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下午好，我的网工朋友。

在现代互联网中，路由器作为连接不同网络的枢纽，发挥着至关重要的作用。无论是简单的家庭网络还是复杂的企业级网络架构，路由器都是不可或缺的一部分。

但是不少网工朋友对它的内部结构可能不甚清晰，但多了解总是有益无害的。

要知道，网络中路由器主要采用了四种类型：

• 只读内存 (ROM) 

• 闪存

• 随机存取内存(RAM) 

• 非易失性RAM(NVRAM)

在所有类型的内存中，RAM也是会在路由器启动或供电间隙时丢失其内容的唯一一种内存。

今天就来深入探讨一下路由器的内部结构，也讲讲它们的主要用途，一起准备好涨知识咯

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01 什么是路由器？

路由器是一种网络设备，用于在网络之间传递数据包。

它通过分析数据包的目的地址，并根据预设的路由策略选择最优路径来转发数据包，从而实现不同网络之间的通信。

01 路由器的功能 

• 数据包转发：识别并转发数据包至正确的目的地。

• 寻址：使用IP地址识别数据包的来源和目的地。

• 路径选择：根据网络拓扑和策略选择最佳路径。

• 网络隔离：防止广播风暴，减少网络拥堵。

• 网络安全：实施访问控制列表（ACLs）和其他安全措施。

02 路由器的分类

• 边界路由器：位于网络边缘，连接不同的网络。

• 核心路由器：在网络中心位置，负责高速数据交换。

• 接入路由器：为用户提供接入服务。

02 路由器的硬件结构

01 处理器

路由器中的处理器是其核心组件之一，负责运行操作系统和执行各种网络协议。高性能路由器通常采用多核处理器以应对高负载数据包处理任务。

02 ROM (只读存储器)

ROM存储了路由器的引导程序，这是路由器启动时首先加载的程序，用于初始化硬件并加载操作系统。

03 RAM (随机存取存储器)

RAM是路由器的主要工作内存，用于存储路由表、ARP缓存、临时数据以及其他运行时需要的信息。有两样东西值得一提，即IOS系统表与缓冲。IOS通过RAM满足其所有的常规存储需要。

NVRAM的主要作用是保存IOS在路由器启动时读入的配置数据。这种配置称为“启动配置”。

04 闪存 

闪存用于存储路由器的操作系统映像、配置文件和固件更新等静态数据。它是非易失性的，即使在断电后也能保留数据。若路由器安装了闪存，它便是用来引导路由器的IOS软件的默认位置。

只要闪存容量足够，使可保存多个IOS映像，以提供多重启动选项。闪存要么做在主机板的SIMM上，要么做成张PCMCIA卡。

05 接口

路由器具有多种类型的接口，用于连接不同的网络设备。常见的接口包括以太网端口、光纤端口等。一些高端路由器还配备了USB端口以支持外设扩展。

在采用I0S的路由器中，每个接口都有自己的名字和编号，一个接口的全名由它的类型标识以及至少一个数字构成。编号自零0开始。

对那些接口已固定下来的路由器，或采用模块化接口，只有关闭主机才可变动的路由器，在接口的全名中，就只有一个数字，而且根据它们在路由器中物理顺序进行编号。

例如，Ethernet0 是第一个以太网接口的名称；而Serial2是第三个串口的名称。

若路由器支持“在线插入和删除”，或具有动态（不关闭路由器)更改物理接口配置的能力(卡的热插拔)，那么一个接口的全名至少应包含两个数字、中间用一个正斜杠分隔(／)。

其中，第一个数字代表插槽编号，接口处理器卡将安装在这个插槽上；第二个数字代表接口处理器的端口编号。

06 控制台端口

控制台端口是路由器上用于本地管理的专用端口。管理员可以通过串行线连接到该端口，使用命令行界面进行配置和故障排除。

至于同控制台口建立哪种形式的物理连接，则取决于路由器的型号，有些路由器采用一个DB25母连接(DB25F) ，有些则用RJ45 连接器。

通常，较小的路由器采用RJ45控制台连接器，而较大路由器采用DB25 控制台连接器。

07 辅助端口

辅助端口通常用于远程管理路由器。它允许通过调制解调器建立远程连接，以便在无法通过网络访问路由器时进行管理。

03 软件架构

01 操作系统

大多数路由器运行专有的嵌入式操作系统，如Cisco IOS、Junos OS等。这些操作系统包含了实现路由功能所需的软件栈。

02 软件组件

除了操作系统之外，路由器还运行一系列软件组件，如协议栈、应用程序和服务。这些组件共同协作以完成复杂的网络任务。

03 协议栈

• TCP/IP协议栈：负责数据包的封装和解封装。

• 路由协议：如RIP、OSPF、BGP等，用于学习和更新路由表。

04 应用程序与服务

• Web服务器：提供Web界面配置选项。

• SSH服务：安全地远程管理路由器。

• SNMP代理：用于监控和管理路由器的状态。

05 软件更新与维护

路由器的操作系统和支持的服务经常需要更新以修复安全漏洞和增加新功能。这些更新通常是通过闪存进行安装的。

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