原文標(biāo)題：《你知道什么是路由器嗎？》
唐代清晨，一匹快馬疾馳在帝國的大道上，這是在緊急情況下啟用的八百里加急。前方戰(zhàn)事吃緊，戰(zhàn)情信息亟需送往京城，途中每到一個(gè)驛站都要換人換馬，日行八百里，一刻也不能耽誤。即使如此，等皇帝得到信息也需數(shù)天，路途中不知累死了多少匹馬。
進(jìn)入 19 世紀(jì)，隨著電報(bào)、電話和傳真的發(fā)明，信息傳遞效率大大提升，但如何實(shí)時(shí)傳輸大容量數(shù)據(jù)信息依然是一個(gè)難題。直到 20 世紀(jì) 90 年代 Internet 誕生，大容量數(shù)據(jù)信息才可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳播。在 Internet 中，有一種設(shè)備默默承擔(dān)著數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)的重任，它就是我們今天要講的主角 —— 路由器。
路由器是連接兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)間起網(wǎng)關(guān)的作用。它通過讀取每一個(gè)數(shù)據(jù)包中的 IP 地址來決定如何傳送。路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)作用是選擇信息傳送的最優(yōu)線路。
只說概念估計(jì)大家還是覺得太抽象了，那我們就從大家熟悉的上網(wǎng)速度出發(fā)，來看看網(wǎng)絡(luò)時(shí)代路由器的發(fā)展變化吧！
Modem 時(shí)代路由器
1994 年中國通過一條 64K 的國際專線，全功能接入 Internet，從此被國際上正式承認(rèn)為擁有全功能 Internet 的國家，中國互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代從此開啟。一開始互聯(lián)網(wǎng)主要是被高校和研究所使用，作為學(xué)術(shù)探討的科研工具。隨著新浪、搜狐、網(wǎng)易等門戶網(wǎng)站的興起，普通民眾越來越多的使用門戶網(wǎng)站來訪問 Internet。那時(shí)候的網(wǎng)民多數(shù)使用調(diào)制解調(diào)器（Modem，也稱為“貓”）通過電話線撥號上網(wǎng)。
伴隨著一陣“貓”的吱吱呀呀的叫聲，等待一兩分鐘后，計(jì)算機(jī)終于連上了互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)民開始享受 56 kbps 的超級“慢”速度。6 元 / 小時(shí)的高昂費(fèi)用，使得上網(wǎng)是件很奢侈的事情。機(jī)智網(wǎng)民解鎖的上網(wǎng)姿勢是這樣的：撥號上網(wǎng)后快速打開要看的所有網(wǎng)頁，然后斷開網(wǎng)絡(luò)，再細(xì)細(xì)品讀網(wǎng)頁內(nèi)容。
那時(shí)候家里一般只有一臺電腦上網(wǎng)，還用不到家用路由器，所以我們對路由器也沒什么概念。但其實(shí)網(wǎng)絡(luò)中是有路由器的，只是用在了運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，我們感受不到。
運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中的路由器主要為 PSTN 接入提供了 10M 或 100M 以太網(wǎng)接口，并組建了 X.25 或幀中繼廣域網(wǎng)，承擔(dān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用，通過 OSPF、BGP 等路由協(xié)議計(jì)算最優(yōu)路徑，采用最長匹配和逐條轉(zhuǎn)發(fā)方式將數(shù)據(jù)包送到目的地。
xDSL 時(shí)代路由器
又熬了幾年，終于出現(xiàn)了 ADSL。ADSL 可謂是寬帶接入的一哥了，相比較 Modem 撥號，可以實(shí)現(xiàn)上行 1 Mbps、下行 8 Mbps 的寬帶接入速度，不僅上網(wǎng)速度提高了一大截，上網(wǎng)的同時(shí)還可以撥打電話。
在當(dāng)時(shí)，ADSL 撥號上網(wǎng)可是很前衛(wèi)的，村里誰家要是用 ADSL 撥號上網(wǎng)，絕對算是引領(lǐng)潮流，走在路上，會隨時(shí)接受別人羨慕的目光。ADSL 之后，在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了更多基于 DSL 技術(shù)的撥號上網(wǎng)方式，例如 ADSL2、ADSL2+、VDSL、VDSL + 等，我們統(tǒng)稱為 xDSL（數(shù)字用戶線路，Digital Subscriber Line）。
xDSL 利用在模擬線路中加入或獲取更多的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信號處理技術(shù)來獲得高傳輸速率（理論值可達(dá)到 52 Mbps）。網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到這里，在家上網(wǎng)撩個(gè)網(wǎng)友，看個(gè)視頻已毫無壓力。數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)背后，運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中的路由器有哪些改進(jìn)呢？
這時(shí)候的路由器也更新?lián)Q代，接入側(cè)接口由十兆或百兆以太網(wǎng)接口升級為千兆以太網(wǎng)接口，使得網(wǎng)絡(luò)帶寬也相應(yīng)地升級為千兆以太網(wǎng)。同時(shí)，路由器由原來只支持 X.25 或幀中繼升級為支持 ATM。ATM 是一種以信元為基礎(chǔ)的分組交換技術(shù)，采用定長標(biāo)簽，只需維護(hù)比路由表小得多的標(biāo)簽表，與 IP 路由方式相比，轉(zhuǎn)發(fā)性能大大提高。廣域網(wǎng)帶寬也隨之大大提高，最高可達(dá) 622 Mbps，已經(jīng)可以滿足大部分網(wǎng)民的上網(wǎng)體驗(yàn)了。
PON 時(shí)代路由器
這真正讓網(wǎng)民有人生達(dá)到巔峰感受的是當(dāng)下的光纖接入（簡稱 PON）時(shí)代。相對于 xDSL，PON 網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)最高千兆級的網(wǎng)絡(luò)接入速度。高清視頻、網(wǎng)絡(luò)游戲，通通無壓力，超高網(wǎng)速讓你爽到爆。炎炎夏日，空調(diào)、Wi-Fi、西瓜，可以盡情體驗(yàn)愜意人生了。
提到 Wi-Fi，就不得不說幾乎家家都有的無線路由器了?，F(xiàn)在每個(gè)家庭都有多臺設(shè)備（電腦、手機(jī)、PAD 等）需要上網(wǎng)，家用無線路由器自然是不可或缺了。其實(shí)，數(shù)據(jù)要想在廣域網(wǎng)傳送，也少不了之前我們提到過的運(yùn)營商使用的電信級路由器。
無線路由器好比將無線 AP 和寬帶路由器合二為一，它不僅具備無線 AP 的無線覆蓋功能，還可以實(shí)現(xiàn)寬帶路由器的所有功能，實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中的 Internet 連接共享，實(shí)現(xiàn)基于 xDSL、PON 網(wǎng)絡(luò)或小區(qū)寬帶接入的無線共享接入。
無線路由器集成了路由器功能、防火墻功能、帶寬管理功能，集成寬帶以太網(wǎng) WAN 接口，并內(nèi)置多個(gè) 10/100/1000Mbps 接口以及 2.4GHz 或 5GHz 無線頻段，既提供有線接入還提供無線接入方式，不僅可以用在家庭，還可以用在辦公室、企業(yè)等場合。
如果說無線路由器是名聲在外的武林高手，電信級路由器就是深藏不漏的“掃地僧”了，它身居各大電信機(jī)房，除了專業(yè)人士偶見其真面目以外，其他人很少見到。電信級路由器面對海量數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)發(fā)的需求，不斷與時(shí)俱進(jìn)，無論功能還是性能上都大大提升。
功能上，路由器開始大規(guī)模支持 MPLS，克服了廣域網(wǎng)中 ATM 造價(jià)昂貴、帶寬有限的局限性。MPLS 獨(dú)立于第二和第三層協(xié)議，將 IP 地址映射為簡單的具有固定長度的標(biāo)簽，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，只在網(wǎng)絡(luò)邊緣分析 IP 報(bào)文，而不用在每一跳都分析，從而節(jié)約了處理時(shí)間。
性能上，路由器的接入側(cè)接口（路由器和 BRAS 之間的接口）已升級為 10G 或 40G 以太網(wǎng)接口。MPLS 可以將 ATM 和 IP 技術(shù)的優(yōu)勢結(jié)合起來，在保持 IP 技術(shù)簡潔性的前提下，提供類似于 ATM 技術(shù)的高性能。MPLS 對帶寬沒有限制，廣域網(wǎng)單端口帶寬能力已提升至 100Gbps。
未來可期
順應(yīng) 5G、大視頻 / VR / AR、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等的發(fā)展，路由器也將不斷更新?lián)Q代，大容量、高性能、全業(yè)務(wù)路由器產(chǎn)品，集群路由器，虛擬化路由器等產(chǎn)品層出不窮。更大容量、更高性能、更靈活運(yùn)維，路由器，未來可期！
文中涉及的縮略語：
ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非對稱數(shù)字用戶線路）
AP（Access Point，接入點(diǎn)）
AR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）
ATM（Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸模式）
BGP（Border Gateway Protocol，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）
BRAS（Broadband Remote Access Server，寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器）
DSL（Digital Subscriber Line，數(shù)字用戶線路）
MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換）
OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）
ONU（Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元）
OSPF（Open Shortest Path First，開放式最短路徑優(yōu)先）
PAD（Portable Android Device，平板電腦）
PON（Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò)）
PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交換電話網(wǎng)）
RADIUS（Remote Authentication Dial In User Service，遠(yuǎn)程用戶撥號認(rèn)證服務(wù)）
VDSL（Very High Speed Digital Subscriber Line，超高速數(shù)字用戶線路）
VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）
WAN（Wide Area Network，廣域網(wǎng)）
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