路由器本身就是一台计算机，如果连著键盘、滑鼠、显示器，操作系统里再安装个Office，就可以当做办公电脑使用了。

但是，如果真把路由器当电脑用，那真是太屈才了，好比开著坦克去菜场买菜！ 路由器的「高效的IP报文的硬体转发能力」就被严重浪费了。

路由器到底是干什么的？

如图所示，A网路信封数据，是如何沿著箭头的方向，先到达B网路，再到达C网路，然后到达D网路，最后到达目的地主机的？

逻辑很简单，路由器在信封数据产生之前，已经和自己的邻居路由器，通过路由协议数据报文，同步了整个网路（互联网）的IP路由表。

当IP报文到达时，路由器知道如何将接收到的IP报文，转发给自己的邻居。邻居也知道如何将接收到的IP报文，转发给更靠近目的地的路由器。通过连续接力的方式，最终IP报文到达了目的地。

A网路与B网路、B网路与C网路、C网路与D网路相交处，都有一个椭圆形的图标。这些椭圆形的图标就是路由器！

路由器为了连接多个网路，通常有多个网路介面。介面的类型取决于连接的是什么网路。

  • 连接的是乙太网，使用乙太网介面。
  • 连接的是ATM网，使用ATM介面。
  • 连接的是ISDN网，使用E1/T1介面。

读者可能会说，这有什么稀奇的？在普通电脑的扩展插槽中，插入这些介面卡，电脑不是一样可以实现路由器功能？这也许是题主真正想表达的意思，对吗！

完全可以，只要两个网卡就可以在普通电脑上实现路由器的功能。

很少有人会用这样的路由器，为什么呢？

转发效率太低了！

问大家一个问题，TCP/IP协议栈是软体还是硬体？

当然是软体了。

当电脑充当路由器时，从一个介面收到的IP报文，是否要交由IP协议来处理？

没错！

既然IP协议是软体实现，那么转发IP报文的工作，全部由软体来实现。

软体完全依靠电脑的CPU作为计算的引擎，所以CPU直接决定著IP报文的转发效率。

CPU很忙的，是整个电脑的计算中枢。要处理各种计算工作，还要兼顾著来自硬体外设的中断信号，CPU高速运转的间隙，还要处理来自网卡的中断信号。

CPU计算能力大小、同时竞争CPU资源的事务的多寡，将直接决定著CPU转发IP报文的效率。

一般的电脑IP报文的转发效率，无法达到每秒几百万次的转发效率。商业的路由器是可以达到的！

接下来的问题是，路由器是如何做到的？

硬体加速

一个IP报文在路由器内部的行走轨迹，不过是从入口流入，从出口流出的过程，对吗？

  • 查路由表，找出口
  • 根据出口的介面类型，决定介面的封装方式
  • 要么点对点，PPP/HDLC封装
  • 要么ATM，ATM信元封装
  • 要么乙太网，EthernetII 封装

屁大点事，为何要劳烦日理万机的CPU大驾？

于是，路由器将这些简单判断逻辑的工作，统统外包给了硬体转发晶元。

硬体转发晶元，拥有自己的硬体转发表，也有出口下一跳对应的MAC地址，压根不需要ARP的参与，这些内容CPU已经统统提前告诉了硬体晶元。

CPU语重心长地对著硬体转发晶元说：孩子，我已经给了你所有的转发信息，你可以独立处理转发事务了。

但要记住一点，有两种情况你必须要通知我来处理：

  • IP报文的目的IP = 路由器任何介面的IP
  • 硬体晶元无法处理的复杂逻辑，比如无法找到IP报文的对应的硬体转发表

通过以上外包的方式，路由器的CPU从繁杂的IP报文转发事务中解脱了出来。把更多的CPU资源用于处理「路由协议」的路由表的同步工作，以及物理链路失效，如何快速检测失效并快速将失效消息通告给所有的邻居，让所有的邻居都意识到某一条链路已经失效，从而在路由演算法中将该条链路剔除出去。

最终，整个网路的路由器的路由表又一次同步（达成一致），这个过程就叫网路收敛！

路由器成就了互联网，互联网又推动了路由器向更快、更强、更安全的方向发展。

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这个要看你对路由器和集成的定义了。

如果你想说的是用计算机取代普通家用的无线路由器的话，这个是没有问题的。这也是x86软路由得以实现的基础。

普通的家用路由是nat路由，DHCP伺服器，防火墙，DNS伺服器，无线AP的集合体。普通计算机要实现NAT路由功能，需要有两个以上的网路埠；要实现无线AP功能，则需要一张无线网卡。只要硬体满足了，都可以通过安装特定的操作系统或者软体实现。

网上有很多相关的教程，例如Gentoo：https://wiki.gentoo.org/wiki/Home_router

计算机本身需要跑Windows，可以找Windows下实现相应功能的软体，或者单独跑一个虚拟机实现。

只不过，没有特殊需要的话，买一张有线网卡，一张无线网卡，加上计算机的高功耗带来的电费，以及你学习这些教程和配置相关软体的时间成本，远高于你买个2-300块钱的路由器就是了。

当然可以。

不过不建议走物理机。Windows 内核网路栈性能很差，普通 Linux 的网路栈性能有限。

普通的软路由系统都是基于 Linux 改的（如 RouterOS），四层能够有一定的硬体卸载功能（看平台）。

CSR1000v 支持 DPDK，能够在 Linux 内核的基础上实现更高的吞吐量和实时性。

不过这种在 baremetal 直接跑路由器的做法也有非常糟糕的结果，这个伺服器的 SLA 只有两个 9，因为 windows server 的 MCE 找不出哪一条 ECC 内存有故障，早期不会重启。由于机器的带外管理接到了千兆电口桥到了内置 RouterOS，这种情况就会导致得人工重启。

所以除非你的机器有非常可靠的带外管理和 remote hand，否则没事别这么做。

先看家用路由器存在的必要性：便宜可靠省电坏了不心痛。

装双网卡的计算机天然就是一台路由器，可以作为网关供局网内计算机上网，软体方面，windows可以装winroute wingate之类的软体，Linux直接配置就可以。

主要问题在于：

1、家用PC机不是设计用来24*7小时开机的，可靠性不行。

2、如果只用一个路由功能，PC机强劲的CPU/GPU/内存/硬碟/介面都浪费了。

3、PC机的功耗几百瓦，散热要求还高，体积还大。

路由器是什么？一个没显示器没键盘的塑料壳子，不用昂贵的CPU，专用电路批量生产，FAST之类的品牌便宜到1百多块钱一只，功耗仅10多瓦，还不用风扇，随便放在通风不好的弱电盒里，用一年坏了就扔也不心疼，用两年感觉很赚。。。

傻瓜才会去用个PC机。。。用树莓派+CENTOS还能当个极客。。。

再看骨干路由器的必要性：PC机做不了这么专业和关键的事情。

1、骨干路由器上介面众多，包括NN块板卡，有的卡全是千兆光口，有的卡全是以太口，有的是混合配置，如果用PC机，机箱都插不下。

2、由于埠实在太多，每个埠要1000M 的话，汇流排上的带宽要求就要1000M乘以埠数，如此高的背板带宽要专门设计电路。

3、埠之间需要快速转发，转发的时候还有规则需要处理，需要快速处理，否则整个网路就延迟。

一个选择是用CPU+大内存对付，另一个选择是用ASIC。

4、核心路由器坏掉影响大太了，我们都是装了精密空调+防雷+双动力线路+远程容灾+智能UPS等一堆东西来保护关键设备的，普通计算机做以上这些事情太累了。

所以骨干路由器骨子里也是一种超级强劲的计算机。

最后继续感叹一下，当年思科的6509是多好多结实多灵活的机器啊！自从用了12000.。。。真香。。。。

计算机是没有边界的。一个硬碟用SATA插著主板他就是计算机的一部分，难道用USB来连他就不是计算机的一部分吗？路由器同理，网线也是线，wifi也是线，一样的。

人家只是没有打包在一起而已，你用透明胶缠上就好了（逃

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