏感，當IP 出現多業務，包括語音、視頻業務時，才有測試該指標的必要性。

虛擬專用網絡支持能力：通常路由器都能支持VPN，其性能差別一般體現在所支持 VPN 的數量上。專用路由器一般支持 VPN 的數量較多。

無故障工作時間：該指標按照統計方式指出設備無故障工作的時間。通常無法測試，可以通過主要器件的無故障工作時間計算，或者根據大量相同設備的工作情況計算。

優缺點

路由器的優點

路由器具有一系列優勢，使其成為網絡不可或缺的組成部分：

路由器的缺點

盡管路由器有很多優點，但它也有一些缺點：

與交換機、調制調節器的區別

與交換機的區別

數據轉發的依據不同：三層交換機是依據物理地址(即 MAC 地址)來確定轉發數據的目的地址，而路由器依據不同網絡的 ID號(即P地址)來確定數據轉發的地址。

提供的服務不同：路由器提供了防火墻的服務，可以有效維護網絡安全。

三層交換機不能提供選擇協議：三層交換機現在還不能提供完整的路由選擇協議，而路由器則具備處理多個協議的能力。當連接不同協議的網絡，像以太網和令牌環的組合網絡，依靠三層交換機是不可能完成網間數據傳輸的。

三層交換機適用于大型局域網：為了減小廣播風暴的危害，必須把大型局域網按功能或地域等因素劃分成一個個的小局域網，必然導致不同網段間存在大量的互訪，單純使用二層交換機沒法實現網間的互訪，單純使用路由器，由于端口數量有限，路由速率較慢，限制了網絡的訪問速率，所以在這種環境下，由二層交換技術和路由技術有機結合而成的三層交換機就最為合適。路由器端口類型多，支持的三層協議多，路由能力強，所以適合于在大型網絡之間的互連。互連設備的主要功能不在于在端口之間進行快速交換，而是要選擇最佳路徑，進行負載分擔、鏈路備份、與其他網絡進行路由信息交換等，所有這些都是路由器完成的功能。

與調制解調器的區別

兩者在網絡相互連接和連接到互聯網方面發揮著不同但同等重要的作用。

路由器形成網絡并管理這些網絡內部和之間的數據流，而調制解調器將這些網絡連接到互聯網。調制解調器通過將來自 ISP 的信號轉換為可由任何連接設備解釋的數字信號，來建立與互聯網的連接。一臺設備可以插入到調制解調器中，以便連接到互聯網。另外，路由器可以幫助將這一信號分發給一個已建立網絡中的多個設備，使所有設備能夠同時連接到互聯網。