【IT168 专稿】路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它工作于网络七层协议的第三层网络层,用于解决网络与网络之间的通信问题。今天,我们就来介绍一下路由器的结构和类型,让大家对路由器能有一个更加深入的了解。
路由器 |
路由器的结构
路由器是由硬件和软件组成的。路由器的硬件主要由中央处理器、内存、接口以及控制台端口等物理硬件和电路组成;而软件则主要由路由器的IOS操作系统构成。今天我们主要来说一下路由器的硬件组成。
中央处理器
路由器和计算机一样,都包含了一个中央处理单元CPU。不同系列、不同型号的路由器,其CPU也不尽相同。CPU是路由器的处理中心,它的性能直接影响到路由器的硬件性能。简单来说,就好像汽车的引擎一样,如果引擎不行,再好的车子也跑不起来,CPU也是同理,没有一个高性能的CPU,路由器的性能也不能得到充分的发挥。
CPU在路由器中负责配置管理和数据包的转发工作,维护路由器所需的各种表格以及路由运算等等。路由器对数据包的处理速度很大程度上都要取决于CPU的类型和性能。
路由器中可能有多种内存,例如Flash(闪存)、DRAM(动态内存)等。每种内存以不同方式协助路由器工作,主要用来存储配置、路由器操作系统和路由协议软件等内容。路由器的内存有以下几种不同类型:
1、只读内存(ROM)
只读内存的功能与计算机中的ROM相似,是一种只能读取资料的内存,其代码资料在写入后就不能再进行更改,主要用于系统初始化功能。ROM主要包含以下代码:
(1)系统加电自检代码,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,用于启动路由器并载入IOS操作系统;
(3)备份的IOS操作系统,在原有IOS操作系统被删除或破坏时使用。通常备份的IOS操作系统比系统中运行IOS版本略低一些,但也足可用来支持路由器启动和工作。
2、 随机存储器(RAM)
RAM的全名为随机存储器,在任何时候都可以进行读写,但是由于它存储的内容在系统重启或关机后将被清除,所以路由器中的RAM通常只被作为临时的存储介质,在运行期间暂时用来存放操作系统和数据,以便路由器能迅速的访问这些信息。RAM和ROM相比,两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失,而ROM就不会。
运行期间,RAM中包含路由表项目、ARP缓冲项目、日志项目和队列中排队等待发送的分组。除此之外,还包括运行配置文件、正在执行的代码、IOS操作系统程序和一些临时数据信息。
3、非易失性随机存储器(NVRAM)
非易失性随机存储器也是可读可写的存储器,与RAM所不同的是,NVRAM在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。NVRAM仅用于保存路由器的配置文件,所以它的读取速度都比较快,容量也都比较小,通常只有32KB~128KB左右。
4、 闪存(Flash)
闪存是非易失性随机存储器的一种,用于存放当前使用中的IOS。事实上,如果Flash的容量够大,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,这样在出现问题时就可以迅速替换到旧版的操作系统,从而避免长时间的网路故障。
接口
路由器与各种各样不同的网络所进行的物理连接,都必须通过接口来实现。越是高档的路由器,能连接的网络类型越多,其接口的种类也就越多。路由器的接口主要分为局域网接口、广域网接口和配置接口三类。每个接口的名称都是由它的类型标志与数字编号所构成,编号自0开始。
控制台端口
很多厂商的产品都提供了控制台端口,使用户或管理员能够利用终端与路由器进行通信,完成路由器配置。控制台端口提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口,用于在本地对路由器进行配置(首次配置必须通过控制台端口进行)。
根据路由器类型、型号的不同,其与控制台进行连接的具体接口方式也不同,常见的有两种:采用DB-25的控制台端口和采用RJ-45的控制台端口。它们都符合EIT/TIA 232异步串行接口规范。
辅助端口
目前市场中的很多路由器都配备了一个辅助端口,辅助端口是标准的异步串行设备,通常用于连接Modem以使用户或管理员对路由器进行远程管理。辅助端口有着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,一般可以达到115200bps。
路由器的类型
目前路由器类型的划分方式有很多,按照不同的标准划分路由器会有许多不同的类型。常见的分类有以下的几种:
1、按档次划分
路由器按档次可分为高端、中端和低端三种路由器。通常我们把路由器吞吐量大于40Gbps的路由器称为高端路由器,这类路由器适合网吧、中小企业用户以及大型企业的分支机构。吞吐量在25Gbps到40Gbps之间的路由器称为中档路由器,将低于25Gbps的看作低档路由器,这类路由器只适用于普通家庭或SOHO用户。
按档次划分只是一种宏观上的划分标准,各厂家划分方式也不完全一致,实际上路由器档次的划分不仅是以吞吐量为依据的,而是有一个综合指标的。
2、按结构划分
路由器从结构上可以分为模块化路由器和非模块化路由器两种,模块化结构是针对中高档的模块化路由器而言的,采用模块化设计的路由器,其好处是可以有效保护用户投资,真正实现按需购买,同时模块化结构可以灵活地配置路由器,以适应企业不断增加的业务需求。而非模块化的路由器就只能提供固定的端口。
3、按功能划分
从功能上看,可以将路由器分为骨干级路由器、企业级路由器和接入级路由器三种类型。骨干级路由器一般是指交换能力在80Gbps以上的路由器,这类路由器主要应用于电信运营商网络的核心位置、大型企业网络的核心位置或大型数据中心的出口。是用来实现企业级网络互连的关键设备。企业级路由器用于连接许多终端系统,连接对象较多,但系统相对简单,数据流量也比较小。而接入级路由器则是主要用于连接家庭或小型企业。
总 结
通过上述介绍,相信大家已经对路由器的硬件构造以及路由器的类型有了一些了解,希望能对有意购买路由器的朋友们所有帮助。想要了解如何配置和调试路由器的读者可以参考《路由器的配置和调试》一文,希望大家都能将路由器使得得心应手。