路由器互連與網絡的協議有關,我們討論限於TCP/IP網絡的情況。
——路由器工作在OSI模型中的第三層,即網絡層。路由器利用網絡層定義的“邏輯”上的網絡地(即IP地址)來區別不同的網絡,實現網絡的互連和隔離,保持各個網絡的獨立性。路由器不轉發廣播消息,而把廣播消息限制在各自的網絡內部。發送到其他網絡的數據茵先被送到路由器,再由路由器轉發出去。
——IP路由器只轉發IP分組,把其余的部分擋在網內(包括廣播),從而保持各個網絡具有相對的獨立性,這樣可以組成具有許多網絡(子網)互連的大型的網絡。由於是在網絡層的互連,路由器可方便地連接不同類型的網絡,只要網絡層運行的是IP協議,通過路由器就可互連起來。
——網絡中的設備用它們的網絡地址(TCP/IP網絡中為IP地址)互相通信。IP地址是與硬件地址無關的“邏輯”地址。路由器只根據IP地址來轉發數據。IP地址的結構有兩部分,一部分定義網絡號,另一部分定義網絡內的主機號。目前,在Internet網絡中采用子網掩碼來確定IP地址中網絡地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣也是32bit,並且兩者是一一對應的,並規定,子網掩碼中數字為“1”所對應的IP地址中的部分為網絡號,為“0”所對應的則為主機號。網絡號和主機號合起來,才構成一個完整的IP地址。同一個網絡中的主機IP地址,其網絡號必須是相同的,這個網絡稱為IP子網。
——通信只能在具有相同網絡號的IP地址之間進行,要與其它IP子網的主機進行通信,則必須經過同一網絡上的某個路由器或網關(gateway)出去。不同網絡號的IP地址不能直接通信,即使它們接在一起,也不能通信。
——路由器有多個端口,用於連接多個IP子網。每個端口的IP地址的網絡號要求與所連接的IP子網的網絡號相同。不同的端口為不同的網絡號,對應不同的IP子網,這樣才能使各子網中的主機通過自己子網的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上。