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設(shè)備分析：路由器的硬件結(jié)構(gòu)講解

云知道


路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò) 。路由器由硬件和軟件組成 。硬件主要由中心處理器、內(nèi)存、接口、控制端口等物理硬件和電路組成；軟件主要由路由器的IOS操作系統(tǒng)組成 。
今天，我們以當(dāng)前普遍應(yīng)用的Cisco路由器為例給大家介紹一下路由器的硬件組成及其工作情況 。讓大家在使用它們的同時(shí)，對(duì)它們的組成也有所了解 。
中心處理器
與計(jì)算機(jī)一樣，路由器也包含了一個(gè)中心處理器（CPU） 。不同系列和型號(hào)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)路由器的配置治理和數(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(duì)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(jì)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：
（1）系統(tǒng)加電自檢代碼（POST），用于檢測(cè)路由器中各硬件部分是否完好；
（2）系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)代碼（BootStrap），用于啟動(dòng)路由器并載入IOS操作系統(tǒng)；
（3）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(shí)使用 。通常，這個(gè)IOS比現(xiàn)運(yùn)行IOS的版本低一些，但卻足以使路由器啟動(dòng)和工作 。
顧名思義，ROM是只讀存儲(chǔ)器，不能修改其中存放的代碼 。如要進(jìn)行升級(jí)，則要替換ROM芯片 。
2.閃存（Flash）
閃存（Flash）是可讀可寫的存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)重新啟動(dòng)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(shí)上，假如Flash容量足夠大，甚至可以存放多個(gè)操作系統(tǒng)，這在進(jìn)行IOS升級(jí)時(shí)十分有用 。當(dāng)不知道新版IOS是否穩(wěn)定時(shí)，可在升級(jí)后仍保留舊版IOS，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可迅速退回到舊版操作系統(tǒng)，從而避免長(zhǎng)時(shí)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(chǔ)器，在系統(tǒng)重新啟動(dòng)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(dòng)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(shí)，NVRAM的速度較快，成本也比較高 。
4.隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)
RAM也是可讀可寫的存儲(chǔ)器，但它存儲(chǔ)的內(nèi)容在系統(tǒng)重啟或關(guān)機(jī)后將被清除 。和計(jì)算機(jī)中的RAM一樣，Cisco路由器中的RAM也是運(yùn)行期間暫時(shí)存放操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，讓路由器能迅速訪問(wèn)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(xiàng)目、ARP緩沖項(xiàng)目、日志項(xiàng)目和隊(duì)列中排隊(duì)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(shí)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(shí)才從Flash中讀入部分IOS；而Cisco 4000系列路由器整個(gè)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(dòng)過(guò)程：
（1）系統(tǒng)硬件加電自檢 。運(yùn)行ROM中的硬件檢測(cè)程序，檢測(cè)各組件能否正常工作 。完成硬件檢測(cè)后，開(kāi)始軟件初始化工作 。
（2）軟件初始化過(guò)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(gè)IOS，是通過(guò)命令設(shè)置指定的 。

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