电脑互动吧

用户名  找回密码
 注册
查看: 9059|回复: 0

路由器的硬件构造

[复制链接]
发表于 2011-11-20 10:43:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。路由器由硬件和软件组成。硬件主要由中央处理器、内存、接口、控制端口等物理硬件和电路组成;软件主要由路由器的IOS操作系统组成。" X+ z3 u. x$ R7 a4 ]1 t0 @
    9 Z' U0 N% q- m: x8 G* X
    我们以当前普遍应用的Cisco路由器为例给大家介绍一下路由器的硬件组成及其工作情况。让大家在使用它们的同时,对它们的组成也有所了解。1 p- ]2 J5 n) T' Z' _+ M- ?5 c
   
2 b# X# B( g1 t- ?: H    中央处理器(CPU)
: ~; \$ P; D! o2 D8 i   
6 A! ~4 y# w; M! l    与计算机一样,路由器也包含了一个中央处理器(CPU)。不同系列和型号的路由器,其中的CPU也不尽相同。Cisco路由器一般采用Motorola 68030和Orion/R4600两种处理器。路由器的CPU负责路由器的配置管理和数据包的转发工作,如维护路由器所需的各种表格以及路由运算等。路由器对数据包的处理速度很大程度上取决于CPU的类型和性能。
& }9 h- O0 Q  f9 l. w   
- \$ ]$ Q. `8 X9 K$ n3 P    内存  路由器采用了以下几种不同类型的内存,每种内存以不同方式协助路由器工作。4 @- [! s3 p! V2 x7 _5 A( }
    ! x: A2 m0 g5 `! S2 T
    1.只读内存(ROM)0 v4 n& Y3 I5 {2 \: N/ {$ u
    7 j/ F8 B; b% \7 I
    只读内存(ROM,Read .ly Memory)在Cisco路由器中的功能与计算机中的ROM相似,只能读取而不能写入,通常用来存储生产厂家固化写入的程序数据,在特定专业条件下才可以写入如要进行升级,则要替ROM芯片。ROM中主要包含:4 D6 t7 @8 E1 b3 h1 z+ \7 ?. Z- N
    ) t8 q3 w! A6 f) Z$ a
    1)系统加电自检代码(POST),用于检测路由器中各硬件部分是否完好;
4 u+ q, \4 i# t2 u2 W1 g* y   
; e$ r3 m2 m& Q- w( ~8 C2 C    2)系统引导区代码(BootStrap),用于启动路由器并载入IOS操作系统;' o6 G  P, h. ^4 z4 c+ P
   
: d( v- U' W$ ?9 X    3)备份的IOS操作系统,以便在原有IOS操作系统被删除或破坏时使用。通常,这个IOS比现运行IOS的版本低一些,但却足以使路由器启动和工作。8 u8 G" v; b* y4 @6 |6 f
    9 F3 @" ?9 t6 e; t; }" n+ R
    2.闪存(Flash)6 G& O; `9 {* c
    ( G- L% o; B! B3 v& o  I& p$ {0 U
    闪存(Flash)是可读可写的存储器,在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。Flash中存放着当前使用中的IOS。事实上,如果Flash容量足够大,甚至可以存放多个操作系统,这在进行IOS升级时十分有用。当不知道新版IOS是否稳定时,可在升级后仍保留旧版IOS,当出现问题时可迅速退回到旧版操作系统,从而避免长时间的网路故障。. A/ ~) [8 o! I, n# C1 P
    ) A6 `7 r" J( O6 \8 o, _
    3.非易失性RAM (NVRAM)
/ m0 |& N# @: s6 S    " V5 e: r" Q* N' u" O( r6 V
    非易失性RAM(Nonvolatile RAM)是可读可写的存储器,在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。由于NVRAM仅用于保存启动配置文件(Startup-Config),故其容量较小,通常在路由器上只配置32KB~128KB大小的NVRAM。同时,NVRAM的速度较快,成本也比较高。
5 P. o( T# {# t   
5 h, ^/ N8 f" a" g; o: y    4.随机存储器 (RAM)) u6 b/ P! O* H
    : T3 L+ X1 c% w! C! E7 d
    RAM也是可读可写的存储器,但它存储的内容在系统重启或关机后将被清除。和计算机中的RAM一样,Cisco路由器中的RAM也是运行期间暂时存放操作系统和数据的存储器,让路由器能迅速访问这些信息。RAM的存取速度优于前面所提到的3种内存的存取速度。+ a7 _2 A8 d' w; x
   
' a% i' I  E$ c% ?8 c6 B7 N    运行期间,RAM中包含路由表项目、ARP缓冲项目、日志项目和队列中排队等待发送的分组。除此之外,还包括运行配置文件(Running-config)、正在执行的代码、IOS操作系统程序和一些临时数据信息。( _' _" l7 [9 L9 T8 [$ T; E
    & X0 L9 Y1 s' R% K, Y% f5 R0 X
    路由器的类型不同,IOS代码的读取方式也不同。如Cisco 2500系列路由器只在需要时才从Flash中读入部分IOS;而Cisco 4000系列路由器整个IOS必须先全部装入RAM才能运行。因此,前者称为Flash运行设备(Run from Flash),后者称为RAM运行设备(Run from RAM)。
3 q/ ~' d, c4 h" q, ]    ) [8 e; Q) X- x7 Z6 [; }
    PS:RAM有两大类,一种称为静态RAM,Static RAM/SRAM。SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了,但是它也非常昂贵。所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU的一级缓冲,二级缓冲。另一种称为动态RAM,Dynamic RAM/DRAM,动态RAM的速度比SRAM慢,不过比任何ROM都要快。计算机内存就是DRAM的。DRAM 只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM 必须隔一段时间刷新(refresh)一次。如果存储单元没有被刷新,数据就会丢失。
7 @" b) {- N: B  z2 G  G0 x      j! C" i  q& s$ l, R6 B
    路由器加电启动过程:
* Z4 t6 p' ^* u: C% `    ( b! O) J$ Q% ]2 p+ N
    1)系统硬件加电自检。运行ROM中的硬件检测程序,检测各组件能否正常工作。完成硬件检测后,开始软件初始化工作。9 {9 \6 U5 g+ ]
    8 w6 \# Q5 _9 g5 n, L8 R7 F
    2)软件初始化过程。运行ROM中的BootStrap程序,进行初步引导工作。
: x6 z  N5 S2 y   
5 ?! R+ J9 O3 H8 ]6 l' q6 X: P4 I    3)寻找并载入IOS系统文件。IOS系统文件可以存放在多处,至于到底采用哪一个IOS,是通过命令设置指定的。. L1 D( w' A9 I/ G( _+ z% @
    - N& w! W! B3 ~5 U+ a1 S  a9 t2 x
    4)IOS装载完毕,系统在NVRAM中搜索保存的Startup-Config文件,进行系统的配置。如果NVRAM中存在Startup-Config文件,则将该文件调入RAM中并逐条执行。否则,系统进入Setup模式,进行路由器初始配置。( s, s( F& u0 K1 t/ F9 R9 S$ a
   
9 N8 r" R. K2 N, [+ g; ?: s" f    路由器接口4 F" _7 T2 R% O. q' D( V" y' y. w
   
; a6 R& J  ~* p9 M0 ]2 y    所有路由器都有接口(Interface),每个接口都有自己的名字和编号。一个接口的全名称由它的类型标志与数字编号构成,编号自0开始。对于接口固定的路由器(如Cisco 2500系列)或采用模块化接口的路由器(如Cisco  4700系列),在接口的全名称中,只采用一个数字,并根据它们在路由器的物理顺序进行编号,例如Ethernet0表示第1个以太网接口,Serial1表示第2个串口。( S9 B" o4 F0 j+ Y
    ) ^) g  h# e# U4 \
    对于支持“在线插拔和删除”或具有动态更改物理接口配置的路由器,其接口全名称中至少包含两个数字,中间用斜杠“/”分割。其中,第1个数字代表插槽编号,第2个数字代表接口卡内的端口编号。如Cisco 3600路由器中,serial3/0代表位于3号插槽上的第1个串口。
6 v9 u' |/ N0 W! n      D, ~. k  U) M6 L6 u% d4 r
    对于支持“万用接口处理器(VIP)”的路由器,其接口编号形式为“插槽/端口适配器/端口号”,如Cisco 7500系列路由器中,Ethernet4/0/1是指4号插槽上第1个端口适配器的第2个以太网接口。
' ~- w7 f/ A# _- P1 I$ ~: G$ e    7 C5 Y! y3 p# A) [: w
    控制台端口
* j3 G% v8 a7 r' B0 m) I0 J$ A, D7 b5 q    ! S& {% d3 i' F0 E9 ^; Z3 R
    所有路由器都安装了控制台端口,使用户或管理员能够利用终端与路由器进行通信,完成路由器配置。该端口提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口,用于在本地对路由器进行配置(首次配置必须通过控制台端口进行)。路由器的型号不同,与控制台进行连接的具体接口方式也不同,有些采用DB25连接器。
回复

举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

联系我们|手机版|小黑屋|Archiver|电脑互动吧 ( 浙ICP备13037409号 )51La

浙公网安备 33032402001025号

GMT+8, 2025-7-15 00:42 , Processed in 0.056458 second(s), 22 queries .

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2023 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表