波仔
📡 第三章 路由器和它庞大的功能
📄 一句话概括

1990 年代的路由器要同时支持七八种协议簇，因为那时 IP 还没有一统天下。 这段历史在今天重演了一次：IPv4 与 IPv6 双栈，就是「多协议」的缩小版。

📝 本节和前面几节的关系

上一节给了功能分类，这一节看分类里最早消失的一类。 它消失得很彻底，但留下的教训一点没过时。

一、当年要支持哪些协议

协议簇 谁在用 今天

TCP/IP 互联网、UNIX 唯一主流 IPX／SPX Novell NetWare 基本消失 AppleTalk Mac 网络 1990 年代末停用 SNA IBM 主机 少数金融遗留 DECnet DEC 小型机 消失 X.25 分组交换网 被帧中继与 IP 取代

为什么当年要支持这么多：不同厂家的机器说不同的话，而路由器是唯一能把它们连起来的盒子。 这叫「多协议路由」，是当年路由器最值钱的能力——也是它比交换机贵十倍的理由。

二、三种地址结构，三张路由表

IP：4 字节网络号 ＋ 4 字节主机号，固定分界。 IPX：4 字节网络号 ＋ 6 字节节点号，节点号就是 MAC 地址。 AppleTalk：2 字节网络号 ＋ 1 字节节点号，又是一种分法。

三种长度、三种寻址方式，所以路由器要为每种协议单独维护一张路由表。一台设备跑三套协议， 内存与 CPU 都要三份。

这也是为什么当年的路由器那么贵：不是硬件贵， 是「每多支持一种协议，整套转发逻辑都要再实现一遍」。

三、IP 为什么赢了

它最简单，所以最容易实现；实现得多，所以最便宜；便宜，所以最多人用。这是个正反馈。

而 IPX 与 AppleTalk 都犯了一个共同的错：把「自动发现」做得太好。自动发现靠广播， 广播在大网里就是灾难。IP 的「地址要人配」看着笨，但它换来了可规划性。

这段历史在今天重演：IPv4 与 IPv6 并存要同时跑两套路由协议、维护两张表。 所以「双栈」不是免费的——它有实打实的资源与运维代价。

四、动手 Demo：那些消失的协议簇，路由器为什么曾经要支持它们

这段列出七种协议簇的用途与结局，再对比 IP、IPX、AppleTalk 三种地址结构， 算出「支持三套协议要多花几份资源」。

for name, who, today in protos:
    T([name, who, today], [0, 0, 0])
P(u"  支持 3 种协议簇：要 3 张路由表、3 套转发逻辑。")

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
那些消失的协议簇，路由器为什么曾经要支持它们
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**1990 年代的路由器要同时支持七八种协议簇**，因为那时还没有「IP 一统天下」。

  协议簇           谁在用             今天
  ----------------------------------------------------------
  TCP/IP           互联网、UNIX       唯一主流
  IPX／SPX         Novell NetWare     基本消失
  AppleTalk        Mac 网络           1990 年代末停用
  SNA              IBM 主机           少数金融遗留
  DECnet           DEC 小型机         消失
  Banyan VINES     PC 网络            消失
  X.25             分组交换网         被帧中继与 IP 取代

**为什么当年要支持这么多**：因为不同厂家的机器说不同的话，
**而路由器是「唯一能把它们连起来的盒子」。**
**这叫「多协议路由」，是当年路由器最值钱的能力。**

**IPX 的地址结构值得看一眼**，它解释了「为什么路由器要认识多种地址」：

  · IP：**4 字节**网络号 ＋ 4 字节主机号，固定格式。
  · IPX：**4 字节网络号 ＋ 6 字节节点号**（就是 MAC 地址），格式不同。
  · AppleTalk：**2 字节网络号 ＋ 1 字节节点号**，又不同。

**三种地址长度、三种寻址方式**，所以路由器要为每种协议单独维护一张路由表。
**一台设备跑三套协议，内存与 CPU 都要三份。**

**这段历史的意义在今天**：
**IPv6 与 IPv4 并存就是同一个问题的重演**——两台路由器之间要同时跑两套路由协议、维护两张表。
**所以「双栈」不是免费的，它有实打实的资源代价。**

「唯一主流」这四个字是整个网络史最重要的结果之一：它意味着今天的工程师只需要懂一套协议。 而 1995 年的工程师要懂五套。

三种地址结构那段值得细看：IPX 把 MAC 当地址（6 字节节点号）， 所以它不需要 ARP——这个设计当年很聪明，但它把「地址」与「硬件」绑死了，换网卡就换地址。

最后一句「双栈不是免费的」要记住：今天很多人把 IPv6 当成「加个地址就行」， 实际上它要多一套路由协议、多一套 ACL、多一套监控。 成本结构与当年的多协议路由完全一样。

30 秒实验

  1. 查一下你的电脑有没有 IPv6 地址。
  2. 看路由表里 IPv4 与 IPv6 各有多少条。
  3. 想一想：如果只用 IPv6 不用 IPv4，能省掉哪些工作？

常见误区

  1. 以为多协议支持是「老掉牙的事」。IPv4／IPv6 双栈就是它。
  2. 以为协议之争是技术优劣。主要是成本与生态的正反馈。
  3. 以为双栈只多一个地址。要多一整套路由、策略与监控。
自测三问（点开对答案） 1. 当年路由器为什么必须支持多种协议簇？ —— 不同厂家的机器说不同的协议，路由器是唯一能把它们连起来的盒子。 2. IPX 的地址为什么要 6 字节节点号？ —— 它直接用 MAC 地址作节点号，因此不需要 ARP。 3. IP 最终胜出的关键是什么？ —— 简单、易实现、便宜、用的人多，形成正反馈。

下一节：看一个今天还在的功能——路由器和交换机长在了一起。

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