路由器是一种具有多个输入端口和输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。
路由器的工作原理可分为路由选择和分组转发两大部分，两者协同完成数据包的转发任务。以下是具体流程和核心组件的作用：
分组转发部分由交换结构、一组输入端口以及一组输出端口构成。信号从路由器的某个输入端口进入路由器。物理层将信号转换成比特流后，向上交付给数据链路层处理。数据链路层从比特流中识别出帧，去掉帧头和帧尾后向上交付给网络层处理。
如果交付给网络层处理的分组是普通待转发的数据分组，则根据分组首部中的目的地址进行查表转发。若找不到匹配的转发条目，就丢弃该分组。否则，按照匹配条目中所指示的端口进行转发。
网络层更新数据分组首部中的某些字段的值，例如将数据分组的生存时间TTL-1。然后向下交付给数据链路层进行封装。数据链路层将数据分组封装成帧后，向下交付给物理层处理。物理层将帧看作比特流，将其变换成相应的电信号发送出去。
如果交付给网络层处理的是携带有路由报文的路由分组。则把路由报文送交路由选择处理机。路由选择处理机根据路由报文的内容来更新自己的路由表。路由表一般仅包含从目的网络到下一跳的映射。
路由选择处理机除了处理收到的路由报文，还会周期性的给其他路由器发送自己所知道的路由信息。
路由器的各端口还应具有输入缓冲区和输出缓冲区。输入缓冲区，用来暂存新进入路由器但还来不及处理的分组。输出缓冲区用来暂存已经处理完毕但还来不及发送的分组。需要说明的是，路由器的端口一般都具有输入和输出功能。
交换结构的速率对于路由器的性能是至关重要的。因此，人们对交换结构进行了大量研究，以提高路由器的转发速率。实现交换结构的三种基本方式是通过存储器、通过总线、以及通过互连网络这三种交换结构可实现的路由器转发速率依次提高。
接收数据包：
查找转发表：
交换结构：
发送数据包：
路由器通过路由选择（动态计算路径）和分组转发（快速数据交换）两大功能实现网络互联。其核心原理是：
通过这种分层和模块化设计，路由器能够在大规模网络中实现灵活、高效的路径选择和数据转发。
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