第4章 路由器基础

第4章 路由器基础

张书源

路由器是典型的广域网设备，主要用途： 1、把局域网接入广域网； 2、实现局域网之间的互联； 3、构建广域网的网络通路。 路由器是第三层设备，它处理的数据是通常是IP数据 报。当它收到数据帧时，会将帧拆开，取出其中的IP 数据报，处理后，再重新打包为帧进行传输。 除IP数据报外，路由器还可以处理其它几种协议包装 的数据报，这些协议称为可被路由的协议，包括IP协 议、IPX协议、APPLE TALK协议等。

IP数据报0 版本 20字节 生存时间 4 报头 长度 8 服务类型 16 19 总长度 31

标识协议

标志

片偏移首部校验和

首部

源地址 目的地址 0~40字节 可选字段(长度可变) 数据部分 填充

首部

数据部分IP数据报

路由器对收到的IP数据报主要进行以下处理： 1、生存时间(TTL):路由器把TTL减1,如果TTL值减为 0了，则说明数据报以过期，丢弃该数据报。 2、校验：用于验证数据报的正确性和完整性。 3、路由：根据目的IP地址确定转发的出口。 4、分片：检查数据报的长度，如果它超出了出口网络 的MTU值，则把数据报的数据分割成几片，分别包装成 IP数据报。

5、时间戳：把数据报到达路由器的时间添加到“可选” 字段的时间戳中。6、打包：把IP数据报按出口网络的协议包装为帧，并 转发出去。

4.2 路由器的组成及配置方法路由器由硬件和软件两大部分组成。 硬件主要包括CPU、存储器、I/O接口等。 软件主要包括网络互联操作系统(IOS)、配置文件 等。

CPUCPU:是路由器的中央处理器，不同厂家的路由器使 用的CPU一般不同，结构也不一样。

单CPU结构：由一个CPU完成所有任务； 主从CPU结构：采用两个CPU,一个负责数据链路层 的处理，一个负责网络层的处理； 多CPU结构：采用并行处理技术，可同时处理各个接 口的数据，提高了处理速度。

存储器路由器没有硬盘，但它配有几种不同的内存。 ROM:只读存储器。存储引导文件。有的路由器还在ROM 中存有IOS的备份。

NVRAM:非易失性随机存储器。存放路由器的启动配置 文件，当发生断电故障时，可以保持内容不丢失。FLASH:是一种可擦写的ROM。用于存储IOS,可以进行 IOS的升级。 RAM:随机存取存储器。是路由器的工作存储器，路由表、 配置信息等存放其中，但断电时内容会丢失。

网络接口局域网接口：根据所连的局域网不同而不同。当前用得最 多的是以太网接口(Ethernet)、快速以太网接口 (FastEthernet)、千兆位以太网接口(GigabitEthernet) 等。广域网接口：一般用于连接其它路由器，它有同步串行 口、异步串行口、帧中继接口、ISDN接口等。其

中同步 串行口的速率高于异步串行口。

接口的表示方法：对于固定接口的路由器，其接口表示为：

接口类型 接口号 (接口号从0算起)如：Ethernet0 可简写为：e0 FastEthernet1 f1 s0 Serial0 等。

对于模块化路由器，其接口表示为： 接口类型 插槽号/接口号 如：Ethernet 0/0 可简写为：e0/0 Serial 1/0 s1/0 s1/1 Serial 1/1 等。

控制台接口和辅助接口网管通过这些接口对路由器进行配置。 控制台接口(Console)可以连接控制台，通过超级终端 配置路由器。 辅助接口(Aux)可以通过Modem连接远程终端，网管通 过远程登录访问和配置路由器。

IOSIOS是路由器的操作系统，不同厂家的路由器使用的操 作系统往往不同。

IOS为路由器提供管理功能、路由协议、用户界面、命 令行的解析等。IOS最初存放于Flash(闪存)中，在启动时装入RAM。

配置文件配置文件中放置的是路由器的各项参数，它有两个： ①运行配置文件(Running-Configuration) 它位于RAM中，断电后，该文件会丢失。 ②启动配置文件(Startup-Configuration)

它位于NVRAM或TFTP服务器中，断电时内容不会丢失。路由器启动时，Startup文件被装入RAM成为Running文 件。如果网管修改了路由器的配置，应该把Running文 件写入NVRAM,这样，在重启路由器时，修改的配置 才不会丢失。

路由器的配置方法1、用控制台配置路由器串行口 Console口

一端连接路由器的Console口，另一端连接计算机的 串行口。在计算机上安装并运行超级终端软件来访 问路由器。 这种方法用于现场配置路由器。

2、通过AUX端口连接远程终端

路由器通过Modem、电话线与远程终端相连。这种方法用于远程配置路由器。 3、通过TFTP服务器 TFTP服务器是用来保存路由器配置文件的一种服务器。 我们可以在TFTP服务器上修改路由器的配置文件，再 把它上传到路由器中来配置路由器。 4、通过Telnet程序 可以在网络中任意一台计算机上用Telnet程序登录路由 器，然后进行配置。 这种方法需要知道路由器的IP地址和访问密码。

5、通过SNMP网管节点 复杂网络中通常需要建立一个SNMP网管节点对网络中 的多台交换机、路由器、防火墙等设备进行集中管理。

这种方法主要用于路由器的日常维护。

6、通过网络下载配置文件 访问厂家提供的网站，提交一份配置要求的说明书，它 会自动生成一份配置文件，把它装入路由器就行了。

路由器的配置方式路由器在启动时，它会自动从NVRAM中装入配置文件， 如果是新路由器，由于没有配置文件，路由器会自动进 入配置状态。

配置方式有两种：1、命令行方式(C