路由器基础知识部件和登陆

1、路由器基础知识讲座,主讲人：刘仲鹏,基本组件介绍：处理器，接口，存储器 超级终端设置，密码设置 Show version Show running-config Show flash Show interface 保存配置文件的5种方法 清楚密码设置 路由器接口配置,本章提要,路由器用来连接网络号不同的网络（网段或子网）。其典型的应用是连接远程的Intranet或把Intranet接入Internet。 路由器的接口分为三大类：局域网口、广域网口和配置口。 路由器内部由CPU、各种存储器以及各种接口电路等组成。 路由器的功能依靠其系统软件来实现，Cisco路由器的系统软件是Cisco IOS。

2、 路由器本身不带输入、输出系统，对其进行配置通常使用普通的计算机来完成。一般在配置Cisco路由器时，可采用三种方式进行：通过其Console口、通过其局域网口如Ethernet口或通过其辅助口AUX。,什么是路由器,路由器是工作在OSI参考模型第三层网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议（例如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等协议），但是在我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议。 路由器通常连接两个或多个由IP子网或点到点协议标识的逻辑端口，至少拥有1个物理端口。路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输

3、出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包头实现转发数据包。 路由器通常动态维护路由表来反映当前的网络拓扑。路由器通过与网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。 路由器是连接IP网的核心设备。,路由器正是工作在IP下三层的通信子网上，从而屏蔽了底两层物理网络的差异，实现各种网络的互联。,路由器的基本用途,路由器作为不同网络之间的互相连接的设备，通常用来连接局域网与广域网。 路由器的Ethernet接口与以太网交换机的交叉介质有关接口通过直通网线连接，广域网接口则通常通过CSU/DSU设备与广域网用户线相连。如图,Internet中，大大小小的网络之间的相互连接，是通过路由器来实现的。这

4、些网络可以是由不同的软、硬件设备构成的平台。而路由器则能够跨越这些平台，把各类本地或远程的网络连接起来形成一个规模宏大的互联网络环境。通过配置路由器，可使其按网管员的意图分配网络流量，实现网络通信。 路由器系统构成了基于TCP/IP的Internet的骨架。路由器的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。 路由器可以用来把局域网分段以限制广播范围。但路由器的带宽和局域网交换机比较起来，通常要低得多，因此也就成了局域网中的瓶颈。故在现在的局域网中，一般采用虚拟局域网技术或第三层交换技术来解决有关广播风暴的问题，局域网之间的连接一般不使用路由器。,网络连接设备,物理

5、层该层设备为中继器(Repeater)和集线器(Hub)，用于连接物理特性相同的网段。中继器和集线器的接口没有物理和逻辑地址。 数据链路层该层设备为网桥(Bridge)和交换机(Switch)，用于连接同一逻辑网络中物理层规范相同或不同的网段，这些网段的拓扑结构和数据帧格式，可以相同也可以不相同。网桥Bridge和交换机Bridge的接口具有物理地址，但没有逻辑地址（IP地址）。 网络层该层设备为路由器（Router）和第三层交换机，用于连接不同的逻辑网络。 Router的每一个接口都有惟一的物理地址和逻辑地址。而第三层交换机可做到“一次路由，多次交换，交换时实现比路由更快的数据传输速率。”

6、传输层该层设备为第四层交换机。第四层交换机可以解释第四层的传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）信息，能够为不同的应用（使用接口号区分）分配各自的优先级。第四层交换机可以“智能化”地处理网络中的数据，最大限度地避免拥塞，提高带宽利用率。 应用层应用层网关(Gateway)用于使用不同协议的应用程序之间的数据通信。如Windows 2000 Server的Gateway（and Client）Services for NetWare和SMTP/X.400电子邮件网关。网关产品目前大都使用软件在计算机上实现。 在这些设备中，路由器处于网络层，它一方面能够跨越不同类型的物理网络(如Ethe

7、rnet、DDN、FDDI等等)，屏蔽下层的细节；另一方面又将整个互连网络分割成逻辑上相互独立的网络单位，使网络具有一定的逻辑结构。因此在互连网络中，路由器处于关键的地位，是最重要的设备。,广播域冲突域,集线器工作在物理层，其上所有设备在同一冲突域，集线器上所有设备在同一广播域，集线器上所有设备共享相同带宽。 交换机工作在数据链路层，它能隔离冲突域，但不能隔离广播域。 路由器工作在网络层，被用来把网段分隔成独立的 冲突域和广播域。不仅每个网段都是它自己的冲突域和广播域，而且每段网络都拥有自己的逻辑网络地址。既可以隔离冲突域，也能隔离广播域,直连线： 交换机和路由器 交换机到电脑或服务器 集线器

8、到电脑或服务器 交叉线： 交换机和交换机 交换机和集线器 集线器和集线器 路由器和路由器 电脑到电脑 电脑到路由器 反转线 电脑到路由的配置线,路由器的基本组件及其作用,路由器用来连接网络号不同的网络（网段或子网）。 如何在局域网和广域网之间转发数据包。其典型的应用就是连接远程的Intranet 或者把Intranet 接入Internet。一是路由选择，二是数据转发 路由器的基本组件包括处理器、接口和存储器。 路由器的功能依靠其系统软件来实现，Cisco路由器的系统软件是Cisco IOS。 路由器本身不带输入、输出系统，对其进行配置通常使用普通的计算机来完成。一般在配置Cisco路由器时，

9、可采用三种方式进行：通过其Console口、通过其局域网口如Ethernet口或通过其辅助口AUX。,Intranet按字面直译就是“内部网”的意思，为了与互联网Internet对应，通常将之译成“内联网”，表示这是一组在特定机构范围内使用的互联网络。这个机构的范围，大可到一个跨国企业集团，小可到一个部门或小组，它们的地理分布不一定集中或只限定在特定的区域内。 所谓“内部”，只是就机构职能而言的一个逻辑概念。,路由器的功能,路由器,Router,路 由,主要功能,连接多个独立的网络或子网 实现网间最佳寻径和数据报传送 流量管理：包过滤、负载分流、负载均衡、优先 冗余和容错 数据压缩、加密,路由

10、器的基本功能,路由器的基本功能是把数据包(Packets，IP报文)正确、高效地传送到目标网络，包括： a. IP数据报的转发，包括数据报传送的路径选择和传送数据报。 b. 与其他路由器交换路由信息，维护路由表。 c. 子网隔离，抑制广播风暴。 d. IP数据报的差错处理及简单的拥塞控制。 e. 实现对IP数据报的过滤 f. 安全验证、授权和记帐等。,网络互联,路由器总是有多个LAN和WAN端口，每个端口所联的网段是一个独立的网络或子网号。,WAN,192.11.1.0,192.11.2.0,192.11.3.0,192.11.4.0,192.11.5.0,掩码：255.255.255.0,网

11、络互联,路由器能对其互联的两个异构形网络的帧格式进行转换。,F.R,主机A,主机B,TokenRing,Ethernet,routerA,routerB,网络互联,路由器所联网络的广播包被隔离在本网段之内，起到了防火墙作用。根据统计的80/20规律，一个网络应用的80信息是在同一个LAN中交换的，使80的信息不会经路由器转到其它网络上，隔离广播风暴，从面提高了整个网络的带宽。,网间寻径和数据传送,寻径的依据是经过每个路由器中的路由表。 路由表指明了从源站点到目的站点的一条路径。 路由协议是生成路由表的方法，分为静态路由协议和动态路由协议。,网间寻径和数据传送,静态路由协议：手工为每台路由器编写

12、一张固定不变的静态路由表； 动态路由协议：为每台路由器配置一个动态路由寻径协议，让该路由协议自动形成和刷新路由表。 动态路由协议有：RIP、RIP、IGRP 、EIGRP、OSPF、ISIS、BGP、EGP等。,流量管理,包过滤：过滤某些用户不需要的信息流，减少网络流量，缓解网络阻塞。 包括对特定的工作站、某些网络或子网、某些协议。,流量管理,优先权：对特定服务的包给予特别的优先权，使某些对延时敏感的包快速通过。 排队：对某几类服务进行排队通过,解决拥塞问题,输出速度跟不上输入速度，路由器的缓存可能被淹没。 采用源抑制，发现拥塞时，向源主机发送源抑制的ICMP报文，源主机收到报文后，降速发送。

13、,冗余和容错,负载分流（Load Sharing） 负载均衡（Load Balancing） 双路由热备份（Hot-Stand-By）,路由器的工作原理,路由器工作在OSI模型中下三层，最高层为网络层，通过统一的第三层来屏蔽底两层的不同，从而实现多个独立的异种网互联，并通过路由表实现寻径；由于是一个存储转发设备，可以实现包的过滤、优先、排队等流量管理。,路由器的工作原理,路由器A,路由器B,IP寻径,IP寻径,IP数据报,逻辑网 IP层,加帧头,去帧头,帧传输和直接寻径,数据链路层,物理层,路由器的工作原理IOS,Cisco路由器的IOS（Internetwork Operating Syst

14、em）是路由器的操作系统,就象计算机的操作系统一样。 nos,路由器的内部组成,路由器内部由以下组件组成： CPU路由器的中央处理器。 RAM/DRAM路由器的主存储器，存储当前配置文件（Running Config）、路由表、ARP缓存、数据报等。 NVRAM（非易失性RAM）存储启动配置文件（Startup-Config）等。 Flash ROM（快闪存储器）存储系统软件映像（路由器的操作系统），启动配置文件等，是可擦可编程的ROM。 ROM 存储开机诊断程序、引导程序和操作系统软件的备份。 Shared Packet Memory（共享式内存）存储缓冲用数据包。 接口电路路由器的各种接口

15、的内部电路。 通常，Cisco路由器的内存具有以上大部或全部种类的内存。,基本部件：处理器,1 处理器 处理器即CPU，是路由器的核心部件。Cisco路由器处理能力随着路由器型号的不 同而异，总的来说，越是高端的路由器，其处理器处理能力越高。 在CCNA认证考试中，处理器的具体型号不是考察的主要内容。 12页,接口,2 接口 在Cisco路由器上有着丰富的接口类型，如以太网口、快速以太网口、串行、异步/同步、ATM、ISDN等接口。在CCNA考试中，我们应对以太网口、快速以太网口、串行、ISDN接口倍加重视，他们是主要考察对象。 对于不同的路由器系列，接口的编号通常有以下三种规则: 1）固定配

16、置或者低端路由器，其接口的编号是用单个数字，例如Cisco 1600路由器的接口编号可以是e0（以太网接口0），s0（串行接口0）等。 2）中低端的模块化路由器，其接口的编号是用两个数字，中间用“/”格开，斜杠前面的是模块号，后面是模块上的接口编号。例如Cisco 2600路由器上的接口编号是：f0/1(快速以太网口0/1),s1/1（串行接口1/1）等。 3）高端的模块化路由器，其接口的编号有时是三个数字，中间用“/”格开，第一个数字是模块号，第二个数字是该模块上的子卡号，第三个数字是该子卡上的接口模块号。例如Cisco 2800路由器上的接口编号可以是g0/0/0(Gigabyte以太网口

17、0/0/0) ，s0/1/1（串行接口0/1/1）等。,存储器,3 存储器 路由器中有四种主要的存储器，分别是ROM、RAM、Flash和NVRAM。 ROM，只读存储器，其中存储了一个基本的IOS软件，具有有限的功能和性能，用以在加电时引导路由器的启动。 RAM，随机存取存储器，它是IOS软件活动的场所，作为工作存储器与处理器配合完成各种处理，运行配置文件(running-config)存放在RAM里。RAM中的所有内容，包括运行配置文件都在断电后被清除。 Flash，非易失性存储器，在路由器中Flash主要用于存储IOS映象文件。 NVRAM，非易失性存储器，用于存储启动配置(startu

18、p-config)文件。,Cisco内部部件,路由器本质上是计算机，路由选择和数据转发 和普通计算机很相似有cpu Rom:基本驱动和自检软件，掉电不丢失 Ram：所有程序在ram中运行,程序运行的空间 路由器中无磁盘，可改写的存储又以下设备完成，保证了掉电不丢失 Flash:空间大，存放ios镜象的操作系统 Nvram：空间较小，存放文本配置文件 接口：console,aux,interface(局鱼网和广鱼网接口),路由器内存体系结构,RAM NVRAM Flash ROM,Console Auxiliar,Interfaces,内存 :ROM,ROM：相当于PC的BIOS。存放引导程序和IOS的一个最小子集。 为只读存储器，系统掉电，程序不会丢失。,内存 ：Flash,Flash：包含压缩的IOS和微代码 是一种可擦写，可编程的ROM，系统掉电，程序不会丢失。,内存 ：NVRAM,NVRAM（No-Voliate RAM）：存放路由器的配置文件。 系统掉电，程序不会丢失。,内存 ：RAM,动态内存，系统掉电，内容丢失。,Command Executive,Internetwork Operating System,Program,Active Configuration File,Table,Buffer,RAM,路