1．路由器硬件

中央處理器

與計算機(jī)一樣，路由器也包含了一個中央處理器（CPU）。不同系列和型號的路由器，其中的CPU也不盡相同。Cisco路由器一般采用Motorola 68030和Orion/R4600兩種處理器。
路由器的CPU負(fù)責(zé)路由器的配置管理和數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)工作，如維護(hù)路由器所需的各種表格以及路由運(yùn)算等。路由器對數(shù)據(jù)包的處理速度很大程度上取決于CPU的類型和性能。
　　內(nèi)存
路由器采用了以下幾種不同類型的內(nèi)存，每種內(nèi)存以不同方式協(xié)助路由器工作。
　　1.只讀內(nèi)存（ROM）
　  只讀內(nèi)存（ROM）在Cisco路由器中的功能與計算機(jī)中的ROM相似，主要用于系統(tǒng)初始化等功能。ROM中主要包含：
　?。?）系統(tǒng)加電自檢代碼（POST），用于檢測路由器中各硬件部分是否完好；
　?。?）系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)代碼（BootStrap），用于啟動路由器并載入IOS操作系統(tǒng)；
　?。?）備份的IOS操作系統(tǒng)，以便在原有IOS操作系統(tǒng)被刪除或破壞時使用。通常，這個IOS比現(xiàn)運(yùn)   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是只讀存儲器，不能修改其中存放的代碼。如要進(jìn)行升級，則要替換ROM芯片。
　　2.閃存（Flash）
　　閃存（Flash）是可讀可寫的存儲器，在系統(tǒng)重新啟動或關(guān)機(jī)之后仍能保存數(shù)據(jù)。Flash中存放著當(dāng)前使用中的IOS。事實上，如果Flash容量足夠大，甚至可以存放多個操作系統(tǒng)，這在進(jìn)行IOS升級時十分有用。當(dāng)不知道新版IOS是否穩(wěn)定時，可在升級后仍保留舊版IOS，當(dāng)出現(xiàn)問題時可迅速退回到舊版操作系統(tǒng)，從而避免長時間的網(wǎng)路故障。
　  3.非易失性RAM(NVRAM)
　　非易失性RAM(Nonvolatile RAM)是可讀可寫的存儲器，在系統(tǒng)重新啟動或關(guān)機(jī)之后仍能保存數(shù)據(jù)。由于NVRAM僅用于保存啟動配置文件（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(jī)存儲器(RAM
　　RAM也是可讀可寫的存儲器，但它存儲的內(nèi)容在系統(tǒng)重啟或關(guān)機(jī)后將被清除。和計算機(jī)中的RAM一樣，Cisco路由器中的RAM也是運(yùn)行期間暫時存放操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的存儲器，讓路由器能迅速訪問這些信息。RAM的存取速度優(yōu)于前面所提到的3種內(nèi)存的存取速度。
　　運(yùn)行期間，RAM中包含路由表項目、ARP緩沖項目、日志項目和隊列中排隊等待發(fā)送的分組。除此之外，還包括運(yùn)行配置文件（Running-config）、正在執(zhí)行的代碼、IOS操作系統(tǒng)程序和一些臨時數(shù)據(jù)信息。
　　路由器的類型不同，IOS代碼的讀取方式也不同。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才能運(yùn)行。因此，前者稱為Flash運(yùn)行設(shè)備（Run from Flash），后者稱為RAM運(yùn)行設(shè)備（Run from RAM）。
　　路由器加電啟動過程
　?。?）系統(tǒng)硬件加電自檢。運(yùn)行ROM中的硬件檢測程序，檢測各組件能否正常工作。完成硬件檢測后，開始軟件初始化工作。
　?。?）軟件初始化過程。運(yùn)行ROM中的BootStrap程序，進(jìn)行初步引導(dǎo)工作。
　　（3）尋找并載入IOS系統(tǒng)文件。IOS系統(tǒng)文件可以存放在多處，至于到底采用哪一個IOS，是通過命令設(shè)置指定的。
　?。?）IOS裝載完畢，系統(tǒng)在NVRAM中搜索保存的Startup-Config文件，進(jìn)行系統(tǒng)的配置。如果NVRAM中存在Startup-Config文件，則將該文件調(diào)入RAM中并逐條執(zhí)行。否則，系統(tǒng)進(jìn)入Setup模式，進(jìn)行路由器初始配置。

路由器接口

路由器具有非常強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接和路由功能，它可以與各種各樣的不同網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理連接，這就決定了路由器的接口技術(shù)非常復(fù)雜，越是高檔的路由器其接口種類也就越多，因為它所能連接的網(wǎng)絡(luò)類型越多。路由器的端口主要分局域網(wǎng)端口、廣域網(wǎng)端口和配置端口三類，下面分別介紹。
 1. 局域網(wǎng)接口

常見的以太網(wǎng)接口主要有AUI、BNC和RJ-45接口，還有FDDI、ATM、千兆以太網(wǎng)等都有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，下面分別介紹主要的幾種局域網(wǎng)接口。

（1）. AUI端口
AUI端口它就是用來與粗同軸電纜連接的接口，它是一種“D”型15針接口，這在令牌環(huán)網(wǎng)或總線型網(wǎng)絡(luò)中是一種比較常見的端口之一。路由器可通過粗同軸電纜收發(fā)器實現(xiàn)與10Base-5網(wǎng)絡(luò)的連接。但更多的則是借助于外接的收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器（AUI-to-RJ-45），實現(xiàn)與10Base-T以太網(wǎng)絡(luò)的連接。當(dāng)然，也可借助于其他類型的收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)與細(xì)同軸電纜（10Base-2）或光纜（10Base-F）的連接。AUI接口示意圖如圖1所示。

 

（2）．RJ-45端口
RJ-45端口是我們最常見的端口了，它是我們常見的雙絞線以太網(wǎng)端口。因為在快速以太網(wǎng)中也主要采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，所以根據(jù)端口的通信速率不同RJ-45端口又可分為10Base-T網(wǎng)RJ-45端口和100Base-TX網(wǎng)RJ-45端口兩類。其中，10Base-T網(wǎng)的RJ-45 端口在路由器中通常是標(biāo)識為“ETH”，而100Base-TX 網(wǎng)的RJ-45端口則通常標(biāo)識為“10/100bTX”。
 

 

如圖2所示為10Base-T 網(wǎng)RJ-45端口，而圖3所示的為10/100Base-TX網(wǎng)RJ-45端口。其實這兩種RJ-45端口僅就端口本身而言是完全一樣的，但端口中對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)電路結(jié)構(gòu)是不同的，所以也不能隨便接。

（3）．SC端口
SC端口也就是我們常說的光纖端口，它是用于與光纖的連接。光纖端口通常是不直接用光纖連接至工作站，而是通過光纖連接到快速以太網(wǎng)或千兆以太網(wǎng)等具有光纖端口的交換機(jī)。這種端口一般在高檔路由器才具有，都以“100b FX”標(biāo)注，如圖4所示。
 

2. 廣域網(wǎng)接口

在上面就講過，路由器不僅能實現(xiàn)局域網(wǎng)之間連接，更重要的應(yīng)用還是在于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接。但是因為廣域網(wǎng)規(guī)模大，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜，所以也就決定了路由器用于連接廣域網(wǎng)的端口的速率要求非常高，在以太網(wǎng)中一般都要求在100Mbps快速以太網(wǎng)以上。下面介紹幾種常見的廣域網(wǎng)接口。

（1）．RJ-45端口
利用RJ-45端口也可以建立廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)VLAN（虛擬局域網(wǎng)）之間，以及與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)或Internet的連接。如果使用路由器為不同VLAN提供路由時，可以直接利用雙絞線連接至不同的VLAN端口。但要注意這里的RJ-45端口所連接的網(wǎng)絡(luò)一般就不太可有是10Base-T這種了，一般都是100Mbps快速以太網(wǎng)以上。如果必須通過光纖連接至遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，或連接的是其他類型的端口時，則需要借助于收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器才能實現(xiàn)彼此之間的連接。如圖5所示為快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet）端口。
 

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2）．AUI端口
AUI端口我們在局域網(wǎng)中也講過，它是用于與粗同軸電纜連接的網(wǎng)絡(luò)接口，其實AUI端口也被常用于與廣域網(wǎng)的連接，但是這種接口類型在廣域網(wǎng)應(yīng)用得比較少。在Cisco 2600系列路由器上，提供了AUI與RJ-45兩個廣域網(wǎng)連接端口（如圖6所示），用戶可以根據(jù)自己的需要選擇適當(dāng)?shù)念愋汀?BR> 

3）．高速同步串口
在路由器的廣域網(wǎng)連接中，應(yīng)用最多的端口還要算“高速同步串口”（SERIAL）了，如圖7所示。
 

這種端口主要是用于連接目前應(yīng)用非常廣泛的DDN、幀中繼（Frame Relay）、X.25、PSTN（模擬電話線路）等網(wǎng)絡(luò)連接模式。在企業(yè)網(wǎng)之間有時也通過DDN或X.25等廣域網(wǎng)連接技術(shù)進(jìn)行專線連接。這種同步端口一般要求速率非常高，因為一般來說通過這種端口所連接的網(wǎng)絡(luò)的兩端都要求實時同步。
4）．異步串口
異步串口（ASYNC）主要是應(yīng)用于Modem或Modem池的連接，如圖8所示。它主要用于實現(xiàn)遠(yuǎn)程計算機(jī)通過公用電話網(wǎng)撥入網(wǎng)絡(luò)。這種異步端口相對于上面介紹的同步端口來說

在速率上要求就松許多，因為它并不要求網(wǎng)絡(luò)的兩端保持實時同步，只要求能連續(xù)即可，主要是因為這種接口所連接的通信方式速率較低。
 

（5）．ISDN BRI端口
因ISDN這種互聯(lián)網(wǎng)接入方式連接速度上有它獨(dú)特的一面，所以在當(dāng)時ISDN剛興起時在互聯(lián)網(wǎng)的連接方式上還得到了充分的應(yīng)用。ISDN BRI端口用于ISDN線路通過路由器實現(xiàn)與Internet或其他遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的連接，可實現(xiàn)128Kbps的通信速率。ISDN有兩種速率連接端口，一種是ISDN BRI（基本速率接口）；另一種是ISDN PRI（基群速率接口）。ISDN BRI端口是采用RJ-45標(biāo)準(zhǔn)，與ISDN NT1的連接使用RJ-45-to-RJ-45直通線。如圖9所示的BRI為ISDN BRI端口。

3. 路由器配置接口

路由器的配置端口有兩個，分別是“Console”和“AUX”，“Console”通常是用來進(jìn)行路由器的基本配置時通過專用連線與計算機(jī)連用的，而“AUX”是用于路由器的遠(yuǎn)程配置連接用的。

1．Console端口
Console端口使用配置專用連線直接連接至計算機(jī)的串口，利用終端仿真程序（如Windows下的“超級終端”）進(jìn)行路由器本地配置。路由器的Console端口多為RJ-45端口。如下圖10所示就包含了一個Console配置端口。
 

2．AUX端口
AUX端口為異步端口，主要用于遠(yuǎn)程配置，也可用于拔號連接，還可通過收發(fā)器與MODEM進(jìn)行連接。AUX端口與Console端口通常同時提供，因為它們各自的用途不一樣。接口圖示仍參見上述圖10。

路由器的硬件連接
從上面的介紹或知，路由器的接口類型非常多，它們各自用于不同的網(wǎng)絡(luò)連接，如果不能明白各自端口的作用，就很可能進(jìn)行錯誤的連接，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接不正確，網(wǎng)絡(luò)不通。下面我們通過對路由器的幾種網(wǎng)絡(luò)連接形式來進(jìn)一步理解各種端口的連接應(yīng)用環(huán)境。路由器的硬件連接因端口類型，也主要分與局域網(wǎng)設(shè)備之間的連接、與廣域網(wǎng)設(shè)備之間的連接以及與配置設(shè)備之間的連接三類。

1. 路由器與局域網(wǎng)接入設(shè)備之間的連接

局域網(wǎng)設(shè)備主要是指集線器與交換機(jī)，交換機(jī)通常使用的端口只有RJ-45和SC，而集線器使用的端口則通常為AUI、BNC和RJ-45。下面，我們簡單介紹一下路由器和集線設(shè)備各種端口之間如何進(jìn)行連接。

（1）. RJ-45-to-RJ-45
這種連接方式就是路由器所連接的兩端都是RJ-45接口的，如果路由器和集線設(shè)備均提供RJ-45端口，那么，可以使用雙絞線將集線設(shè)備和路由器的兩個端口連接在一起。需要注意的是，與集線設(shè)備之間的連接不同，路由器和集線設(shè)備之間的連接不使用交叉線，而是使用直通線，也就是說，跳線兩端的線序完全相同，但也不是說只要線序相同就行，但最好不要采用一一對應(yīng)法。再一個要注意的是集線器設(shè)備之間的級聯(lián)通常是通過級聯(lián)端口進(jìn)行的，而路由器與集線器或交換機(jī)之間的互聯(lián)是通過普通端口進(jìn)行的。

另外，路由器和集線設(shè)備端口通信速率應(yīng)當(dāng)盡量匹配，否則，寧可使集線設(shè)備的端口速率高于路由器的速率，并且最好將路由器直接連接至交換機(jī)。

（2）．AUI-to-RJ-45
這種情況主要出現(xiàn)在路由器與集線器相連。如果路由器僅擁有AUI端口，而集線設(shè)備提供的是RJ-45端口，那么，必須借助于AUI-to-RJ-45收發(fā)器才可實現(xiàn)兩者之間的連接。當(dāng)然，收發(fā)器與集線設(shè)備之間的雙絞線跳線也必須使用直通線，連接示意圖如圖11所示。
 

3）．SC-to-RJ-45或SC-to-AUI
這種情況一般是路由器與交換機(jī)之間的連接，如交換機(jī)只擁有光纖端口，而路由設(shè)備提供的是RJ-45端口或AUI端口，那么必須借助于SC-to-RJ-45或SC-to-AUI收發(fā)器才可實現(xiàn)兩者之間的連接。收發(fā)器與交換機(jī)設(shè)備之間的雙絞線跳線同樣必須使用直通線。但是實際上出現(xiàn)交換機(jī)為純光纖接口的情況非常少見。
2. 路由器與Internet接入設(shè)備的連接

路由器的主要應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的連接，路由器與互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備的連接情況主要有以下幾種：

（1）．通過異步串行口連接
異步串口主要是用來與Modem設(shè)連接，用于實現(xiàn)遠(yuǎn)程計算機(jī)通過公用電話網(wǎng)撥入局域網(wǎng)絡(luò)。除此之外，也可用于連接其他終端。當(dāng)路由器通過電纜與Modem連接時，必須使用AYSNC-to-DB25或AYSNC-to-DB9適配器來連接。路由器與Modem或終端的連接如圖12所示。
 

（2）．同步串行口
在路由器中所能支持的同步串行端口類型比較多，如Cisco系統(tǒng)就可以支持5種不同類型的同步串行端口，分別是：EIA/TIA-232接口、EIA/TIA-449接口、V.35接口、X.21串行電纜總成和EIA-530接口，所對應(yīng)的適配器圖示分別如圖13、圖14、圖15、圖16、圖17所示。但是在這里要注意的一點就是，因為一般來說適配器連線的兩端是采用不同的外形（一般稱帶插針之類推適配器頭一端稱之為“公頭”，而帶有孔的適配器一端通常稱之為“母頭”，注意“EIA-530”接口兩端都是一樣的接口類型），這主要是考慮到連接的緊密。圖中的“公頭”為DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備，Data Termin

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l Equipment）連接適配器，下方“母頭”為DCE（數(shù)據(jù)通信設(shè)備，Data Communications Equipment）連接適配器。如圖18所示為同步串行口與Internet接入設(shè)備連接的示意圖，在連接時只需要對應(yīng)看一下連接用線與設(shè)備端接口類型就可以知道正確選擇了。

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