计算机网络应用 路由器的基本结构

计算机网络应用路由器的基本结构

路由器是由硬件和软件两部分组成。其中硬件部分主要由中央处理器（CPU）、内存、接口及控制台端口等物理硬件以及电路组成，如图9-11所示。而软件则主要包括路由器的IOS操作系统构成。

图9-11 路由器基本结构图

1．中央处理器（CPU）

和计算机一样，路由器也包含中央处理器（CPU），如图9-12所示。由于路由器的型号的不同，CPU也存在着差异。

CPU是路由器的处理中心，主要负责执行处理数据包所需的工作。例如，维修路由所需的各种表项及进行路由选择等。它的性能直接影响到路由器的硬件性能，并且对数据包的处理速度在很大程度上都要取决于CPU的类型和性能。

图9-12 路由器CPU图

2．内存

路由器中存在着多种内存，它们以不同的方式来协助路由器工作，主要用来存储配置文件、IOS文件和路由协议软件等内容。路由器中主要使用以下几种类型的内存：

●只读内存（ROM）

只读内存主要在路由器系统初始化时使用，负责让路由器进入正常的工作状态。ROM 中的映像文件是路由器在启动时候首先执行的部分，包含了许多代码资料。例如，系统加电自检，用于检测路由器中各硬件部分是否完好；系统引导程序，用于启动路由器并加载IOS 操作系统；备份的IOS操作系统，用于在原有IOS操作系统被删除或破坏时使用。

ROM通常在一个或多个芯片上，焊接在路由器的主板上。

●随机存储器（RAM）

RAM主要用来存储正在运行的配置文件，如路由表、ARP表和日志记录等内容，作为数据包的缓冲区。另外，路由器中正在执行的代码、IOS操作系统程序和一些临时的数据信

息也运行在RAM中。

它在任何时候都可以进行读写，但在系统关机或重新启动时数据会消失。所以路由器中的RAM一般只作为临时的存储介质，以便路由器能迅速的访问这些信息。

●非易失性内存（NVRAM）

非易失性内存是一种特殊的内存，当路由器的电源被切断时，它存储的信息不会丢失，主要用于存储系统的配置文件。

●闪存（Flash）

闪存是非易失性内存的一种，它的主要作用是存储路由器的IOS软件，维护路由器的正常工作。

根据路由器的型号的不同，闪存则会安放路由器的不同的地方，如一些安装在主板的SIM卡上，有些则在PCMCIA卡上。另外，如果Flash的容量足够大时，甚至可以存放多个IOS，这在运行IOS升级时非常有用。当不能确定新版本的IOS是否稳定时，可在升级后仍保留旧版本的IOS，这样即使出现问题时还可以迅速替换到旧版本的操作系统，从而避免长时间的网络故障。

提示IOS（Internetwork Operating System）即互联网络操作系统，最早是由Cisco公司开发的网络设备作业系统。它提供了用户和硬件之间的配置界面，从而使用户能够通过执行相关命令来配置和管理Cisco设备（路由器或交换机）。

3．接口

路由器接口的作用主要是从一个物理接口到另一个物理接口转换数据包，路由器的每一个接口用来连接一个或多个网段，所以路由器的接口是配置路由器的主要对象之一。同一台路由器的不同物理接口属于不同的网段，路由器通过物理接口把不同逻辑地址连接起来。并且越是高档的路由器，能连接的网络类型越多，其接口类型也就越多。

路由器的接口主要可以分为局域网接口（LAN接口）、广域网接口（WAN接口）和配置接口三类，每一个接口都有自己的名字和编号，并且路由器接口的编号是从0开始，依次向上累加。

4．控制台端口（Console 口）

大部分路由器都提供控制台端口，使用户或管理员能够利用终端与路由器进行通信，从而完成路由器的配置任务。

控制台端口提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口，用来对本地路由器进行配置（首次配置必须通过控制台端口进行）。由于路由器的类型和型号不同，所以控制台端口与控制台进行连接的具体接口方式也不同。常见的接口方式有两种，即DB-25的控制台端口和RJ-45的控制台端口。

5．辅助端口

辅助端口（图9-13所示）是标准的异步串行设备，通过用于连接Modem来使用户或管理员对路由器进行远程管理。辅助端口具有标准串行设备的所有功能，如流量控制。因此可以在较高的速率上运行。

图9-13 路由器辅助接口图