,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第6章 路由器及其基本配置,6.1 概述,路由器能实现具有异种子网协议的网络的互连功能。可以实现不同子网间协议转换，包括局域网和广域网。具备路由表的建立、刷新、查找功能。路由器可以利用自己的缓存及流量控制协议适配不同的速率。路由器不转发广播消息，能够防止广播风暴，提高网络安全。路由器可实现主备线路的切换及复杂的流量控制。,路由器适用于大规模的网络，适用于在复杂的网络拓扑结构中提供最优路径。路由器能更好地处理多媒体信息，隔离不需要的通信量，节省局域网的频宽，减少主机负担。,但是它不支持非路由协议，数据包需要软件处理，容易成为瓶颈，安装和调试比较复杂，相对其他网络互连设备的价格较高。,6.1.1 路由器的基本原理,路由器在选择从一个网络到另一个网络的路径时通过下列两步实现：,（1）路由器接收信息分组并读取信息分组中的目的网络地址，并判断该网络地址是否位于该路由器相连的网络上。若是，则直接将信息分组传送给目的网络地址的工作站。,（2）若路由器没有直接连接到目的网络上，则查询其路由选择表，并找出信息分组转发的下一路由器，该路由器应是更靠近信息分组的最终目的地。如果路由表中查找不到目的IP地址项目，路由器会将数据包送向它的缺省网关处理，即路由表将不知转向何处的数据包都送向缺省网关。路由器通过逐级的传送，最终将数据包送向目的地。对于无法传送的数据包，路由器将丢弃它。,6.1.2 路由器的启动过程,（1）POST（加电自检），检测路由器的硬件。,（2）装载ROM中的Bootstrap代码。,（3）查找IOS。,（4）装载IOS。,（5）寻找配置。,（6）装载配置，最后正常运行。,6.1.3 路由器的构成,1.硬件系统,(1）CPU,（2）内存,Flash Memory,RAM,ROM,NVRAM,（3）路由器接口（Interface）,局域网接口,广域网接口,配置接口,（4）系统总线（Buses）,（5）电源（Power Supply）,2.软件系统,软件系统主要有：IOS、运行配置文件和启动配置文件三部分组成。,（1）IOS（Internetwork Operating System，互联网络操作系统）,IOS是Cisco公司的路由器专用操作系统，为便于称呼，路由器的IOS称为Cisco IOS，也称为思科IOS。IOS是Cisco路由器系统软件的重要组成部分。Cisco IOS软件运行于80%以上Internet主干网络路由器中，它提供了全面的网络服务，实现许多丰富的网络功能。,（2）运行配置文件（Runnning Configuration）,运行配置文件也称为活动配置文件，驻留在RAM中，包含了目前在路由器中“活动”的IOS配置命令。配置IOS时，其实就是更改路由器的运行配置。,（3）启动配置文件（Startup Configuration）,启动配置文件也称为备份配置文件，驻留在NVRAM中，包含了希望在路由器启动时执行的配置命令。启动完成后，启动配置文件就变成了运行配置文件。,6.2 路由器类型,1.按性能分类,路由器按性能档次可分为高、中和低端路由器，低端路由器主要适用于小型网络的Internet接入或企业网络远程接入，端口数量和类型、包处理能力都非常有限。中端路由器适用于较大规模的网络，拥有较高的包处理能力，具有较丰富的网络接口，适应较为复杂的网络结构。高端路由器主要应用于大型网络的核心路由器，拥有非常高的包处理性能，并且端口密度高、端口类型多，以适应复杂的网络环境。,通常将背板交换能力大于40 Gbps的路由器称为高端路由器，背板交换能力在25 G40 Gbps之间的路由器称为中端路由器，低于25 Gbps的当然就是低端路由器了。背板交换能力就是指路由器的接口处理器和数据总线间所能吞吐的最大数据量。,2.按结构分类,路由器按结构可分为模块化结构路由器和非模块化结构路由器。模块化结构路由器有若干插槽，可以插入不同的接口卡，根据实际需要进行灵活的升级和变动，可扩展性较好，可以灵活地配置路由器，以适应企业不断增加的业务需求；非模块化路由器就只能提供固定的端口，可扩展性较差，一般价格比较便宜。通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构。,3.按应用分类,骨干级路由器是实现企业级网络互联的关键设备，骨干级路由器位于网络中心。,企业级路由器连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相对简单，且数据流量较小，对这类路由器的要求是以成本最低的方法实现尽可能多的端点互联，同时还要求能够支持不同的服务质量。,接入级路由器主要应用于连接家庭或小型企业的局域网。,4.按协议支持数量划分,路由器能支持的网络协议的数量也是衡量其性能指标的一个方面，从支持网络协议能力的角度，可分为单协议路由器和多协议路由器。通常支持的网络协议越多，则适用范围越广泛，但是价格也越高，目前的路由器基本上都支持TCP/IP协议。,5.从性能上划分,从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。所谓线速路由器就是完全能够按传输介质带宽进行通畅传输，基本上没有间断和延时。通常线速路由器是高端路由器，具有非常高的端口带宽和数据转发能力，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器是非线速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力。,6.从应用划分,从功能上划分，路由器可分为通用路由器与专用路由器。一般所说的路由器皆为通用路由器。专用路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等做特地优化。,6.3,路,路,由,由,器,器,的,的,采,采,购,购,与,与,技,技,术,术,展,展,望,望,6.3.1,路,路,由,由,器,器,的,的,采,采,购,购,1.,路,路,由,由,器,器,的,的,管,管,理,理,方,方,式,式,2.,路,路,由,由,器,器,所,所,支,支,持,持,的,的,路,路,由,由,协,协,议,议,3.,路,路,由,由,器,器,的,的,安,安,全,全,性,性,4.,丢,丢,包,包,率,率,5.,背,背,板,板,能,能,力,力,6.,吞,吞,吐,吐,量,量,7.,转,转,发,发,时,时,延,延,8.,路,路,由,由,表,表,容,容,量,量,9.,可,可,靠,靠,性,性,6.3.2,路,路,由,由,器,器,的,的,技,技,术,术,展,展,望,望,1.,太,太,比,比,特,特,路,路,由,由,器,器,太,比,比,特,特,路,路,由,由,器,器,是,是,一,一,种,种,具,具,有,有Tbit/s,级,级,的,的,交,交,换,换,容,容,量,量,、,、,支,支,持,持,多,多,业,业,务,务,的,的,超,超,高,高,速,速,路,路,由,由,器,器,，,，,是,是,构,构,成,成,下,下,一,一,代,代,骨,骨,干,干,网,网,的,的,关,关,键,键,要,要,素,素,之,之,一,一,。,。,太,太,比,比,特,特,路,路,由,由,器,器,比,比,吉,吉,比,比,特,特,路,路,由,由,器,器,交,交,换,换,容,容,量,量,更,更,大,大,、,、,支,支,持,持,业,业,务,务,更,更,多,多,、,、,性,性,能,能,更,更,完,完,备,备,。,。,太比特,路,路由器,采,采用了,全,全新的,分,分布式,体,体系结,构,构，其,优,优越的,性,性能还,表,表现在,如,如下几,个,个方面,：,：,(1),使,使用光,纤,纤交换,背,背板代,替,替电子,交,交换背,板,板，提,高,高了交,换,换背板,的,的容量,和,和可靠,性,性；,(2),模,模块化,、,、分布,式,式体系,结,结构和,分,分布式,软,软件的,设,设计，,保,保证灵,活,活的扩,展,展能力,，,，这是,太,太比特,路,路由器,设,设计的,关,关键技,术,术；,(3),接,接口支,持,持DWDM，,并,并逐渐,替,替代SONET，以,提,提高数,据,据传输,效,效率和,降,降低成,本,本；,(4),采,采用链,路,路融合,技,技术，,保,保证系,统,统的灵,活,活配置,，,，满足,不,不同用,户,户的需,求,求。,2.MPLS技术,MPLS（Multi-Propocol Label Switching）,即,即多协,议,议标记,交,交换。MPLS属于,第,第三代,网,网络架,构,构，是,新,新一代,的,的IP,高,高速骨,干,干网络,交,交换标,准,准，由IETF提出,，,，由Cisco、ASCEND、3Com等网,络,络设备,大,大厂所,主,主导。,MPLS是集,成,成式的IPOver ATM技,术,术，它,整,整合了IP选,径,径与第,二,二层标,记,记交换,为,为单一,的,的系统,，,，因此,可,可以解,决,决Internet,路,路由的,问,问题，,使,使数据,包,包传送,的,的延迟,时,时间减,短,短，增,加,加网络,传,传输的,速,速度，,更,更适合,多,多媒体,数,数据的,传,传送。MPLS技术,的,的引入,是,是未来,路,路由器,的,的必然,趋,趋势。,3.路,由,由器硬,件,件技术,增,增强,未来路,由,由器将,使,使用基,于,于硬件,的,的交换,和,和分组,转,转发引,擎,擎，采,用,用专用,集,集成电,路,路（ASIC,）,）芯片,上,上实现,原,原来由,软,软件实,现,现的功,能,能，这,样,样将大,大,大降低,成,成本，,提,提高系,统,统性能,。,。另外,路,路由器,向,向并行,处,处理的,方,方向发,展,展，逐,渐,渐抛弃,易,易造成,拥,拥塞的,共,共享式,总,总线，,采,采用交,换,换背板,结,结构，,进,进一步,发,发展在,光,光纤连,接,接上进,行,行的线,速,速选路,技,技术，,为,为Internet,过,过渡到,全,全光基,础,础设施,奠,奠定基,础,础。,4.光,路,路由器,光路由,器,器是将,路,路由和,光,光交换,综,综合而,成,成的设,备,备，随,着,着光纤,技,技术的,逐,逐步发,展,展，IP overOptical必,将,将逐步,发,发展起,来,来，光,路,路由器,使,使用IP协议,，,，通过,在,在不同,波,波长间,交,交换业,务,务，允,许,许动态,控,控制带,宽,宽，为,开,开展新,业,业务提,供,供更多,的,的灵活,性,性。,5.其,他,他性能,要,要求的,提,提高,其他方,面,面包括,接,接口速,度,度的高,速,速化、,交,交换能,力,力海量,化,化、关,注,注业务,开,开展，,包,包括VPN，MPLS等，,从,从控制,层,层、管,理,理层和,数,数据层,等,等方面,对,对网络,安,安全性,的,的关注,、,、关注,服,服务质,量,量（QOS）,等,等。,6.4,路,路,由,由器的,基,基本配,置,置,6.4.1,配,配置,途,途径,1.控,制,制台端,口,口方式,这种方,式,式一般,是,是对路,由,由器进,行,行初始,化,化配置,时,时采用,，,，它将PC机,的,的串口,直,直接通,过,过专用,的,的配置,连,连线与,路,路由器,控,控制台,端,端口“console”相,连,连。在PC上,运,运行终,端,端仿真,软,软件，,与,与路由,器,器进行,通,通信，,完,完成路,由,由器的,配,配置。,也,也可以,将,将PC,与,与路由,器,器辅助,端,端口AUX直,接,接相连,，,，以进,行,行路由,器,器的配,置,置。,2.远,程,程登录,（,（Telnet）方,式,式,如果为,路,路由器,设,设置了,管,管理IP地址,和,和相关,的,的telnet管理,口,口令，,并,并启动,了,了telnet管理,方,方式，,就,就可通,过,过运行Telnet,程,程序的,计,计算机,作,作为路,由,由器的,虚,虚拟终,端,端与路,由,由器建,立,立通信,，,，完成,路,路由器,的,的配置,。,。这种,配,配置方,式,式出现,的,的操作,界,界面与,通,通过控,制,制台端,口,口与超,级,级终端,进,进行连,接,接时的,基,基本相,同,同。,3.