基础知识路由器的组成结构 内容摘要：和其他计算机一样，运行着的路由器也包含了一个“中央处理器”()。不同系列和型号的路由器，也不尽相同。 路由器的处理器负责执行处理数据包所需的工作，比如维护路由和桥接所需的各种表格以及作出路由决定等等。路由器处理数据包的速度在很大程度上取决于处理器的类型。 内存 所有计算机都安装丁某些形式的内存。路由器主要采用了四种类型： 只读内存()。 闪存。 随机存取内存()。 非易失性()。 在所有类型的内存中，是会在路由器启动或供电间隙时丢失其内容的唯一一种内存； 在下面的介绍中，我们将简单说明路由器的每种内存的主要用途。 保存着路由器的引导(启动)软件。这是路由器运行的第一个软件，负责让路由器进入正常工作状态。有些路由器将一套完整的保存在中，以便在另——个不能使用时。作救急之用。通常做在一个或多个芯片上，焊接在路由器的主机板上。 闪存的主要用途是保存软件，维持路由器的正常工作。若路由器安装了闪存，它便是用来引导路由器的软件的默认位置。只要闪存容量足够，使可保存多个映像，以提供多重启动选项。闪存要么做在主机板的上，要么做成一张卡。 的作用很广泛，在此不可能一一列出。但有两样东西值得一提，即系统表与缓冲。通过满足其所有的常规存储需要。 的主要作用是保存在路由器启动时读入的配置数据。这种配置称为“启动配置”。
接口 所有路由器都有“接口”()。在前面，我们已列出了路由器支持的部分接口类型。在采用的路由器中，每个接口都有自己的名字和编号。一个接口的全名由它的类型标识以及至少一个数字构成。编号自零开始。 对那些接口已固定下来的路由器，或采用模块化接口，只有关闭主机才可变动的路由器，在接口的全名中，就只有一个数字，而且根据它们在路由器中物理顺序进行编号。例如，是第一个以太网接口的名称；而是第三个串口的名称。 若路由器支持“在线插入和删除”，或具有动态〔不关闭路由器)更改物理接口配置的能力(卡的热插拔)，那么一个接口的全名至少应包含两个数字、中间用一个正斜杠分隔(／)。其中，第一个数字代表插槽编号，接口处理器卡将安装在这个插槽上；第二个数字代表接口处理器的端口编号。比如在一个路由器中，／代表的便是位于号槽上的第一个以太网接口——假定号槽插接了一张以太网接口处理器卡。 有的路由器还支持“万用接口处理器”()。上的某个接口名由三个数字组成，中间也用一个正斜杠分隔(／)。接口编号的形式是“插槽／端口适配器／端口”。例如，／／是指号槽上第一个端口适配器的第二个以太网接口。 初次接触这些编号方式，也许会觉得有些迷惑。但不要担心，有办法可以让路由器告诉我们它的所有接口的全名。 控制台端口 几乎所有路由器都在路由器背后安装了一个控制台端口。控制台端口提供了一个／—(以前叫作—)异步串行接口、使我们能与路由器通信。至于同控制台口建立哪种形式的物理连接，则取决于路由器的型号。有些路由器采用一个母连接()，有些则用连接器。通常，较小的路由器采用控制台连接器，而较大路由器采用控制台连接器。 辅助端口
网络系统结构及配置规划 一级网络 一、网络结构 Internet--路由器--防火墙--核心交换机--（汇聚）接入交换机4台--POE交换机--无线AP 二、功能规划 1、路由器：连接Internet上网； 2、防火墙：内外数据交换安全审核； 3、核心交换机：各个业务承载网关（VLAN及路由表、ACL等分配）； 4、（汇聚）接入交换机：业务接入（不同业务不同VLAN）； 5、POE接入交换机：无线AP接入； 6、无线AP：手机或者终端接入Internet 三、配置规划 1、中心机房 路由器： （1）业务配置： W AN口数据（运营商提供）； 路由表：指向外网的默认路由表和指向各个业务VLAN的
静态路由表； 端口映射：二、三级分支通过外网访问一级总部各个业务（比如GPS） （2）与上下级互联配置： 上联Internet： 配置W AN口地址，默认路由指向外网。 下联防火墙（Fw）: 本端LAN1口连接防火墙（FW）的GE2口； LAN1口配置地址(172.16.200.1/24），静态路由表指向各个业务VLAN。 防火墙： （1）业务及互联配置： 开启基本防御功能；GE1口下联连接核心交换机（Core）的48口，本端GE2口上联连接路由器（Router）的LAN1口。核心交换机： （1）业务配置： 业务VLAN： 办公内网：VLAN10；172.16.10.1/24 WIFI：VLAN20；172.16.20.1/24 视频监控/视频会议：VLAN30；192.168.30.1/24 GPS：VLAN40；172.16.40.1/24 人员定位：VLAN50；172.16.50.1/24
Cisco 7200系列路由器体系结构 本文是Cisco 720x系列路由器的硬件和软件体系结构概述。 硬件体系结构 机箱概述 7200系列路由器机箱包括2插槽Cisco 7202 、4插槽Cisco 7204及Cisco 7204vxr和6 插槽Cisco 7206及Cisco 7206vxr： 7202：支持仅网络处理引擎NPE-100、NPE-150和NPE-200的两插槽机箱 7204：一个4插槽机箱带有传统中平面 7206：一个6插槽机箱带有传统中平面 7204VXR：一个4插槽机箱与VXR盆腔中段平面 7206VXR：一个6插槽机箱与VXR盆腔中段平面 7200系列硬件体系结构从型号变化到型号并且取决于机箱和NPE的组合，但可以一般被分离到二个主要设计：路由器与原始盆腔中段平面和早期NPE (NPE-100、NPE-150，NPE-200)和路由器与VXR盆腔中段平面和最新NPE (NPE-175、NPE-225、NPE-300、NPE-400、NPE-G1等等) 。在本文，我们着重于这两个主要设计。 VXR机箱提供1Gbps盆腔中段平面当使用与NPE-300、NPE-400或者NPE-G1时。另外，VXR 盆腔中段平面包括多服务互换(MIX)，通过MIX 支持DS0时间位置交换横跨盆腔中段平面互联对每端口适配器槽。盆腔中段平面和MIX 也支持在信道化接口之间支持语音和其他constant-bit-rate 应用程序的计时的分配。VXR盆腔中段平面提供二全双工8.192 Mbps Time Division Multiplexing (TDM)流在每端口适配器槽和MIX之间，是有能力在交换DS0s上在所有12 8.192 Mbps 流。每流可以支持128条DS0信道。 Cisco 7200 VXR路由器也支持网络服务引擎NSE-1，包括二个模块化板：处理器引擎板和网络控制器电路板。处理器板根据NPE-300 体系结构。网络控制器电路板招待Parallel Express Forwarding (PXF)处理器，与路由处理器一起使用提供加速的信息包交换，并且加速的IP第三层功能处理。网络处理引擎- 网络服务引擎 NPE包含主存储器，CPU，外围部件互连(PCI)内存(静态随机访问存储器- SRAM)，除了的使用动态RAM(DRAM)的NPE-100)和控制电路为PCI BUS。网络处理引擎包括以下组件： 精简指令集计算技术(RISC)微处理器 网络处理引擎微处理器内部时钟速度 NPE-100和NPE-150R4700150兆赫 NPE-175RM5270200兆赫 NPE-200R5000200兆赫 NPE-225RM5271262兆赫 NPE-300RM7000262兆赫 NPE-400RM7000350兆赫 NPE-G1BCM1250700兆赫 NSE-1RM7000262兆赫 系统控制器 NPE-100、NPE-150和NPE-200有在网络处理引擎使用直接存储器访问(DMA)的一个系统控制器对转移数据在DRAM和信息包SRAM之间。 NPE-175 和NPE-225有提供对二盆腔中段平面和单个的一个系统控制器输入/ 输出(I/O)
路由器硬件组成 * CPU : 执行操作系统的功能，包括系统初始化，路由和交换等功能。 * 输入输出端口（Input/Output,I/O): I/O端口就是数据进出路由的接口，可以使用Cisco命令: ”Show Interface”来查看当前路由都有哪些端口。 ”show interface brief”来查看和显示当前激活和未激活的接口。 * 4大内存： 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。 A.只读内存(ROM)。 B.闪存(FLASH)。 C.非易失性RAM(NVRAM)。
D.随机存取内存(RAM)。 1.只读内存（ROM） 只读内存（ROM）在Cisco路由器中的功能与计算机中的ROM相似，主要用于系统初始化等功能。 ROM中主要包含： （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； （2）系统引导区代码（BootStrap），用于启动路由器并载入IOS操作系统； （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。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。 ROM是只读存储器，不能修改其中代码。如要进行升级，则要替换ROM芯片。 2.闪存（Flash）
闪存（Flash）是可读可写的，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。如果Flash 容量足够大，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。 3.非易失性RAM(NVRAM) 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。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（100K左右）大小的NVRAM。同时，NVRAM的速度较快，成本也比较高。 4.随机存储器(RAM) 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。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
路由器基本原理和结构体系 一、路由器在IP网络中的位置 IP是一种网络间的互连协议。整个IP网络，由许多子网络构成，各子 网络又由许多主机组成。子网之间可以使用不同的链路层协议，如 Ethernet或PPP等，同一子网必须使用相同的链路协议。在网络层，主机用IP地址寻址，IP地址实行全网统一管理。IP地址通过子网掩码而分成两部分：Net ID和Host ID。同一子网内部使用相同的Net ID，而Host ID各不相同。子网内部的主机通信，由链路协议直接进行；子网之间的主机通信，要通过路由器来完成。路由器是多个子网的成员，在它的内部有一张表示Net ID与下一跳端口对应关系的路由表。通信起点主机发出IP包被路由器接收后，路由器查路由表，确定下一跳输出端口，发给下一台路由器，这台路由器又转发给另外一台路由器，用这样一跳接着一跳的方式，直到通信终点另一台主机收到这个IP包。 IP协议的网络层是无连接的，路由器中没有表示连接状态的信息。路由器在网络层也没有重发机制和拥塞控制。IP协议重发机制和拥塞控制由传输层TCP来处理，按端到端的方式运行。传输层拥塞控制通过TCP慢启动实现。 IP协议把网络划分为物理层（L1）、链路层（L2）、网络层（L3）、传输层（L4）及应用层（L7）五个层次。处理物理层的设备有Hub集线器，处理链路层的设备有L2以太交换机，路由器是在网络层转发数据的设备。L3以太交换机是IP网络路由器的特例，通常只有以太线路接口，工作在纯以太网络环境中。 二、路由器工作原理 路由表是工作在IP协议网络层实现子网之间转发数据的设备。路由器内部，如图，可以划分为控制平面和数据通道。在控制平面上，路由协议可以有不同的类型，如OSPF、BGP等。路由器通过路由协议交换网络的拓扑结构信息，依照拓扑结构动态生成路由表。在数据通道上，转发引擎从输入线路接收IP包后，分析与修改包头，使用转发表查找输出端口，把数据交换到输出线路上。转发表是根据路由表生成的，其表项和路由表项有直接对应关系，但转发表的格式和路由表的格式不同，它更适合实现快速查找。 转发的主要流程包括线路输入、包头分析、数据存储、包头修改和线路输出。 IP包从不同的线路上到达路由器的接口卡，线路输入处理部分对它进行信号恢复、解码和CRC校验，然后放进输入FIFO。输入FIFO 的数据要送入数据存储器，数据存储器可以是CPU控制主内存或逻辑控制的专用内存。新输入数据放在系统输入队列尾部，CPU或逻辑从输入队列取出报文进行分析，需要分析的内容主要是L3包头中的目的IP 地址，有些情况也L3包头的其他部分，甚至包括L2和L4包头。包头分析首先滤掉IP头校验和有错的报文，然后确定是协议报文还是转发报文。协议报文送协议软件处理，转发报文要查转发表确定输出端口，查流分类表确定输出队列。每个端口可以有若干个输出队列，他们对应于不同的优先级别。输出队列调度模块根据特定的规则，把选中的报文交给输出FIFO。报文在进入输出FIFO之前，要修改包头。修改包头包括IP TTL值减一，更新IP头校验和，替换L2的地址等。线路输出处理部分从输出FIFO中取出数据，更新链路层CRC数值，然后编码，经信号调制发送到输出线路上。这就是IP包转发的基本流程，如果支持更多的IP业务，如ACL，NAT等，在上述流程中还要增加额外的过滤和处理。 路由协议根据网络拓扑结构动态生成路由表。IP协议把整个网络划分为管理区域，这些管理区域称为自治域，自治域区号实行全网统一管理。这样，路由协议就有域内协议和域间协议之分。域内路由协议，如OSPF、IS-IS，在路由器间交换管理域内代表网络拓扑结构的链路状态，根据链路状态推导出路由表。域内路由协议相邻节点之间，采用多播或广播方式通信。域间路由协议，如BGP，根据距离向量和过滤策略生成全网路由表。域间路由协议相邻节点交换数据，不能使用多播方式，只能采用指定的点到点连接。域间路由协议不能使用缺省路由，BGP路由表必须表达IP网络全部子网的信息，所以路由表项较多。尽管使用IP
cisco路由器配置教程 手把手教你配置cisco路由器 经过几十年的发展,从最初的只有四个节点的ARPANET发展到现今无处不在的Internet,计算机网络已经深入到了我们生活当中。随着计算机网络规模的爆炸性增长,作为连接设备的路由器也变得更加重要。 公司在构建网络时，如何对路由器进行合理的配置管理成为网络管理者的重要任务之一。本专题就为读者从最简单的配置开始为大家介绍如何配置cisco路由器。 很多读者都对路由器的概念非常模糊，其实在很多文献中都提到，路由器就是一种具有多个网络接口的计算机。这种特殊的计算机内部也有CPU、内存、系统总线、输入输出接口等等和PC相似的硬件，只不过它所提供的功能与普通计算机不同而已。 和普通计算机一样，路由器也需要一个软件操作系统，在cisco 路由器中，这个操作系统叫做互联网络操作系统，这就是我们最常听到的IOS 软件了。下面就请读者跟着我们来一步步的学习最基本的路由器配置方法。 cisco路由器基本配置： √ cisco IOS软件简介： 大家其实没必要把路由器想的那么复杂，其实路由器就是一个具有多个端口的计算机，只不过它在网络中起到的作用与一般的PC不同而已。和普通计算机一样，路由器也需要一个操作系统，cisco把这个操作系统叫作cisco互联网络操作系统，也就是我们知道的IOS，所有cisco路由器的IOS都是一个嵌入式软件体系结构。
cisco IOS软件提供以下网络服务： 基本的路由和交换功能。 可靠和安全的访问网络资源。 可扩展的网络结构。 cisco命令行界面（CLI）用一个分等级的结构，这个结构需要在不同的模式下来完成特定的任务。例如配置一个路由器的接口，用户就必须进入到路由器的接口配置模式下，所有的配置都只会应用到这个接口上。每一个不同的配置模式都会有特定的命令提示符。EXEC为IOS软件提供一个命令解释服务，当每一个命令键入后EXEC便会执行该命令。 √第一次配置Cisco路由器： 在第一次配置cisco路由器的时候，我们需要从console端口来进行配置。以下，我们就为大家介绍如何连接到控制端口及设置虚拟终端程序。 1、使用rollover线和一个RJ45和DB9或者DB25的转换适配器连接路由器控制端口和终端计算机。
第四章路由器硬件结构及工作原理 4.1路由器的硬件构成 路由器主要由以下几个部分组成：输入/输出接口部分、包转发或交换结构部分（switching fabric）、路由计算或处理部分。如图4-1所示。 图4-1 路由器的基本组成 输入端口是物理链路和输入包的进口处。端口通常由线卡提供，一块线卡一般支持4、8或16个端口，一个输入端口具有许多功能。第一个功能是进行数据链路层的封装和解封装。第二个功能是在转发表中查找输入包目的地址从而决定目的端口（称为路由查找），路由查找可以使用一般的硬件来实现，或者通过在每块线卡上嵌入一个微处理器来完成。第三，为了提供QoS（服务质量），端口要对收到的数据包进行业务分类，分成几个预定义的服务级别。第四，端口可能需要运行诸如SLIP（串行线网际协议）和PPP（点对点协议）这样的数据链路级协议或者诸如PPTP（点对点隧道协议）这样的网络级协议。一旦路由查找完成，必须用交换开关将包送到其输出端口。如果路由器是输入端加队列的，则有几个输入端共享同一个交换开关。这样输入端口的最后一项功能是参加对公共资源（如交换开关）的仲裁协议。普通路由器中该部分的功能完全由路由器的中央处理器来执行，制约了数据包的转发速率（每秒几千到几万个数据包）。高端路由器中普遍实现了分布式硬件处理，接口部分有强大的CPU处理器和大容量的高速缓存，使接口数据速率达到10Gbps，满足了高速骨干网络的传输要求。 路由器的转发机制对路由器的性能影响很大，常见的转发方式有：进程转发、快速转发、优化转发、分布式快速转发。进程转发将数据包从接口缓存拷贝到处理器的缓存中进行处理，先查看路由表再查看ARP 表，重新封装数据包后将数据包拷贝到接口缓存中准备传送出去，两次查表和拷贝数据极大的占用CPU的处理时间，所以这是最慢的交换方式，只在低档路由器中使用。快速交换将两次查表的结果作了缓存，无需拷贝数据，所以CPU处理数据包的时间缩短了。优化交换在快速交换的基础上略作改进，将缓存表的数据结构作了改变，用深度为4的256叉树代替了深度为32的2叉树或哈希表（hash），CPU的查找时间进一步缩短。这两种转发方式在中高档路由器中普遍加以应用。在骨干路由器中由于路由表条目的成倍增加，路由表或ARP表的任何变化都会引起大部分路由缓冲失效，以前的交换方式都不再适用，最新的交换方式是分布式快速交换，它在每个接口处理板上构建一个镜像（mirror）路由表和MAC地址表相结合的转发表，该表是深度为4的256叉树，但每个节点的数据部分是指向另一个称为邻接表的指针，邻接表中含有路由器成帧所需要的全部信息。这种结构使得转发表完全由路由表和ARP表来同步更新，本身不再需要额外的
路由器的构成 路由器具有四个要素：输入端口、输出端口******换开关和路由处理器。 输入端口是物理链路和输入包的进口处。端口通常由线卡提供，一块线卡一般支持4、8或16个端口，一个输入端口具有许多功能。 第一个功能是进行数据链路层的封装和解封装。 第二个功能是在转发表中查找输入包目的地址从而决定目的端口（称为路由查找），路由查找可以使用一般的硬件来实现，或者通过在每块线卡上嵌入一个微处理器来完成。第三，为了提供QoS（服务质量），端口要对收到的包分成几个预定义的服务级别。第四，端口可能需要运行诸如SLIP（串 行线网际协议）和PPP（点对点协议）这样的数据链路级协议或者诸如PPTP （点对点隧道协议）这样的网络级协议。一旦路由查找完成，必须用交换开关将包送到其输出端口。如果路由器是输入端加队列的，则有几个输入端共享同一个交换开关。这样输入端口的最后一项功能是参加对公共资源（如交换开关）的仲裁协议。 交换开关可以使用多种不同的技术来实现。迄今为止使用最多的交换开关术是总线、交叉开关和共享存贮器。最简单的开关使用一条总线来连接所有输入和输出端口， 总线开关的缺点是其交换容量受限于总线的容量以及为共享总线仲裁所 带来的额外开销。交叉开关通过开关提供多条数据通路，具有N×N个交叉点的交叉开关可以被认为具有2N条总线。如果一个交叉是闭合，输入总线上的数据在输出总线上可用，否则不可用。交叉点的闭合与打开由调度器来控制，因此，调度器限制了交换开关的速度。在共享存贮器路由器中， 进来的包被存贮在共享存贮器中，所交换的仅是包的指针，这提高了交换容量，但是，开关的速度受限于存贮器的存取速度。尽管存贮器容量每18个月能够翻一番，但存贮器的存取时间每年仅降低5%，这是共享存贮器交换开关的一个固有限制输出端口在包被发送到输出链路之前对包存贮，可以实现复杂的调度算法以支持优先级等要求。与输入端口一样，输出端口同样要能支持数据链路层的封装和解封装，以及许多较高级协议。 路由处理器计算转发表实现路由协议，并运行对路由器进行配置和管理的软件。同时，它还处理那些目的地址不在线卡转发表中的包
路由器组成结构有哪些 网络中路由器主要采用了四种类 型： 只读内存(ROM)。 闪存。 随机存取内存(RAM)。 非易失性RAM(NVRAM)。 在所有类型的内存中，RAM是会在路由器启动或供电间隙时丢失其内容的唯一一种内存； 在下面的介绍中，我们将简单说明路由器的每种内存的主要用途。 ROM保存着路由器的引导(启动)软件。这是路由器运行的第一个软件，负责让路由器进入正常工作状态。有些路由器将一套完整的IOS保存在ROM中，以便在另——个IOS 不能使用时。作救急之用。ROM通常做在一个或多个芯片上，焊接在路由器的主机板上。 闪存的主要用途是保存10S软件，维持路由器的正常工作。若路由器安装了闪存，它便是用来引导路由器的IOS软件的默认位置。只要闪存容量足够，使可保存多个IOS映像，以提供多重启动选项。闪存要么做在主机板的SIMM上，要么做成一张PCMCIA卡。 RAM的作用很广泛，在此不可能一一列出。但有两样东西值得一提，即IOS系统表与缓冲。IOS通过RAM满足其所有的常规存储需要。 NVRAM的主要作用是保存IOS在路由器启动时读入的配置数据。这种配置称为“启动配置”。 接口 所有路由器都有“接口”(Interface)。在前面，我们已列出了路由器支持的部分接口类型。在采用I0S的路由器中，每个接口都有自己的名字和编号。一个接口的全名由它的类型标识以及至少一个数字构成。编号自零0开始。 对那些接口已固定下来的路由器，或采用模块化接口，只有关闭主机才可变动的路由器，在接口的全名中，就只有一个数字，而且根据它们在路由器中物理顺序进行编号。例如，Ethernet0是第一个以太网接口的名称；而Serial2是第三个串口的名称。 若路由器支持“在线插入和删除”，或具有动态〔不关闭路由器)更改物理接口配置的能力(卡
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 路由器及工作原理 路由器及其工作原理问题的提出： 不同的网络之间要相互通信，如何实现？ A 公司网络某银行网络清华大学网络B 公司网络我校网络用路由器互联，由路由器控制数据在不同网络间的传递 1 1 、知道路由器的作用 2 2 、理解路由器的工作原理（重点、难点） 3 3 、能够描述路由表的结构 4 4 、知道路由表的建立方法学习目标一、路由器及其作用请问： 现实生活中如何邮寄一个包裹？发件人张三（郑州）将包裹寄往： 北京市朝阳区北辰东路 123 号，李四（收）收件人李四（北京）邮局系统哪条路径? ?邮局1 邮局2 A A B B C C D D E E F F 邮局的作用： 收、发包裹，传递包裹；为包裹的传递选择一条最优的路径；包裹走的路径不同，会影响包裹的打包形式（如纸质包装、木质包装等）路由器： 在传送数据的计算机网络中，路由器就相当于邮局；路由器是一种网络互联设备，能将数据从一个网络转发至另一个网络；数据在从源到达目的地的过程中，需要解决两个问题： 选路转发 A 公司网络某银行网络清华大学网络B 公司网络我校网络PC Web 服务器走哪一条路呢? PC 机访问 web 服务器： RA 二、路由器的工作原理路由器根据其路由表进行选路； 1 / 6
路由表中记录着到达不同网络的数据所对应的转发路径，如下表所示： 到达目的网络201.89.1.0 的数据包，需通过IP 地址为10.123.1.254 的下一跳路由器进行转发： 目的网络下一跳201.89.1.0 10.123.1.254 4 100.1.0.0 202.100.100.1 . . 路由器的工作过程: : 路由器收到数据包时，会检查其目的 IP 地址；接着在路由表中查找通往目的网络的最佳路径，根据查找结果进行不同处理： 如果找到目的网络，就从指示的下一跳 IP 地址或送出接口将数据包转发出去；如果没有目的网络但有默认路由，就从默认路由指示的下一跳 IP 地址或送出接口将数据包转发出去；否则，路由器将数据包丢弃。 操作演示： 路由器的工作过程 IP 路由表中至少包含以下两项内容： 目的网络地址到达目的地路径上的下一个路由器的接口IP 地址或送出接口路由器下一站选路的基本思想： 路由表仅指定到达目的网络的下一步，而不是到达目的网络的完整路径。 思考题 . 1. 路由表中为什么不是目的主机地址，而是目的主机所在的网络地址？ . 2. 路由表中为什么不是到达目的主机的完整路径？路由器是一个网络互联设备，对数据包进行选路并转发；路由器的选路是根据路由器中保存的路由表进行的。
Cisco路由器故障诊断技术(1) 1 引言 作为网络工程师，在网络环境出现故障时，及时定位故障并解决故障是十分重要的。本文以CISCO路由式网络为基础，介绍使用诊断工具对Cisco 路由器进行故障诊断的方法。限于篇幅，我们所介绍的内容和示例主要是基于I P报文的，基于IPX和Appletalk等协议的诊断技术与此类似。 2 路由器的功能特性和体系结构 在学习Cisco路由器上可使用的各种故障排除和诊断工具之前，了解路由器的基本体系结构是十分重要的。网络工程师应该理解诊断命令执行时所起的作用以及对于路由器性能所产生的影响。 交换与路由是我们在网络互联中经常遇到的术语。此处所说的交换与局域网中的帧级交换是完全不同的概念。交换过程是指路由器如何在两个不同的接口间传送报文。 比如，路由器在以太网接口0接收到一个报文。路由器首先从报文中获取MAC头信息，然后检查网络层报文头。路由器检查路由表是否有与报文的目的地址匹配的表项。假设路由表中包含匹配的项，并且下一跳地址是另外一个路由器，该路由器可以通过以太网接口1到达。然后路由器需要检查下一跳的第二层地址。如果它没有该地址，则需要在以太网接口1发送ARP广播报文。如果没有接收到ARP响应，路由器则将该报文丢弃。如果有响应信息，路由器则建立到下一跳路由器的以太网帧。在这个例子中，路由器从接收到以太网帧到建立并发送以太网帧的整个过程称为交换过程。需要注意的是，ARP解析过程通常不认为是交换过程的一部分。上面的过程中，执行路由表查询以寻找下一跳的地址表明采用了交换过程。这是一种最简单的报文交换方法，因而其开销和延迟都比较大。所有的路由协议最终都依赖于路由表的建立，路由器通过接收运行相同协议的相邻路由器发送的路由更新报文来更新相应的路由表，我们称之为路由过程（rou ting process），它主要由路由处理器完成。 目前在国内应用比较广泛的Cisco路由器包括2500系列、4000系列、7 000系列和7500系列，这些路由器进行路由的过程基本上是相似的，但是交换的过程却根据其系统结构的不同而不同。 7000系列支持过程交换、快速交换、自治交换和硅交换。 7500 系列路由器比7000系列在体系结构方面有很多改进。路由处理器和交换处理器的功能被集成到路由器交换处理器（RSP）中。这一新的体系结构减少了快速交换时系统总线的负载。集成后的功能对路由处理器和交换处理器都作了性
从电路框图看，外置的AC/DC电源适配器将市电变换成直流，再经过DC稳压滤波给整个电路提供5V和 DC稳定工作电源。时钟电路为CPU、RAM和各种控制芯片提供、20M、25M、50M的工作时钟信号。EA-2204核心是一颗ARM7处理器，通过系统总线连接FLASH和SDRAM，路由器上电后，CPU从FLASH中读取程序和配置数据进行初始化，SDRAM为程序运行和数据处理提供临时存储空间。CPU复位电路在系统上电或电源异常又恢复时使CPU自动复位，用户在必要时可通过按后面板上的复位开关来使CPU复位。CPU控制广域以太网控制芯片，通过一个RJ-45接口或RS232接口，连接国际互联网来处理数据。一个4端口交换控制器，通过四个RJ-45连接局域网集线器、交换机或连接电脑，直接进行数据交换或通过CPU控制与广域网连接进行数据处理。 下面对各部分详细介绍。 2、电源电路 EA-2204路由器采用外置电源适配器连接市电供电。该电源适配器内部采用开关电源，具有AC电压适应范围宽、重量轻、输出电压稳定、效率高等特点。它适用于世界各地区，可以在市电电压95V到240V范围正常工作，提供5V直流稳定输出。
5V直流经路由器背板电源插座输入，经过电感滤波，分两路给整个电路供电。一路直接供给工作电压为5V的电路，另一路通过集成电路PJ1084进行电压变换，得到部分电路工作所需要的电压。 PJ1084是一种低压差的线性电压调整集成电路。其主要参数如下： 电压输入：最大12V 输出电流：最大5A 输出电压：通过外部电路可调，固定或 输入输出电压差：最大 稳压精度：1％ 该稳压集成电路有TO-220和TO-263两种封装，TO-220在功耗较大时可加装散热片，TO-263是贴片型封装，因EA2204的电路功耗较小（实测工作电流仅500mA），所以使用的是TO-263封装，直接贴装在PCB上即可。 3 、复位电路 CPU复位电路分为2部分，一是在系统上电或电源异常又恢复时使CPU自动复位；另一部分是在软件运行异常出现系统死机的情况下，用户可通过按后面板上的复位开关来使CPU复位。
路由器EA-2204电路内部结构及电路分析 从电路框图看，外置的AC/DC电源适配器将市电变换成直流，再经过DC稳压滤波给整个电路提供5V和3.3V DC稳定工作电源。时钟电路为CPU、RAM和各种控制芯片提供7.372M、20M、25M、50M的工作时钟信号。EA-2204核心是一颗ARM7处理器，通过系统总线连接FLASH和SDRAM，路由器上电后，CPU从FLASH中读取程序和配置数据进行初始化，SDRAM为程序运行和数据处理提供临时存储空间。CPU复位电路在系统上电或电源异常又恢复时使CPU自动复位，用户在必要时可通过按后面板上的复位开关来使CPU复位。CPU控制广域以太网控制芯片，通过一个RJ-45接口或RS232接口，连接国际互联网来处理数据。一个4端口交换控制器，通过四个RJ-45连接局域网集线器、交换机或连接电脑，直接进行数据交换或通过CPU控制与广域网连接进行数据处理。 下面对各部分详细介绍。 2、电源电路
EA-2204路由器采用外置电源适配器连接市电供电。该电源适配器内部采用开关电源，具有AC电压适应范围宽、重量轻、输出电压稳定、效率高等特点。它适用于世界各地区，可以在市电电压95V到240V范围正常工作，提供5V直流稳定输出。 5V直流经路由器背板电源插座输入，经过电感滤波，分两路给整个电路供电。一路直接供给工作电压为5V的电路，另一路通过集成电路PJ1084进行电压变换，得到部分电路工作所需要的3.3V电压。 PJ1084是一种低压差的线性电压调整集成电路。其主要参数如下： 电压输入：最大12V 输出电流：最大5A 输出电压：通过外部电路可调，固定2.5V或3.3V 输入输出电压差：最大1.3V 稳压精度：1％ 该稳压集成电路有TO-220和TO-263两种封装，TO-220在功耗较大时可加装散热片，TO-263是贴片型封装，因EA2204的电路功耗较小（实测工作电流仅500mA），所以使用的是TO-
路由器硬件结构 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。 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。 中央处理器（CPU） 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。 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。 1.只读内存（ROM） 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： 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； 2）系统引导区代码（BootStrap），用于启动路由器并载入IOS操作系统； 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。 2.闪存（Flash） 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。 3.非易失性RAM （NVRAM） 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
路由器结构设计与未来发展 一．路由器概述 路由器的主要作用是连接多个单独的网络或者子网，以及在不同网络之间传输数据，即路由器的路由功能，这些功能在现代网络中属于基础的部分。由此可见，路由器的主要功能是判断网络地址和选择IP路径，在各种复杂的网络环境中建立连接和传输数据。路由器属于一种网络层的设备，只接受源站或其他路由器的信息，属于网络层设备，它不关心子网使用的硬件设备，但它的软件需要与网络层协议一致。除此之外，路由器还有另外一些重要的功能，如协议转换，路由器可以对网络层及以下各层的协议进行转换来可以支持更复杂的网络环境。同时还需要有流量控制，路由器中需要有容量较大的缓冲区，控制收发双方的数据流量，减少丢包率，提升稳定性；以及分段和重新组装功能，当多个网络互相连接时，每个网络使用的分组大小可以不一致，这是需要路由器进行重新分配组装这些数据包，由于现在网络布局复杂，对具有这种功能的路由器需求量较大；网络管理功能，使得路由器可以连接各种不同类型的网络，网络之间的信息流都要通过路由器，可以用路由器来监控管理网络中的数据流和设备工作状态[1]。 路由器是互联网的在各个节点上的主要设备。路由器通过对传入的包进行分析，按照特定的路由表，对这些传入的数据向指定的目标转发。转发的策略也称为路由，这也是路由器名字的由来。路由器是连接各种网络的枢纽，它基于TCP/IP协议，是现代互联网中十分关键的一部分，它最主要的性能指标就是转发速度，同时，转发数据的可靠性也十分重要，这两点直接影响着它所连接网络的传输速度和数据传输质量。因此，在园区网、地区网、乃至整个Internet 研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个Internet研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都有重要的意义[2]。 近年来，路由器也出现了许多新的发展，交换路由器就是一种新的产品，将交换机与路由器的原理进行结合，使得数据传输更有效。类似的还有很多，在下文中，会首先对路由器的发展历史进行介绍，然后阐述当前通用的路由器设计及其核心部件工作原理，最后会对路由器将来的发展方向做简要说明。 二．历史技术背景 TCP/IP是20世纪70年代中期从美国国防部ARPANET技术发展起来的。TCP/IP协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址[3]。 在最开始，IP网络并不大，现在意义上的路由器还没有出现，其功能一般是使用一台