路由器内部组件及工作原理

路由器具有隔离广播的功能

路由器组件及其功能与PC 一样,路由器也包含: 

中央处理器 (CPU)   

随机访问存储器 (RAM)

只读存储器 (ROM)，

尽管路由器类型和型号多种多样，但每种路由器都具有相同的通用硬件组件。根据型号的不同，这些组件在路由器内部的位置有所差异。

路由器组件及其功能

与 PC 一样，路由器也包含：

中央处理器 (CPU)

随机访问存储器 (RAM)

只读存储器 (ROM)

Cisco 1841 路由器的内部组件逻辑图

其中：ASIC （application specific integrated circuit 专用集成电路 )   用于处理数据包转发。

CPU

CPU 执行操作系统指令，如系统初始化、路由功能和交换功能。

RAM

RAM 存储 CPU 所需执行的指令和数据。RAM 用于存储以下组件：

操作系统：启动时，操作系统会将 Cisco IOS (Internetwork Operating System) 复制到 RAM 中。

运行配置文件：这是存储路由器 IOS 当前所用的配置命令的配置文件。除几个特例外，路由器上配置的所有命令均存储于运行配置文件，此文件也称为 running-config.

IP 路由表：此文件存储着直连网络以及远程网络的相关信息，用于确定转发数据包的最佳路径。

ARP 缓存：此缓存包含 IPv4 地址到 MAC 地址的映射，类似于 PC 上的 ARP 缓存。ARP 缓存用在有 LAN 接口(如以太网接口)的路由器上。

数据包缓冲区：数据包到达接口之后以及从接口送出之前，都会暂时存储在缓冲区中。

RAM 是易失性存储器，如果路由器断电或重新启动，RAM 中的内容就会丢失。但是，路由器也具有永久性存储区域，如 ROM、闪存和 NVRAM.

ROM

ROM 是一种永久性存储器。Cisco 设备使用 ROM 来存储：

bootstrap 指令

基本诊断软件

精简版 IOS

ROM 使用的是固件，即内嵌于集成电路中的软件。固件包含一般不需要修改或升级的软件，如启动指令。许多类似功能(包括 ROM 监控软件)将在后续课程讨论。如果路由器断电或重新启动，ROM 中的内容不会丢失。

闪存

闪存是非易失性计算机存储器，可以电子的方式存储和擦除。闪存用作操作系统 Cisco IOS 的永久性存储器。在大多数 Cisco 路由器型号中，IOS 是永久性存储在闪存中的，在启动过程中才复制到 RAM,然后再由 CPU 执行。某些较早的 Cisco 路由器型号则直接从闪存运行 IOS.闪存由 SIMM 卡或 PCMCIA 卡担当，可以通过升级这些卡来增加闪存的容量。

如果路由器断电或重新启动，闪存中的内容不会丢失。

NVRAM

NVRAM(非易失性 RAM)在电源关闭后不会丢失信息。这与大多数普通 RAM(如 DRAM)不同，后者需要持续的电源才能保持信息。NVRAM 被 Cisco IOS 用作存储启动配置文件 (startup-config) 的永久性存储器。所有配置更改都存储于 RAM 的 running-config 文件中(有几个特例除外)，并由 IOS 立即执行。要保存这些更改以防路由器重新启动或断电，必须将 running-config 复制到 NVRAM,并在其中存储为 startup-config 文件。即使路由器重新启动或断电，NVRAM 也不会丢失其内容。

对网络工程师而言，相对路由器内部组件的具体位置，更为重要的是要理解路由器主要内部组件的功能。路由器的内部物理体系结构视型号不同而不同