路由器的硬體結構

2021-05-23 13:08:01 字數 2794 閱讀 8413

路由器是一種連線多個網路或網段的網路裝置,它能將不同網路或網段之間的資料資訊進行「翻譯」,以使它們能夠相互「讀」懂對方的資料,從而構成乙個更大的網路。路由器由硬體和軟體組成。【路由器其實可看做一台特殊的pc】其硬體主要由**處理器、記憶體、介面、控制埠等物理硬體和電路組成;軟體主要由路由器的ios作業系統組成。

接下來以cisco路由器為例介紹一下路由器的硬體組成及其工作情況。讓大家在使用它們的同時,對它們的組成也有所了解。

**處理器:

與計算機一樣,路由器也包含了乙個**處理器(cpu)。不同系列和型號的路由器,其中的cpu也不盡相同。cisco路由器一般採用motorola 68030和orion/r4600兩種處理器。

路由器的cpu負責路由器的配置管理和資料報的**工作,如維護路由器所需的各種**以及路由運算等。路由器對資料報的處理速度很大程度上取決於cpu的型別和效能。

記憶體:

路由器採用了以下幾種不同型別的記憶體,每種記憶體以不同方式協助路由器工作。

1.唯讀記憶體(rom

唯讀記憶體(rom)在cisco路由器中的功能與計算機中的rom相似,主要用於系統初始化等功能。rom中主要包含:

(1)系統加電自檢**(post),用於檢測路由器中各硬體部分是否完好;

(2)系統引導區**(bootstrap),用於啟動路由器並載入ios作業系統;

(3)備份的ios作業系統,以便在原有ios作業系統被刪除或破壞時使用。通常,這個ios比現執行ios的版本低一些,但卻足以使路由器啟動和工作。

顧名思義,rom是唯讀儲存器,不能修改其中存放的**。如要進行公升級,則要替換rom晶元。

2.快閃儲存器(flash

快閃儲存器(flash)是可讀可寫的儲存器,在系統重新啟動或關機之後仍能儲存資料。flash中存放著當前使用中的ios。事實上,如果flash容量足夠大,甚至可以存放多個作業系統,這在進行ios公升級時十分有用。當不知道新版ios是否穩定時,可在公升級後仍保留舊版ios,當出現問題時可迅速退回到舊版作業系統,從而避免長時間的網路故障。

3.非易失性ram(nvram)

非易失性ram(nonvolatile ram)是可讀可寫的儲存器,在系統重新啟動或關機之後仍能儲存資料。由於nvram僅用於儲存啟動配置檔案(startup-config),故其容量較小,通常在路由器上只配置32kb~128kb大小的nvram。同時,nvram的速度較快,成本也比較高。

4.隨機儲存器(ram)

ram也是可讀可寫的儲存器,但它儲存的內容在系統重啟或關機後將被清除。和計算機中的ram一樣,cisco路由器中的ram也是執行期間暫時存放作業系統和資料的儲存器,讓路由器能迅速訪問這些資訊。ram的訪問速度優於前面所提到的3種記憶體的訪問速度。

執行期間,ram中包含路由表專案、arp緩衝專案、日誌專案和佇列中排隊等待傳送的分組。除此之外,還包括執行配置檔案(running-config)、正在執行的**、ios作業系統程式和一些臨時資料資訊。

路由器的型別不同,ios**的讀取方式也不同。如cisco 2500系列路由器只在需要時才從flash中讀入部分ios;而cisco 4000系列路由器整個ios必須先全部裝入ram才能執行。因此,前者稱為flash執行裝置(run from flash),後者稱為ram執行裝置(run from ram)。

路由器加電啟動過程:

(1)系統硬體加電自檢。執行rom中的硬體檢測程式,檢測各元件能否正常工作。完成硬體檢測後,開始軟體初始化工作。

(2)軟體初始化過程。執行rom中的bootstrap程式,進行初步引導工作。

(3)尋找並載入ios系統檔案。ios系統檔案可以存放在多處,至於到底採用哪乙個ios,是通過命令設定指定的。

(4)ios裝載完畢,系統在nvram中搜尋儲存的startup-config檔案,進行系統的配置。如果nvram中存在startup-config檔案,則將該檔案調入ram中並逐條執行。否則,系統進入setup模式,進行路由器初始配置。

介面:

控制台埠:

所有路由器都安裝了控制台埠,使使用者或管理員能夠利用終端與路由器進行通訊,完成路由器配置。該埠提供了乙個eia/tia-232非同步序列介面,用於在本地對路由器進行配置(首次配置必須通過控制台埠進行)。

路由器的型號不同,與控制台進行連線的具體介面方式也不同,有些採用db25聯結器db25f ,有些採用rj45聯結器。通常,較小的路由器採用rj45聯結器,而較大的路由器採用db25聯結器。

輔助埠:

多數路由器均配備了乙個輔助埠,它與控制台埠類似,提供了乙個eia/tia-232非同步序列介面,通常用於連線modem以使使用者或管理員對路由器進行遠端管理。

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