高性能路由器体系结构.ppt

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1、主要内容路由器是什么路由器的类型路由器典型原理高性能路由器硬件体系结构高性能路由器软件体系结构设计高性能路由器的关键问题1路由器是什么路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动路由和交换它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量2路由器的类型接入路由器接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。接入路由器已经开始不只是提供SLIP或PPP连接，还支持诸如PPTP和IPSec等虚拟私有网络协议。随着ADSL等技术在家庭中的广泛应用，接入路由器将来会支持许多异构和高速端口，同时还要避开电话交换网。3路由器的类型企业级路由器企业或校园级路由

2、器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互联，并且进一步要求支持不同的服务质量。企业路由器的成败就在于是否提供大量端口且每端口的造价很低，是否容易配置，是否支持QoS。有效地支持广播和组播。还要处理历史遗留的各种LAN技术，支持多种协议支持防火墙、包过滤以及大量的管理和安全策略4路由器的类型骨干级路由器骨干级路由器实现企业级网络的互联。对它的要求是速度和可靠性，而代价则处于次要地位。骨干IP路由器的主要性能瓶颈是在转发表中查找某个路由所耗的时间。将一些常访问的目的端口放到缓存中能够提高路由查找的效率。5路由器的类型太比特路由器在未来核心互联网使用的三种主要技术

3、中，光纤和DWDM都已经是很成熟的并且是现成的。如果没有与现有的光纤技术和DWDM技术提供的原始带宽对应的路由器，新的网络基础设施将无法从根本上得到性能的改善，因此开发高性能的骨干交换/路由器（太比特路由器）已经成为一项迫切的要求。6路由器典型原理路由器的硬件组成中央处理器内存接口控制台端口辅助端口路由器的功能数据通道功能控制功能7路由器的硬件组成中央处理器路由器的CPU负责路由器的配置管理和数据包的转发工作。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。8路由器的硬件组成内存只读内存（ROM）闪存（Flash）非易失性RAM(NonvolatileRAM)RAM9内存只

4、读内存（ROM）主要用于系统初始化等功能系统加电自检代码（POST），用于检测路由器中各硬件部分是否完好系统引导区代码（BootStrap），用于启动路由器并载入IOS操作系统备份的IOS操作系统，以便在原有IOS操作系统被删除或破坏时使用如要进行升级，则要替换ROM芯片。10内存闪存（Flash）Flash中存放着当前使用中的IOS。如果Flash容量足够大，甚至可以存放多个操作系统。当不知道新版IOS是否稳定时，可在升级后仍保留旧版IOS，当出现问题时可迅速退回到旧版操作系统，从而避免长时间的网路故障。11内存非易失性RAM(NonvolatileRAM)NVRAM仅用于保存启动配

5、置文件（Startup-Config），故其容量较小。NVRAM的速度较快，成本也比较高。12内存RAM存储的内容在系统重启或关机后将被清除。RAM是运行期间暂时存放操作系统和数据的存储器。RAM的存取速度优于前面所提到的3种内存的存取速度。13路由器典型原理接口所有路由器都有接口（Interface），每个接口都有自己的名字和编号。一个接口的全名称由它的类型标志与数字编号构成，编号自0开始。14路由器典型原理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。路由器的型号不同，与控制台进行连接的具体接口方式也不同。15路由器典型原理辅助端口多数路由器均配备了一个辅助

6、端口，它与控制台端口类似，提供了一个EIA/TIA-232异步串行接口，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16路由器的硬件组成图17路由器的功能数据通道功能转发决定。背板转发。输出链路调度。18路由器的功能控制功能在路由器中保存着各种传输路径的相关数据－－路由表（RoutingTable），供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。静态路由表和动态路由表。19路由器的功能实例假设有这样一个简单的网络。如图所示，A、B、C、D四个网络通过路由器连接在一起。现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一个请求

7、信号时，信号传递的步骤如下：20路由器的功能实例21路由器的功能实例用户A1将目的用户C3的地址C3，连同数据信息以数据帧的形式通过集线器或交换机以广播的形式发送给同一网络中的所有节点，当路由器A5端口侦听到这个地址后，分析得知所发目的节点不是本网段的，需要路由转发，就把数据帧接收下来。22路由器的功能实例路由器A5端口接收到用户A1的数据帧后，先从报头中取出目的用户C3的IP地址，并根据路由表计算出发往用户C3的最佳路径。因为从分析得知到C3