路由器的硬件结构

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它工作于网络七层协议的第三层网络层，用于解决网络与网络之间的通信问题。路由器由硬件和软件组成。硬件主要由中央处理器、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。路由器的硬件组成及其工作情况如下：

中央处理器

与计算机一样，路由器也包含了一个中央处理器（CPU）。不同系列和型号的路由器，其中的CPU也不尽相同。CPU是路由器的处理中心，它的性能直接影响到路由器的硬件性能。

路由器的CPU负责路由器的配置管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

路由器可以采用多种内存，只读内存（ROM）、Flash（闪存）、DRAM（动态内存）等。每种内存以不同方式协助路由器工作，主要用来存储配置、路由器操作系统和路由协议软件等内容。

1.只读内存（ROM）

只读内存的功能与计算机中的ROM相似，是一种只能读取资料的内存，其代码资料在写入后就不能再进行更改，主要用于系统初始化功能。ROM主要包含以下代码：

a 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；
b 系统引导区代码（BootStrap），用于启动路由器并载入IOS操作系统；
c 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。

2、随机存储器（RAM）

RAM的全名为随机存储器，在任何时候都可以进行读写，但是由于它存储的内容在系统重启或关机后将被清除，所以路由器中的RAM通常只被作为临时的存储介质，在运行期间暂时用来存放操作系统和数据，以便路由器能迅速的访问这些信息。RAM和ROM相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM就不会。

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、正在执行的代码、IOS操作系统程序和一些临时数据信息。

3、非易失性随机存储器（NVRAM）

非易失性随机存储器也是可读可写的存储器，与RAM所不同的是，NVRAM在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。NVRAM仅用于保存路由器的配置文件，所以它的读取速度都比较快，容量也都比较小，通常只有32KB~128KB左右。

4、闪存（Flash）

闪存是非易失性随机存储器的一种，用于存放当前使用中的IOS。事实上，如果Flash的容量够大，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，这样在出现问题时就可以迅速替换到旧版的操作系统，从而避免长时间的网路故障。

接口

路由器与各种各样不同的网络所进行的物理连接，都必须通过接口来实现。越是高档的路由器，能连接的网络类型越多，其接口的种类也就越多。路由器的接口主要分为局域网接口、广域网接口和配置接口三类。每个接口的名称都是由它的类型标志与数字编号所构成，编号自0开始。

控制台端口

很多厂商的产品都提供了控制台端口，使用户或管理员能够利用终端与路由器进行通信，完成路由器配置。控制台端口提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口，用于在本地对路由器进行配置（首次配置必须通过控制台端口进行）。

根据路由器类型、型号的不同，其与控制台进行连接的具体接口方式也不同，常见的有两种：采用DB-25的控制台端口和采用RJ-45的控制台端口。它们都符合EIT/TIA 232异步串行接口规范。

辅助端口

目前市场中的很多路由器都配备了一个辅助端口，辅助端口是标准的异步串行设备，通常用于连接Modem以使用户或管理员对路由器进行远程管理。辅助端口有着标准串行设备的所有功能，如流量控制。因此可以在较高的速率上运行，一般可以达到115200bps。

按结构划分路由器的类型

路由器从结构上可以分为模块化路由器和非模块化路由器两种，模块化结构是针对中高档的模块化路由器而言的，采用模块化设计的路由器，其好处是可以有效保护用户投资，真正实现按需购买，同时模块化结构可以灵活地配置路由器，以适应企业不断增加的业务需求。而非模块化的路由器就只能提供固定的端口。

按功能划分路由器的类型

从功能上看，可以将路由器分为骨干级路由器、企业级路由器和接入级路由器三种类型。骨干级路由器一般是指交换能力在80Gbps以上的路由器，这类路由器主要应用于电信运营商网络的核心位置、大型企业网络的核心位置或大型数据中心的出口。是用来实现企业级网络互连的关键设备。企业级路由器用于连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相对简单，数据流量也比较小。而接入级路由器则是主要用于连接家庭或小型企业。