路由器的原理和作用是什么?
解析:
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。
今天,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
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)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。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。
顾名思义,ROM是只读存储器,不能修改其中存放的代码。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。和计算机中的RAM一样,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些信息。RAM的存取速度优于前面所提到的3种内存的存取速度。
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(Running-config)、正在执行的代码、IOS操作系统程序和一些临时数据信息。
路由器的类型不同,IOS代码的读取方式也不同。如Cisco 2500系列路由器只在需要时才从Flash中读入部分IOS;而Cisco 4000系列路由器整个IOS必须先全部装入RAM才能运行。因此,前者称为Flash运行设备(Run from Flash),后者称为RAM运行设备(Run from RAM)。
路由器加电启动过程:
(1)系统硬件加电自检。运行ROM中的硬件检测程序,检测各组件能否正常工作。完成硬件检测后,开始软件初始化工作。
(2)软件初始化过程。运行ROM中的BootStrap程序,进行初步引导工作。
(3)寻找并载入IOS系统文件。IOS系统文件可以存放在多处,至于到底采用哪一个IOS,是通过命令设置指定的。
(4)IOS装载完毕,系统在NVRAM中搜索保存的Startup-Config文件,进行系统的配置。如果NVRAM中存在Startup-Config文件,则将该文件调入RAM中并逐条执行。否则,系统进入Setup模式,进行路由器初始配置。
接口
所有路由器都有接口(Interface),每个接口都有自己的名字和编号。一个接口的全名称由它的类型标志与数字编号构成,编号自0开始。
对于接口固定的路由器(如Cisco 2500系列)或采用模块化接口的路由器(如Cisco 4700系列),在接口的全名称中,只采用一个数字,并根据它们在路由器的物理顺序进行编号,例如Ether0表示第1个以太网接口,Serial1表示第2个串口。
对于支持“在线插拔和删除”或具有动态更改物理接口配置的路由器,其接口全名称中至少包含两个数字,中间用斜杠“/”分割。其中,第1个数字代表插槽编号,第2个数字代表接口卡内的端口编号。如Cisco 3600路由器中,serial3/0代表位于3号插槽上的第1个串口。
对于支持“万用接口处理器(VIP)”的路由器,其接口编号形式为“插槽/端口适配器/端口号”,如Cisco 7500系列路由器中,Ether4/0/1是指4号插槽上第1个端口适配器的第2个以太网接口。
控制台端口
所有路由器都安装了控制台端口,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。该端口提供了一个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)。
路由器的型号不同,与控制台进行连接的具体接口方式也不同,有些采用DB25连接器DB25F,有些采用RJ45连接器。通常,较小的路由器采用RJ45连接器,而较大的路由器采用DB25连接器。
辅助端口
多数路由器均配备了一个辅助端口,它与控制台端口类似,提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口,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
路由器是什么有什么用?
路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。一、原理与作用 路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一...
路由的作用和工作原理
7. 路由器的功能之一是按照规则存储寻址信息,并在网络间转发报文。8. 路由器可以连接使用不同通信协议的网络段,成为通信平台。9. 路由器的主要工作是对数据包进行存储和转发,具体包括:a. 解释处理链路层协议报头,验证数据完整性。b. 根据IP目的地址在路由表中查找下一跳IP地址,更新TTL和校验和。
路由器的作用与功能知识大全
路由器的原理与作用路由器是一种典型的网路层装置。它是两个区域网之间接帧传输资料,在OSI\/RM之中被称之为中介系统,完成网路层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个区域网的网路层间接帧传输资料,转发帧时需要改变帧中的地址。一、原理与作用 路由器Router是用于连线多个逻辑上分开的网路,所...
路由器的工作原理
3、路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成。控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。4、路由器的工作原理简单来说就是IP分享,将运营商电信公司提供的单一IP地址,提供...
详解路由器的工作原理
{详解路由器的工作原理} 1. 路由器的作用与必要性 路由器是用于连接不同网段或网络的设备。在一个局域网中,若无需与外部网络通信,内部各工作站可通过交换机实现数据传送,无需路由器参与。但当涉及到不同网络时,路由器通过识别网络ID号,确保数据正确传送至目标网络。2. 路由器的识别机制 路由器...
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一、指代不同 1、路由器:是连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用。2、分流器:是一种测量直流电流用的仪器。二、原理不同 1、路由器:能够理解不同的协议,例如某个局域网使用的以太网协议,因特网使用的TCP\/IP协议。这样,路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址...
路由器的原理
Ⅴ 承载量:指网络资源如路由器的繁忙程度;路由器与相关网络设备的比较 Hubs(中继器):对应 7 层模型的物理层,它的作用是放大电信号。主要用于连接具有相同物理层的 LAN。Hubs 还将以太网的总线结构变成星状结构。Bridges(Switches):是一种在数据链路层实现互连的存储转发设备,广泛用于局域网的扩展。
交换机、路由器、集线器的工作原理及区别
中继器就是普通集线器的前身,集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口,通过这些接口,集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。 2.集线器的工作原理 集线器的工作原理很简单,以图2为例,图中是一个具备...
路由器的原理和作用是什么?
解析: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。今天,...
路由的作用和工作原理
路由器的分层寻址功能是路由器的重要功能之一,该功能可以帮助具有很多节点站的网络来存储寻址信息,同时还能在网络间截获发送到远地网段的报文,起转发作用;选择最合理的路由,引导通信也是路由器基本功能;多协议路由器还可以连接使用不同通信协议的网络段,成为不同通信协议网络段之间的通信平台。一般来说...
阙乐巴柳: 原发布者:baiyu1104要解释路由器的概念,首先要介绍什么是路由.所谓“路由”,是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作,而路由器,正是执行这种行为动作的机器,它的英文名称为Router.路由器的基本功能如下:简单...
芗城区13481612379: 无线路由器的工作原理是什么? - ?
阙乐巴柳: 无线路由器的工作原理就是把电信号转换成电波发送出去,再把接收到的电波转换成电信号.
芗城区13481612379: 路由器的作用和工作原理 - ?
阙乐巴柳: 路由器工作原理 传统地,路由器工作于OSI七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据其中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地址.因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地...
芗城区13481612379: 路由器是干什么用的 ?
阙乐巴柳: 1、路由器最主要的功能可以理解为实现信息的转送.因此,我们把这个过程称之为寻址过程.因为在路由器处在不同网络之间,但并不一定是信息的最终接收地址.所以在路由器中,通常存在着一张路由表.2、根据传送网站传送的信息的最终地址,寻找下一转发地址,应该是哪个网络.其实深入简出的说,就如同快递公司来发送邮件.邮件并不是瞬间到达最终目的地,而是通过不同分站的分拣,不断的接近最终地址,从而实现邮件的投递过程的.路由器寻址过程也是类似原理.3、通过最终地址,在路由表中进行匹配,通过算法确定下一转发地址.这个地址可能是中间地址,也可能是最终的到达地址.
芗城区13481612379: 路由器原理及在TCP/IP网络中的应用 - ?
阙乐巴柳: 路由器首先是在OSI七层模型中的第三层工作. 所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动.一般来说,在路由过程中,信息至少会经过一个或多个中间节点.通常,人们会把路由和交换进行对比,这主要是因为...
芗城区13481612379: 举例简述路由器的作用和工作原理. - ?
阙乐巴柳: 路由器用来实现网络共享功能,让多台机子能同时上网.其实它最大的作用是为信息流或数据分组选择路由的设备,获取最佳的路径. 路由器是互联网络的枢纽、可比喻为"交通警察".路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,...
芗城区13481612379: 路由器的原理与作用 - ?
阙乐巴柳: 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...
芗城区13481612379: 简述路由器工作原理及功能 - ?
阙乐巴柳: 原理路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网.当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成.因此,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,它能在多网络...
芗城区13481612379: 路由器有什么作用及其原理? - ?
阙乐巴柳: 路由器是互联网络中必不可少的网络设备之一,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.路由器有两大典型功能,...