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疑问？
我们都知道分组交换采用存储转发的技术，路由器收到相关分组后，会先存储到其内存中，然后查询路由表后再进行转发，如果此时路由器发生故障（如突然断电），那是不是我这个路由器上的存储的分组就丢失了呢？
答案：是的，如果路由器在分组还没有转发出去之前突然故障，这些存储在缓冲区(Buffer)中的分组通常就会丢失。
那实际生产中分组交换的可靠性来自哪里呢？接着往下看。
谁保证了可靠性？
分组交换为什么要存储转发？
假设有一个数据包
PC A
│
│ IP Packet
▼
Router1
│
▼
Router2
│
▼
ServerRouter1收到完整的数据包以后，会经历几个步骤：
① 接收整个数据包
② 放入缓存(Buffer)
③ 检查IP头
④ 查询路由表(FIB)
⑤ 找到下一跳
⑥ 放入发送队列
⑦ 发出去所以它确实要"存储"，且这个存储一般不是硬盘，而是内存 RAM(Buffer)，通常就是几十MB、几百MB甚至更大的高速缓存。
如果这时候路由器坏了包会丢吗？
答案：一定会丢。
例如：
PC
│
▼
Router1
↑
Packet
正在Buffer里面突然：
Router1
Power Off那么RAM里的Buffer全部没了
因为RAM断电即失，所以这个Packet真的丢了。
这就是 Packet Loss（丢包），互联网允许发生丢包。
为什么互联网还能正常通信？
答案：IP协议本身就是不可靠协议（Best Effort）。
IP协议只保证：尽力帮你送达。
它不会保证：
- 一定送到
- 一定按顺序
- 一定不重复
- 一定不丢
所以RFC里面把IP叫：Best Effort Delivery（即尽力而为）。
那是谁保证可靠？
答案：主要是 TCP。
例如：
发送100个Packet
1
2
3
4
5
...
100Router2坏了，导致：
Packet
45
46
47
丢失接收端收到：
1
2
3
...
44
48
49
...
100TCP就会马上发现：
45呢？
没收到于是：
ACK
一直ACK 44 或者发送SACK信息。发送端发现：
哦
45没到重新发送：
45
46
47因此应用层感觉不到，因为TCP帮你补发了。
UDP怎么办？
答案：UDP没有重传，是一种不可靠的传输协议。
如果 Packet 丢了，就是真的没了。
例如：视频会议第324帧丢了，就直接播放下一帧，不会补，因为补回来已经晚了。
整个路由器坏了后面传输又怎么办？
答案：动态路由
例如：
R2
/
PC--R1
\
R3正常：
PC
↓
R1
↓
R2
↓
ServerR2坏了，路由协议会重新收敛：
PC
↓
R1
↓
R3
↓
Server这就是动态路由，设计到的相关协议为：
- OSPF
- IS-IS
- RIP
- BGP
路由器会根据这些协议重新计算最短路径，于是后续Packet就会走另一条路。
注意：已经在R2缓冲区里的那些Packet还是会丢，只是之后的新Packet改走别的路，最终通过 TCP 可靠传输协议对丢失部分的数据进行重传。
其他疑问？
路由器为什么不把Packet写磁盘？
答案：因为磁盘的读写速率太慢。
也许你会想：既然RAM会丢，为什么不存SSD？
原因很简单，磁盘读写速度太慢（即便是 SSD）。
例如：一个100G接口 ≈ 12.5GB/s
如果每个Packet都：
写SSD
↓
读SSD
↓
发送延迟会暴涨，而互联网要求延迟几十微秒、甚至几微秒，SSD根本来不及。
因此，所有高性能路由器都是：
Packet
↓
ASIC
↓
Buffer(RAM)
↓
发送而不会落盘。
如果路由器Buffer满了怎么办？
答案：路由器主动丢包
例如：出口1G，入口10G
瞬间：100万个Packet进入
Buffer 放不下，于是直接Drop，这叫 Tail Drop 或 RED(Random Early Detection)，即主动提前丢一些包。
TCP看到丢包以后降低发送速度，形成TCP拥塞控制。
所以，丢包并不是异常，而是互联网正常运行的一部分。
结论
互联网并不是依靠路由器保证数据不丢，而是依靠端到端协议（主要是 TCP）和网络冗余来保证最终可靠。