带你认识思科路由器

对连自家网络都没有配置过，只要掉网就打10010的广大普通用户来说，如果您贸然问他们知不知道路由器、交换机是什么，他们可能会反问您几个诸如“好吃吗”之类的疑惑。正是这些萌萌哒用户才是我们得以以专业人士自居的群众基础。

如果你此前也不了解路由器、交换机这类网络设备的外观，那太好了！从下面开始，您就可以彻底实现脱离群众的梦想。为此，我们需要眼见为实，看看Cisco路由器到底长什么样子（以Cisco 2600系列路由器为例,见图1）。

图1　Cisco 2600系列路由器前视图

如您所见，路由器确实不是圆的，顶上也没有印着象征转发数据包的那4个箭头。光靠外观，很难把这个方方正正的“盒子”和网络拓扑的图标联系起来。

这张图不仅给我们提供了设备的前视图，而且还告诉我们，Cisco 2600路由器是一个1U的设备。这个“U”是Unit（单元）的缩写，代表Cisco 2600在安装网络设备的机架中会占用一个“格子”的空间。为了能把“盒子”装进“格子”，盒子的高度是有标准的，这个标准就是U。

那么，1U又是多大呢？图中标识得很清楚：1U=4.445cm=1.73in。图中标识的长度，都是以“in”作为单位的，这里的“in”不是那个和“out”相对的方位介词，而是长度单位“英寸”（inch）的缩写。大多数中国读者想必都不熟悉英制，所以读者可以找个换算器把这些长度单位换算成公制。如果要我口头描述它的体积，这东西就是大一号的蓝光DVD机，但重量可不是仅仅沉了一星半点。

我估计，没谁会买一台网络设备放在显眼的地方当摆设。理想情况下，它们应该会被锁在除了专业技术人员之外其他人员根本接触不到的机房重地。而咱们这些专业技术人员对于美的需求是完全可以被忽略不计的。所以您也看到了，这些设备的设计走的都是实用路线，没有任何艺术特色可以拿来分析。有鉴于此，关于路由器前视图，我们姑且说到这里。下面我们通过图2来看看这台设备的后视图。

图2　Cisco 2600系列路由器后视图

看得出来，后视图比前视图要稍微“有料”一些。至少我们可以看到在拓扑中那些“左右逢源”的连接线都是接在哪里的。除了各种接口之外，我们还如期看到了这台设备的开关和它右边的电源接线。

显然，在图中显示的4类接口中，串口和快速以太口都是用来转发数据的。转发数据为啥还会使用不同类型的接口呢？这跟线路提供方提供的物理线路有关。比如把北京和天津的两个路由器接口连接起来，运营商提供的是一条数字专线，这时候我们就只能使用串口进行连接。接口好比车站，从北京去天津可以坐火车，那就要去火车站，当然也可以坐大巴，但那就要去大巴站。不管在哪个车站，坐什么交通工具，最终都是殊途同归。

那么控制口和辅助口又是干什么用的呢？顾名思义，控制口是控制设备用的，辅助口（AUX接口）的作用也是对设备进行管理，需要通过调制解调器远程建立连接，现在基本已经没有人使用。

从广义上看，路由器、交换机都属于一种特殊的计算机，它们的主要功能就是对数据进行转发。计算机可不是计算器，没法直接把按键集成在面板上。因为这类设备的功能过于复杂，必须通过外接设备进行控制。家用计算机的外接设备（外设）种类很丰富，包括输入信息的键盘鼠标、输出信息的显示器打印机等。好在控制网络设备不需要外接这些乱七八糟的外设，我们只需把这些设备与一台计算机进行连接，然后通过计算机的外设进行控制就可以了。这样就既不用在这些网络设备上提供大量不同类型的控制接口，又不用在批量管理众多网络设备时忙于插拔各式外设。

这个时候，很多读者难免会产生这样一种疑问：网络设备能不能通过串口和快速以太网口这种信息传输接口来进行控制呢？难道我们非要通过专门的控制接口才能管理它们吗？既然网络设备也属于计算机的一种，个人计算机的USB接口就既可以用来对计算机进行管理控制（比如外接键盘鼠标），又可以实现信息传输（比如外接U盘）呀。

问得好。答案我知道，但是先不告诉你。

下面咱们来看图3。

图3　设备的扩展卡

虽然在介绍分层模型时，我已经通过信用卡中心的例子强调过了模块化的重要性，但是说到硬件，不禁想要再次强调一下模块化的重要意义。选择模块化的网络设备好比自己攒PC，丰俭由人，功能随心；反之则像我们早年间买笔记本那样，只能从产品线提供的有限选择中挑选一个相对符合自己需求的产品。不过时至今日，大多数笔记本厂商都意识到了让用户自定义PC机可以给用户和厂商带来双赢，因此现在这些厂商的在线商城也基本可以让用户自定义需要的配置了。

对于路由器、交换机这样的网络设备，如果用户可以根据自己需要的硬件接口和应用功能等需求，自由选择安装在设备中的模块，无疑可以方便用户按需部署自己的网络。Cisco采取的做法是，为大多数网络设备产品线的中端及以上产品提供了模块插槽，同时也提供了针对不同产品的各类硬件模块，以供工程技术人员根据功能灵活定义自己的产品。

当然，除了1U设备之外，Cisco也有很多设备为了实现更加强大的性能或者提供更加丰富的功能，而在一个机框内组合了大量的板卡。它们显然属于高端网络设备，在性能成倍增加的背后，价格也会呈级数增长。图4所示为一台Nexus 7000系列交换机的外观和其配套的板卡。

图4　用于数据中心环境的高端Cisco交换机

看完上面的介绍，希望读者已经对Cisco设备有了一个初步的印象。虽然网络设备并不属于消费类电子产品，我们不会经常在各类论坛上看到人们针对它们的功能和性能展开针锋相对的讨论，更不会有虚荣心旺盛的同学少年为了买一台高端路由器而高调***筹款（当然，高端路由器也不是靠***就能凑够资金的玩具），但这些设备其实也并没有那么神秘。说到底，它们只是一种特殊类型的计算机而已。从下一节开始，我们将对这些设备进行更为深入的介绍。

　Cisco设备的硬件

前面我们看到的是路由器的外观，下面我们参照图5来看看它的“五脏六腑”，以及启动的步骤。这部分内容很好理解，它基本都可以拿来和普通的家用电脑进行类比。

图5　设备的内视图

下面，我们用文字分别介绍一下图5中各部分硬件的功能。

插槽：咱们刚刚说了，模块化的设备会为扩展板卡提供插槽。用户可以根据自己的需要选配板卡，插在这个插槽里。

• CPU：中央处理器的功能想必不用多说。

• RAM：其实就是电脑里面的内存，作用也是存放临时运行文件。

• Flash：相当于电脑中的硬盘，用来存放设备的操作系统。

• ROM：是一个固化在主板上的模块，里面存放着一个迷你操作系统。估计我不说您也猜出来了，它相当于电脑的BIOS。

• 除了ROM之外，还有一个叫做NVRAM的模块固化在主板上，它的全称叫做“非易失性RAM”。顾名思义，存储在这个RAM里面的信息在断电后不会丢失，所以这个模块的作用是存放设备在启用后加载的启动配置文件。

既然说到了设备的硬件构成，我们也就在这里顺便介绍一下设备的启动过程。概括起来，设备在启动时会执行以下3个（和家用计算机启用过程极为类似的）步骤。

• 硬件自检。

• 定位并加载Cisco操作系统的映像文件。

• 定位并运行启动配置文件。

如果再这么写下去，有的读者可能会不耐烦，更有甚者，可能会产生买台低端路由器装个魔兽3的冲动。但事实就是如此，智能设备模仿的都是人类的大脑，目的也无非就是将运算和存储这两大功能有机结合起来而已。要说它们之间的区别，也只会体现在性能的差异和不同系统提供的逻辑功能上而已。

本文节选自《趣学CCNA——路由与交换》

内容简介

本书的宗旨是用直白风趣的语言、通俗易懂的方式讲述路由交换方向CCNA考试所涉及的基础理论与核心技术。

本书分为18章，分别讲述了OSI和TCP/IP的概念、TCP/IP协议、以太网、路由器和交换机在网络中的作用、IP编址、操作与配置Cisco IOS设备、管理网络设备、路由基础与静态路由、动态路由基础与RIP协议、EIGRP协议、链路状态协议概述与OSPF协议、网络地址转换、广域网、访问控制列表、IPv6、二层交换技术、VLAN技术、配置STP等知识。本书既涵盖了网络技术的宏观理论架构，也包括了网络协议的微观工作原理，还囊括了网络设备的具体操作方式。

本书专为技术水平介于零基础到CCNA水平之间的初学者打造，既适合作为相关课程的辅助教材和课后读物，亦可让无暇参加技术培训课程的人员用作自学读物，更可以帮助准备参加CCNA认证考试的考生加深对相关知识的理解。

本文转载自异步社区

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