一、分布层

随着网络扩大，应将一个过大的本地网络分成多个接入层网络，然后用分布层设备如路由器进行互联。

分布层连接各个独立的接入层网络，并且控制它们之间的通信量流动。分布层典型设备是路由器。

分布层的网络设备用于连接网络，而非单独的主机！单独的主机通过接入层设备（交换机）连接到网络！接入层设备再通过分布层设备（路由器）相互连接！

分布层设备负责确保：（利用IP地址决定出去/不出去）本地接入层小网中各主机之间的通信量保留在本地不出去！只允许发往其它网络的通信量通过分布层设备转发出去！

二、路由器的特点

1、路由器的构造

所有型号的路由器实质上都是计算机！和计算机、平板电脑和智能设备一样，路由器也需要以下组成部分：

1. 中央处理器 (CPU)：执行操作系统指令，如系统初始化、路由功能和交换功能。
2. 操作系统 (OS)：Cisco Internetwork Operating System (IOS) 是用于多数思科设备的系统软件，无论这些设备的大小和类型。它用于路由器、LAN 交换机、小型无线接入点、具有几十个接口的大型路由器等设备。

3. 内存。包括：

   1. 随机访问存储器 (RAM)
   2. 只读存储器 (ROM)
   3. 非易失性随机访问存储器 (NVRAM)
   4. 闪存(Flash)

2、LAN和WAN接口

路由器的网络接口，比一般计算机丰富，可分为两类：

1. LAN 接口 - 用于连接 LAN 设备（如计算机和交换机）上的电缆。此接口还可用于路由器之间的相互连接。几种常用的以太网接口命名约定是：Ethernet以太网(10M)、FastEthernet百兆以太网(100M)和GigabitEthernet千兆以太网(1G)。使用的名称取决于设备类型和型号。
2. WAN 接口 - 用于将路由器连接到外部网络（通常地理位置较远）。

控制台Console RJ45连接反转线（或称控制台电缆）。

LAN接口连接直通线或交叉线。

三、路由器的功能

1、路由器的工作过程

路由器Router是一种用于连接不同本地网络的分布层网络设备。

路由器与交换机一样，都可解码和读取收到的消息。但交换机只能拆包解码读数据帧中的MAC地址信息，而路由器可进一步拆包解码数据帧中封装的数据包内的IP地址信息（数据包中包含目的主机和源主机的IP地址、以及在它们之间发送的消息数据）。路由器就是读取数据包中的目的IP地址的网络部分，并拿它去查找转发消息到目的主机的最佳路由/路线。

路由器利用路由表查找确定发送消息到目的网络的路径。路由器的每个接口都连接到一个本地网络。每个路由器都包含一个路由表，里面有多条路由信息，每条路由包含三个要素：

1. 本路由器的一个 接口（作为出口）
2. 通过该接口能到达的目的网络地址
3. 这条路由/路线/路径的优劣信息

3.叫路由权值/度量/Metric，有时也叫Hop Count跳数，从源到目的的路径上经过的每一个路由器就称为一跳！路由器就是使用这些信息来指导数据到达目的网络！

当路由器收到一个帧时，就会对该帧进行解封装，然后将数据包中的目的IP地址的网络部分与路由表中各条路由的要素2.可到达的目的网络比较。如果在表中能找到一条目的网络地址对应的路由，路由器就将数据包封装在一个新帧中，然后将新帧从表中找到的这条路由的要素(1) 出口接口转发出去，因为路由表中这条路由说：通过该接口出去的这条路线最终能够到达目的网络。至于转发到目的网络之后如何到达目的主机，则由目的网络内的交换机及主机通过ARP过程来实现。

在Windows终端中使用指令route print或者netstat -r命令来输出路由表。

2、路由器与广播的关系

路由器一般不会转发目的地址为广播IP地址的消息即广播消息（目的IP地址为255.255.255.255或仅其主机部分为全1）。

路由器有几个接口，即可划分几个广播域，由此可见：路由器分割广播域。

四、默认网关

必须在本地网络的每台主机上配置正确的默认网关。如果在主机TCP/IP设置中没有配置默认网关，或指定了错误的默认网关，便无法将消息发送到远程网络上的主机。默认网关就是本地网络的出口，要到外部网络去，必须且只能先到默认网关，然后再转出去。默认网关IP地址就是主机所在的本地网络直接连接着的那个路由器接口的IP地址。

当主机发送消息到远程网络（非本地网络）时，必须使用路由器。主机将目的主机IP地址包含在数据包中。但当它将数据包封装到帧中时，将用路由器接口（即默认网关）MAC地址作为该帧的目的MAC地址。这样，路由器就会根据该MAC地址接收并接受下该帧。

主机通过其TCP/IP设置中配置的默认网关地址获取路由器的IP地址。当主机知道默认网关IP地址之后，便可以使用ARP来确定其MAC地址。然后，它将路由器接口的MAC地址作为目的MAC地址加入要发送到其它网络的帧中，指挥该帧通过该路由器接口而转发到远程的外网去。

五、通信过程地址变化

数据在从源主机到目的主机的过程中，常需经多个路由器的中转即多跳或多段路才能到达。当到路由器时，先解封装旧帧找出目的IP地址，再取其网络部分对照查找路由表决定怎么走；而离开路由器时，要封装成新帧再发出去。每段路上的数据帧，不变的是源和目的IP地址（最初的源和最终的目的），而一直在变的是源和目的MAC地址（本段路的源和目的）。

因为MAC地址只在本地网络内有意义，源主机无法“一步登天”地知道远程网络中的目的主机的MAC地址（而且即使知道了也没用），为什么源主机不发ARP广播去问？因为路由器不转发ARP户播，所以问不到。