此章导读

此章关键详细介绍路由器的构成、配置方式、路由器的运行操作过程、路由器的最基本配置、路由器的工作原理等。

此章学习目标：

& 把握路由器的内部构造

& 灵活运用路由器的运行操作过程

& 了解路由器的工作原理

& 把握路由器的最基本配置

2.1 路由器基本知识

2.1.1 路由器的控制面板

网络交换机的插口大都在前板上，而路由器的插口大部分都是在后板上，路由器的前板只有一些显示灯，锐捷的路由器将CONSOLE配置口（控制面板端口号）和AUX配置口（协助端口号）放到前板上，因而在实验室经常将路由器相反组装，这样有利于布线。有一些路由器带2个同歩串口通信，有一些路由器有好几个互联网接口卡扩展槽，及控制模块扩展槽，如下图2-1所显示。

2.1.2 路由器的构成

路由器由软件和硬件构成。硬件配置由中央控制部件（Central Processor Unit，CPU），只读存储器（Read Only Memory，ROM）、运行内存（Random Access Memory，RAM）、闪存芯片（FLASH Memory）、非易失性运行内存（Nonvolatile RAM，NVRAM）、插口、控制面板端口号（CONsole Port）、协助端口号（AUXiliary Port）、电缆线（CABle）等物理学硬件配置和电路组成；手机软件由路由器的IOS电脑操作系统和运作配置文档构成。

1．Cpu

路由器实际上就是一种专用计算机主板，它包括了一个“中间控制部件”（CPU），差异系列产品和型号路由器，其CPU也有所不同。CPU的重要目标就是承担路由器的配置管理方法、维护保养默认路由，挑选最好路由器，分享数据文件。

2．储存器

路由器通常采用4种类型的储存器：ROM、RAM、Flash RAM、NVRAM。

（1）ROM（写保护运行内存）

ROM保存着通电自测试确诊所需要的命令、自举电路程序流程、路由器IOS（Internetwork Operating System）电脑操作系统的帮助一部分，承担路由器的指导和确诊（初始设置作用）。这是路由器的启动软件，承担使路由器进到正常的的工作环境。ROM一般存放一个或几个处理芯片上，或压接在路由器的主板上。ROM中app的更新必须更换CPU里的可插拔处理芯片。

ROM中主要包括：

① 系统软件通电自查编码（POST）：用以检验路由器中各硬件配置一部分是不是完好无损。

② 系统引导区编码（Boot Strap）：用以运行路由器并加载IOS电脑操作系统。

（2）闪存芯片（Flash）

Flash RAM（闪存芯片），是可以读可写的储存器，储存IOS电脑操作系统（IOS印象和微编码），当IOS更新时，不用拆换Cpu的处理芯片，只需改变Flash RAM里面的内容就可以，它的作用等同于电脑硬盘。在设备重启或待机以后依然能保存数据，保持路由器的正常运转。实际上，假如Flash容积够大，甚至可以储放好几个电脑操作系统，这一点在开展IOS更新时十分实用。当不了解新版本IOS是不是平稳时，可以从更新后仍然保存老版IOS，当出现问题可快速退到老版电脑操作系统，从而减少长时间网络问题。闪存芯片要不安装于主机SIMM槽上，要不制成一块PCMCIA卡。

（3）非易失性RAM（NVRAM）

NVRAM（非易失性RAM）是可以读可写的储存器，储存IOS在路由器运作时读取的运行配置数据信息（配置文档Startup-Config）。当路由器运作时，最先找寻并实施该配置。路由器启动时，该配置也就成了“运作配置”，改动运作配置并保留后，运作配置便被拷贝到NVRAM中变成运行配置，在下一次路由器运作时将加入修订后的新配置。NVRAM容积比较小，通常是在路由器上只配置32KB~128KB大小的小NVRAM。与此同时，NVRAM的速度很快，成本费还是比较高的。

（4）随机存储器（RAM）

RAM（随机存储器运行内存），能读可写的储存器，仅有RAM在路由器运行或停电时，遗失具体内容，和计算机中的RAM一样。RAM的功效有：

① 储放默认路由

② 做为计算机内存（地址解析协议书ARP的计算机内存、迅速互换的计算机内存、临时性的和运转的配置文档）

③ 数据库的储存器（做为数据文件的缓存、数据文件维持序列）

④ 指令（编程代码）

RAM的存取时间好于前边提到的三种储存器的存取时间，促使路由器的CPU能快速浏览这些数据。

3．路由器的插口

路由器可以进行网络互联是由插口完成，它能够与各种各样互联网开展物理连接，路由器的数字电子技术非常复杂，接口方式也非常多。路由器的插口主要分为局域网络插口、局域网插口和配置接口三类。每一个插口都有各自的名称和序号，在路由器上都有标明。依据路由器新产品的不一样，其插口数量和种类也有所不同，试验室中常用的插口是以太网接口RJ45插口（标明f1/1）及高速同步串口通信（标明s1/1）。

（1）局域网络插口

RJ45插口：五类双绞线千兆以太网，标明“Fastethernet 1/1”等，有10M、100M、1000M差别，现阶段比较多的是100M。

SC插口：光纤头，联接迅速以太网接口或千兆以太网网络交换机，仅有高端路由器才会。

（2）局域网插口：

高速同步串口通信：可联接DDN、帧中继、X.25、E1等。

同歩/多线程串口通信：用以Modem或Modem池连接，完成远程计算机根据公用电话亭网拨入互联网。

ISDN BRI插口：用以ISDN路线根据路由器完成与Internet或其它远程网络连接，可以实现128Kbps的通信速率。

xDSL插口：用以xDSL路线连接。

（3）配置插口：

AUX接口：该插口为多线程插口，主要运用于远程控制配置、拔号备份数据、Modem联接。适用硬件配置流控制，非常少应用。

Console接口：该插口为多线程插口，关键联接终端设备或适用终端设备仿真程序电子计算机，在当地配置路由器。不兼容硬件配置流控制，这也是常用配置插口。

4．路由器电脑操作系统

IOS配置一般是由根据文字的cmd插口（Command Line Interface，CLI）所进行的。

5．配置文档

有两类的配置文档：

（1）运行配置文档（Startup-config)：又称为备份数据配置文档，被储存在NVRAM中。

（2）运作配置文档（running-config）：又称为主题活动配置文档，停留在存储空间中。

2.1.3 可配置的路由器接口方式与应用

路由器做为互联网间的互连机器设备，以其联接网络的各种各样，因此其接口方式也非常多。锐捷路由器适用多种多样型号接口方式，主要包括：E1、ISDN、VOIP、V.35、多线程接口方式。

1．E1插口与应用

E1插口在路由器这一端表现形式通常是DB9插口，但在另一端DCE机器设备（例如光纤转换器、接口转换器、光纤转换器、光端机等）一端的插口表达形式主要有两种：G.703非均衡的75 ohm，均衡的120 ohm2种插口。

路由器里的E1接口模块：

运用：

l 把整个2M作为一条链接，如DDN 2M；

l 将2M作为多个64k以及组成，如128K，256K等，如CE1；

l 作为视频语音网络交换机数字的无线中继，那也是E1最原本用法，一条E1能够传30路语音。PRI是其中最常用的一种接入方式。

2．V35接口方式与应用

V.35插口在路由器一端为DB50插口，外置网络端为34针插口。V.35电缆线用以同歩方法传送数据，在插口上封装形式 x.25、帧中继、ppp、slip、lapb 等链路层协议书，适用IP、IPX网络层协议。V.35 电缆线传送（同歩方法下）的认可最大速度是2mbps，传输距离与传输速度相关，在V35插口上速度与接口的联系是：2400bps-1250m；4800bps-625m；9600bps-312m； 19200bps-156m；38400bps-78m；56000bps-60m；64000bps-50m；2048000bps-30m

运用：

V35接口的应用既普遍又十分单一，在所有低速档同歩路线（64K-128K）的路线上面使用这些。

3．多线程接口方式与应用

多线程插口路线都遵照EIA指定标准的，最传统和最典型的多线程插口是RS-232。如今在路由器上运用的接口方式有RS-232、DB-25、DB-9、RJ-45等。

运用：

l 拨号服务器中做为接入服务器的插口。

l 多线程专线运输的连接插口，应用多线程插口传送到多线程专线运输的MODEM上。

l 哑终端设备的使用步骤，路由器的多线程插口根据使用TELNET的形式，联接哑终端设备。

l 在实验室中应用反方向TELNET的应用场所

l 拔号备份数据的环境里，能把多线程插口联接多线程专线运输/PSTN/ISDN路线做备份数据插口。

4．ISDN插口与应用

ISDN机器设备包含网络交换机和互联网智能终端。互联网智能终端（NT）有ISDN小网络交换机、ISDN电源适配器、ISDN路由器、数据话机等，一个数字话机占有一个B无线信道。它安装在客户处，分成NT1和NT2二种，它让模拟信号在常规网络线上传送和理解。

在我国电话局所提供的ISDN基群速度插口（PRI）为30B D。ISDN的PRI给予30个B无线信道和1个64Kbps的 D无线信道，总速度达到2.048Mbps。B无线信道速度为64Kbps，用以传送用户信息，D无线信道关键传输控制报文。在我国ISDN应用拔号方法建立和ISP连接，它可以作为DDN或帧中继线路的预留。考虑到选用与电话网络不同类型的交换设备，ISDN客户与电信公司间连接选用模拟信号，因此ISDN的无线信道创建时间不长、路线通信品质不错、误码率和重新传输率不高。

运用：

l 在ADSL普及化之前做单一的网上路线；

l 做为多源互联网主线路的自动备份路线，因为这种路线在没有使用时产生费用非常少，备份数据主线路时速度更快，可靠性高，因而非常容易被客户所认可；

l 可以作为普通电话应用，ISDN尽管是一种数据电子电路，但是其传送网络的物质同是公共性无线电话，因此在客户不上网时，能够把它当作普通电话应用。

5．VOIP插口与应用

传统式视频语音，从通话方到传输方，彻底根据PSTN互联网相互连接，VOIP视频语音与其不一样，IP视频语音坐落于公用电话亭网与给予传输服务的IP网络的连接处，客户拨通VOIP电话时，经程控交换机网络交换机接转到IP语音网关，在由IP语音网关将客户话路数据转发到IP网络，根据IP网络做到被通话客户手机所属IP网关，然后由该网关ip将数据转至叫成客户手机所属的PSTN在网络上，从而达到叫成客户电话，因而可以利用IP网络共享带宽，充分利用资源的优点。

VOIP的音频插口一共有二种型号规格：FXO、FXS。FXO：是一种不给他所相连的系统进行供电系统的插口，所以它多用于接ISP的中继线路。FXS：是能够给他所相连的路线开展数据信号和供电系统的传送的插口，因而它能够相互连接到打印机或是话机上。

运用：

在大多数存有IP网络的区域，只需要在路由器上装上对应的语音模块，都可以用VOIP

2.1.4 路由器的运行操作过程

（1）开启路由器开关电源后，系统硬件实行通电自查（POST）。运作ROM里的硬件测试程序流程，检验各部件能不能正常运转。进行硬件测试后，逐渐手机软件复位工作中。

（2）手机软件复位全过程。载入并运作ROM里的BootStrap启动程序，开展基本正确引导工作中。

（3）精准定位并载入IOS系