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设备分析：路由器的硬件结构讲解

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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 。硬件主要由中心处理器、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 。
中心处理器
与计算机一样，路由器也包含了一个中心处理器（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负责路由器的配置治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，假如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 。

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