我认识的路由器长这样~

什么是路由器

路由器的本质就是一台电脑，通常插两张网卡，网卡一，连接广域网的WAN口，IP地址由上一级网络分配，另一张网卡LAN，连接局域网，IP地址可以自己配置，路由器通常工作在OSI模型中（OSI模型）的第三层，即三层设备，是网络传输的交通枢纽，有路由和转发功能。

路由：决定数据包从来源端到目标端所经过的最佳传输路径
转发：在内部进行输入端的数据包转送到合适的输出端

• 路由器分为硬路由与软路由，硬路由就是我们直接购买到使用的路由器，主要实现路由功能，软路由就是在电脑中的安装的openwrt，爱快等路由器系统，主要实现广告过滤，搭建网络隧道等功能

路由器工作过程

先来了解封装于解封装的概念：

第一步：先查看数据包中的目标MAC地址，查表

三种情况：
广播：直接解封装到3层
组播：基于目标MAC查看本地是否是加入到该组中，加入解封装到3层，未加入，丢包
单播：判断目标MAC是否是接入该流量的接口MAC地址，是，解封装到3层，反之丢包

第二步：查看3层报头，默认仅查看目标ip地址，基于ip地址查表转出

同二层一样，有三种情况，广播，组播，单播
单播需要注意：
目标ip为路由器，继续解封装
目标ip为其他设备，路由器将查询本地路由表—TCAM表

路由方式：（数据交换方式）

基于数据流由有三种交换方式：原始包交换，快速交换，特快交换

原始包交换：查看TCAM表和ARP表
快速交换：第一次转发在原始包交换的前提下，增加一个cache缓存，记录重新封装时替换的源目ip，源目mac,下一次转发时直接查询cache表（一次路由多次交换）
特快交换：增加一个CEF技术，路由器将本地的路由表与ARP表直接转换成二进制列表，之后将两个表格整合形成转发规则，路由表转成FIB转发信息数据库，解决了递归查找，ARP转成adj 邻居关系表，将这两张表合并

路由表与转发表

这里两个表都是用来保存路由信息的，路由表（上图分割线上），包括目标ip，网关地址（也叫下一跳），网络掩码，度量值，接口信息等，转发表（上图分割线下）基于路由表生成，只包括目标地址，下一跳，网关规则，接口信息。路由器实际转发时使用转发表，高性能路由器转发表通常都用硬件来实现，有利于高速查找。

路由器相关面试题

问题：流量到边界路由器时先NAT，还是先路由

答：内网去外网，先路由，再NAT；外网到内网，先NAT，再路由。
在内网之间互相访问，无论是MPLS / IPSec / Leased line，都不需要做NAT；在内网用户访问Internet的流量才需要做NAT，这就分为了流量从内网边界路由器出方向和外网回复到边界路由器的入方向
1）出方向（Outgoing）
先对IP包路由查找，需要从哪个WAN口出，用户流量满足NAT条件，做源IP替换，生成动态NAT表
2）入方向（Incoming）
回程IP包抵达WAN入口，先用NAT表替换目的IP，再查找路由，然后再转发给用户。