本章导读

本章重点介绍了路由器的组成、配置模式、启动过程、基本配置、工作原理等。

本章的学习目标：

& 掌握路由器的内部结构

& 熟练掌握路由器的启动过程

& 了解路由器的工作原理

& 掌握路由器的基本配置

2.1 路由器基础知识

2.1.1 路由器面板

交换机的接口大多在前面板上，路由器的大部分接口都在后面板上，路由器的前面板上只有一些指示灯锐捷路由器将CONSOLE配置口(控制台端口)和AUX配置口(辅助端口)放置在前面板上，所以路由器经常反过来安装在实验室，以便于接线。有些路由器有两个同步串口，有些路由器有多个网络接口卡插槽和模块插槽，如图2-1所示。有些路由器有两个同步串口，有些路由器有多个网络接口卡插槽和模块插槽，如图2-1所示。

2.1.2 路由器的组成

由硬件和软件组成的路由器。硬件由中央处理单元组成（Central Processor Unit，CPU），只读存储器（Read Only Memory，ROM）、内存（Random Access Memory，RAM）、闪存（FLASH Memory）、非易失性内存（Nonvolatile RAM，NVRAM）、接口，控制台端口（CONsole Port）、辅助端口（AUXiliary Port）、线缆（CABle）由路由器组成的物理硬件和电路；IOS由操作系统和操作配置文件组成。

1．处理器

路由器本质上是一种包含中央处理单元的特殊计算机主机（CPU），不同系列和型号的路由器CPU也不一样。

1．处理器

路由器本质上是一种包含中央处理单元的特殊计算机主机（CPU），不同系列和型号的路由器CPU也不一样。CPU主要任务是管理和维护路由器的配置，选择最佳路由，转发数据包。

2．存储器

路由器主要使用四种类型的存储器：ROM、RAM、Flash RAM、NVRAM。

（1）ROM(只读内存)

ROM保存加电自测诊断所需的指令、自举程序和路由器IOS（Internetwork Operating System）操作系统的指导部分负责路由器的指导和诊断(系统的初始化功能)。它是使路由器进入正常工作状态的路由器启动软件。ROM通常存储在一个或多个芯片上，或插入路由器的主板上。ROM软件升级需要替换CPU可插拔芯片。

ROM主要包括：

① 系统加电自检代码（POST）：检测路由器各硬件部件是否完好。

② 系统引导区域代码（Boot Strap）：用于启动路由器并载入IOS操作系统。

（2）闪存（Flash）

Flash RAM(闪存)是保存可读可写的存储器IOS操作系统（IOS当IOS升级时，无需更换处理器芯片，只需重写即可Flash RAM内容可以，其作用相当于硬盘。数据仍然可以在系统重新启动或关闭后保存，以保持路由器的正常运行。事实上，如果Flash容量足够大，甚至可以存储多个操作系统IOS升级非常有用。不知道新版本IOS升级后是否稳定可以保留旧版本IOS，出现问题时，可迅速返回旧版本的操作系统，避免长期网络故障。闪存或安装在主机上SIMM要么在槽上做成一块PCMCIA卡。

(3)非易失性RAM（NVRAM）

NVRAM（非易失性RAM）保存可读可写存储器IOS路由器启动时读取的启动配置数据(配置文件)Startup-Config）。当路由器启动时，首先找到并执行配置。路由器启动后，该配置成为运行配置NVRAM将其转换为启动配置，并在下次路由器启动时转换为修改后的新配置。NVRAM路由器上通常只配置32个容量KB~128KB大小的NVRAM。同时，NVRAM速度快，成本高。

(4)随机存储器（RAM）

RAM(随机存取内存)，只有可读可写的存储器RAM当路由器启动或断电时，丢失计算机中的内容和RAM一样。RAM的作用有：

① 存放路由表

② 作为高速缓存(地址分析协议)ARP高速缓存、快速交换、临时和运行的配置文件)

③ 数据存储器(作为数据包缓冲，数据包保持队列)

④ 命令(程序代码)

RAM存取速度优于上述三种存储器，使路由器CPU能够快速访问这些信息。

3.路由器接口

路由器可以通过接口进行网络互联，可以物理连接到各种网络。路由器的接口技术非常复杂，接口类型也很多。

3.路由器接口

路由器可以通过接口进行网络互联。它可以物理连接到各种网络。路由器的接口技术非常复杂，接口类型也很多。路由器接口主要分为局域网接口、广域网接口和配置接口。每个接口都有自己的名字和号码，并在路由器上标记。根据路由器产品的不同，接口的数量和类型也不同。以太网是实验室中常见的接口RJ45接口（标注f1/1s1/1）。

(1)局域网接口

RJ45接口：双绞线以太网接口，标注Fastethernet 1/1”等，有10M、100M、1000M目前最多100M。

SC接口：光纤接口，连接快速以太网或千兆以太网交换机，只有高级路由器。

(2)广域网接口:

高速同步串口：可连接DDN、帧中继、X.25、E1等。

同步/异步串口:Modem或Modem通过公共电话网络将远程计算机连接到网络上。

ISDN BRI接口：用于ISDN通过路由器实现线路Internet128Kbps通信速率。

xDSL接口：用于xDSL连接线路。

(3)配置接口:

AUX接口：该接口为异步接口，主要用于远程配置、拨号备份、Modem连接。支持硬件流控制，很少使用。

Console接口：该接口为异步接口，主要连接终端或支持终端模拟程序计算机，并在本地配置路由器。最常用的配置接口是不支持硬件流控制。

4.路由器操作系统

IOS基于文本的命令行接口通常通过配置（Command Line Interface，CLI）进行的。

5．配置文件

配置文件有两种类型：

(1)启动配置文件（Startup-config)：也称备份配置文件，保存在中NVRAM中。

(2)运行配置文件（running-config）：也叫活动配置文件，留在内存里。

2.1.3 可选路由器接口类型及应用

应用：

遵循异步接口线路EIA最传统和典型的异步接口是指定的标准RS-232。

3.异步接口类型及应用

应用：

l 拨号服务器作为接入服务器的接口。

l 异步专线的接入接口用异步接口连接到异步专线MODEM上。

l 使用哑终端，使用路由器的异步接口TELNET连接哑终端的方式。

l 反向使用于实验室TELNET的应用场合

l 在拨号备份环境中，异步接口可连接到异步专线/PSTN/ISDN备份接口为线路。

4．ISDN接口及应用

ISDN该设备包括交换机和网络终端设备。网络终端设备（NT）有ISDN小交换机、ISDN适配器、ISDN路由器、数字电话等，数字电话占据B信道。它安装在用户处，分为NT1和NT它使数字信号在普通电话线上传输和接受。

中国电话局提供的ISDN基群速率接口（PRI）为30B D。ISDN的PRI提供30个B信道和1个64个Kbps的 D总速率可达2.048Mbps。B信道速率为64Kbps，用于传输用户数据，D信道主要传输控制信令。我国ISDN建立和使用拨号ISP它可以作为连接DDN或备用帧中继线。与电话网络不同的交换设备，ISDN用户与电信局之间的连接采用数字信号，因此ISDN信道建立时间短，线路通信质量好，误码率低，重传率低。

应用：

l 在ADSL推广前做简单的上网线路；

l 作为广域网络主线的备份线，备份主线速度快，稳定性高，容易被用户接受；

l 可作为普通电话使用，ISDN尽管是数字电子线路，但其传输的网络介质也是公共电话网络，因此当用户不上网时，可以将其用作普通电话。

5．VOIP接口及应用