考点十： 网络层设备
路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。从路由器某个输入端口收到的分组，按照分组要去的目的地（目的网络），把该分组从路由器的某个合适的输出端口转发给下一跳路由器。下一跳路由器也按照这种方法处理分组，直到该分组到达终点为止。路由器的转发分组正是网络层的主要工作。图4-34给出了一种典型的路由器的构成框图。
从图4-34中可以看出，整个的路由器结构可划分为两大部分：路由选择部分和分组转发部分。路由选择部分也称为控制部分，其核心构件是路由选择处理机。路由选择处理机的任务是根据所选定的路由选择协议（可能是RIP、OSPF等）构造出路由表，同时经常或定期地和相邻路由器交换路由信息来不断地更新和维护路由表。
图4-34 典型的路由器的构成框图
分组转发部分是本考点所要讨论的问题，它由三部分组成：交换结构、输入端口和输出端口（这里的端口就是硬件接口）。下面分别讨论交换结构的组成。
交换结构（Switching Fabric）又称为交换组织，它的作用就是根据转发表（Forwarding Table）对分组进行处理，将某个输入端口进入的分组从一个合适的输出端口转发出去。交换结构本身就是一种网络，但这种网络完全包含在路由器中，因此交换结构可看作“在路由器中的网络”。
政哥应试提醒：本考点主要考查路由器的工作原理，以及不同层设备的对比，记下来就可以了。
难度系数：★
牛刀小试
1.下面关于网络互联设备叙述错误的是（ ）。
A.在物理层扩展局域网可使用转发器和集线器
B.在数据链路层扩展局域网可使用网桥
C.以太网交换机实质上是一个多端口网桥，工作在网络层
D.路由器用来互联不同的网络，是网络层设备
2.某IP网络连接示意如图4-35所示，在这种配置下IP全局广播分组不能通过的路径是（ ）。
A.计算机P和计算机Q之间的路径 B.计算机P和计算机S之间的路径
C.计算机Q和计算机R之间的路径 D.计算机S和计算机T之间的路径
图4-35 某IP网络连接示意
3.一个路由器的路由表通常包含（ ）。
A.目的网络和到达该目的网络的完整路经
B.所有的目的主机和到达该目的主机的完整路经
C.互联网中所有路由器的IP地址
D.目的网络和到达该目的网络路径上的下一个路由器的IP地址
4.下面哪些设备不能隔离冲突域？（ ）
A.中继器 B.网桥 C.交换机 D.路由器
牛刀小试解析
1.C 解析 本题考查从物理层到网络层的网络互联设备。物理层互联设备是集线器和中继器，数据链路层互联设备是网桥和交换机，而网络层互联设备是路由器，传输层和应用层互联设备是网关。交换机的实质是一种多端口网桥，工作在数据链路层，而不是网络层。故而，C项错误。
2.B 解析 首先我们来回顾一下广播域和冲突域。
冲突域：一个支持共享介质的网段所在的区域。
广播域：一个广播帧能够到达的范围。
集线器是工作在物理层的设备，当它收到数据以后就把这个数据复制下来，并把这个数据向所有的接口发送一次。所以，我们说集线器所有接口是一个冲突域和广播域。
交换机和集线器就不一样了，交换机是工作在数据链路层的设备，它能够识别数据帧和MAC地址，它的工作方式和集线器有很大的区别。交换机依靠MAC地址表来转发数据，对于MAC地址表里没有的数据就从所有端口广播出去（数据进来的端口除外）。所以我们说交换机的每个接口都是一个冲突域，交换机的所有接口都属于一个广播域。
路由器是工作在网络层的设备，依靠路由表来转发数据。对于广播流量，路由器会处理，但是不会转发数据。所以我们说路由器的每个接口都属于同一个冲突域和广播域，路由器可以用来隔离广播域。4个答案中，只有计算机P和计算机S之间是跨路由的。所以，广播分组不能经过这条路径。
3.D 解析 一个网络的路由表通常有目的网络和通往目的网络的下一跳路由的IP地址，故而，D项正确。显然，路由器不会拥有互联网上所有路由器的IP地址，要不然路由表就太大了。相同的道理，到达目的主机的完整路径也不会有的。
4.A 解析 物理层设备不能隔离冲突域，数据链路层设备能隔离冲突域但不能隔离广播域，网络层设备可以隔离广播域和冲突域。中继器是物理层设备，不能隔离冲突域。网桥和交换机是数据链路层设备，能隔离冲突域但不能隔离广播域。路由器是网络层设备，既能隔离冲突域，也能隔离广播域。故而，选择A项。