路由器及其工作原理

原文地址：路由器及其工作原理 作者：心不在焉

路由器的内部组件：

路由器是由Flash、NVRAM、ROM、RAM、CPU、Interfaces组成的。

Flash：硬盘（压缩后的IOS，微代码）断电后不丢失

查看Flash信息:

R1#show flash

查看Flash上存储的IOS文件名及大小:

R1#dir

删除Flash中的IOS:

R1#erase flash

NVRAM非易失随机存储器：CMOS（startup-config）断电后不丢失

查看NVRAM中的开始启动信息:

R1#show startup-config        或  R1#show configuration

保存RAM中的配置到NVRAM中:

R1#copy running-config startup-config        或R1#write

清除NVRAM参数到出厂状态:

R1#erase nvram        或  R1#erase startup-config        或  R1#write erase

ROM只读存储器：BIOS{

Bootstarp引导程序：存放于ROM微码中的程序，用于执行程序负责找到每个IOS的位置然后加载该文件。

POST(Power On Self Test)：存放于ROM微码中的程序，用来于检查硬件基本配置是否正常。

ROM Monitor：存储在ROM的微码中，用于测试和排疑等，相当PC的安全模式。

Mini IOS：是一个简化的IOS。}

RAM 随机存取存储器：内存（IOS副本、路由表和路由信息、running-config）

查看当前RAM中正在运行的内容：

R1#show running-config        或  R1#write terminal

CPU：CPU

Interfaces：

常用的局域网接口：AUI        RJ45(ETH、10/100bTX)        SC

常用的广域网接口：AUI        RJ45(Fast Ethernet)        SERIAL        ASYNC

AUI接口：D型15针用来与粗同轴电缆连接的接口，常用在令牌环网或总线型网络。

RJ45接口：它是常见的双绞线以太网接口。根据接口的通信速率不同RJ45接口又可分为 10Base-T (ETH)网端口和 100Base-TX (Fast Ethernet)网端口两类。

SC接口：光纤接口，常用于通过光纤连接到快速以太网或千兆以太网等具有光纤接口的交换机。

高速同步串口 SERIAL：要求速率非常高且连接的网络两端要求实时同步，常用于广域网之间的连接。

异步串口 ASYNC：速率要求不高，不要求网络两端实时同步，主要用于Modem或Modem池的连接。

Console和AUX端口：都是路由器的配置接口。Console端口使用RJ45接口连接到计算机的DB9串行通信接口，通过超级终端进行路由器本地配置。AUX端口为异步端口，主要用于远程配置。

 

路由器启动过程：

路由器启动顺序：

1.加电自检(POST)

2.加载并运行bootstrap

3.查找Cisco IOS软件

4.解压Cisco IOS到RAM

5.在NVRAM中查找(有无)配置文件

6.有(配置文件)进入命令行接口(CLI)

7.无(配置文件)进入设置模式(或 R1#setup 进入设置模式)

路由器启动流程：

流程图：

1:START：加电自检(运行ROM中的POST对路由器的硬件进行检测).
2:执行ROM中的引导程序(bootstrap),boot field字段并根据寄存器值分三种模式进入:
2.1:当寄存器值为0x2100时,直接进入ROM监视模式(相当于开机后60秒内按Ctrl+Break).
2.2:当寄存器值为0x2101时,直接进入Mini IOS模式.
2.3:当寄存器值为0x2102-0x210F时,就正常启动.
3:正常启动后,路由器会去检测启动配置文件,查看有没有存在boot system这条命令.
4:如果有该命令就自动加载指定的IOS文件,系统说什么我就做什么,即使是错的也去执行.
5:如果没有该命令就去flash中查找第一个IOS文件.flash中如果有有效的IOS文件，就加载它.
5.1:flash中如果不存在一份有效的IOS文件,就会尝试从tftp服务器去获取.
5.2:从网络中获取成功,就直接加载.
5.3:从网络中找不到完整的IOS,根据config reg bit 13=1就在网络中5次查找，被动进入mini IOS模式.如果config reg bit 13=0一直循环查找下去.

6.进入mini IOS启动,加载正确的IOS文件.判断寄存器第6位值是否等于1：

6.1:当寄存器值为1时就启动路由器直接正常进入对话模式.

6.2:当寄存器值为0时就去查找一份有效IOS配置文件.找到了就进入正常启动。

6.3没有找到就进入对话模式.

寄存器：

寄存器值的格式为：0x21YZ

Y列的状态：

0x210Z    从nvram加载配置文件

0x214Z    不从nvram加载配置文件

Z列的状态：

0x21Y0    从rommon启动 提示符为：> (路由器启动时按Ctrl+Break)

0x21Y1    从mini ios启动 提示符为：Router(boot)>

0x21Y2    从flash 启动 提示符为：Router>

我们经常使用的两个寄存器值：0x2102 (正常)，0x2142(不读取保存的配置)。