路由器处理器

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。Cisco路由器一般采用Motorola 68030和Orion/R4600两种处理器。

    无论在中低端路由器还是在高端路由器中，CPU都是路由器的心脏。通常在中低端路由器中，CPU负责交换路由信息、路由表查找以及转发数据包。在路由器中，CPU的能力直接影响路由器的吞吐量（路由表查找时间）和路由计算能力（影响网络路由收敛时间）。在高端路由器中，通常包转发和查表由ASIC芯片完成，CPU只实现路由协议、计算路由以及分发路由表。由于技术的发展，路由器中许多工作都可以由硬件实现（专用芯片）。CPU性能并不完全反映路由器性能。路由器性能由路由器吞吐量、时延和路由计算能力等指标体现。

 

Flash内存

 Flash内存即闪存,是可读可写的存储器，在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。Flash中存放着当前使用中的IOS(路由器操作系统)。事实上，如果Flash容量足够大，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，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。

路由器内存

  路由器中可能有多种内存，例如Flash（闪存）、DRAM（动态内存）等。内存用作存储配置、路由器操作系统、路由协议软件等内容。在中低端路由器中，路由表可能存储在内存中。通常来说路由器内存越大越好（不考虑价格）。但是与CPU能力类似，内存同样不直接反映路由器性能与能力。因为高效的算法与优秀的软件可能大大节约内存。

    路由器采用了以下几种不同类型的内存，每种内存以不同方式协助路由器工作。
A.只读内存(ROM)。 
B.闪存(FLASH)。 
C.随机存取内存(RAM)。 
D.非易失性RAM(NVRAM)。
    1.只读内存（ROM）
    只读内存（ROM）在Cisco路由器中的功能与计算机中的ROM相似，主要用于系统初始化等功能。ROM中主要包含：
  （1）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；
  （2）系统引导区代码（BootStrap），用于启动路由器并载入IOS操作系统；
  （3）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。
    顾名思义，ROM是只读存储器，不能修改其中存放的代码。如要进行升级，则要替换ROM芯片。
    2.闪存（Flash）
    闪存（Flash）是可读可写的存储器，在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。Flash中存放着当前使用中的IOS。事实上，如果Flash容量足够大，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，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。
    3.非易失性RAM(NVRAM)
    非易失性RAM(Nonvolatile RAM)是可读可写的存储器，在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。由于NVRAM仅用于保存启动配置文件（Startup-Config），故其容量较小，通常在路由器上只配置32KB~128KB大小的NVRAM。同时，NVRAM的速度较快，成本也比较高。
    4.随机存储器(RAM)
    RAM也是可读可写的存储器，但它存储的内容在系统重启或关机后将被清除。和计算机中的RAM一样，Cisco路由器中的RAM也是运行期间暂时存放操作系统和数据的存储器，让路由器能迅速访问这些信息。RAM的存取速度优于前面所提到的3种内存的存取速度。
    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（Running-config）、正在执行的代码、IOS操作系统程序和一些临时数据信息。
    路由器的类型不同，IOS代码的读取方式也不同。如Cisco 2500系列路由器只在需要时才从Flash中读入部分IOS；而Cisco 4000系列路由器整个IOS必须先全部装入RAM才能运行。因此，前者称为Flash运行设备（Run from Flash），后者称为RAM运行设备（Run from RAM）。

 

WAN接口

我们知道，路由器不仅能实现局域网之间连接，更重要的应用还是在于局域网与广域网、广域网与广域网之间的互连。路由器与广域网连接的接口称之为广域网接口（WAN接口）。路由器中常见的广域网接口有以下几种。

    （1）RJ-45端口
    利用RJ-45端口也可以建立广域网与局域网之间的VLAN（虚拟局域网），以及建立与远程网络或Internet的连接。如果使用路由器为不同VLAN提供路由时，可以直接利用双绞线连接至不同的VLAN端口。但要注意这里的RJ-45端口所连接的网络一般不是10bbse-T，而是100Mbps快速以太网以上。如果必须通过光纤连接至远程网络，或连接的是其他类型的端口时，则需要借助于收发转发器才能实现彼此之间的连接。如图所示为快速以太网（Fast Ethernet）端口。

    （2）AUI端口
    AUI端口是用于与粗同轴电缆连接的网络接口，其实AUI端口也被常用于与广域网的连接，但是这种接口类型在广域网应用得比较少。在Cisco 2600系列路由器上，提供了AUI与RJ-45两个广域网连接端口，用户可以根据自己的需要选择适当的类型，如图所示。

    （3）高速同步串口
    在路由器的广域网连接中，应用最多的端口还要算"高速同步串口"（SERIAL）了，这种端口主要是用于连接目前应用非常广泛的DDN、帧中继（Frame Relay）、X.25、PSTN（模拟电话线路）等网络连接模式。在企业网之间有时也通过DDN或X.25等广域网连接技术进行专线连接。这种同步端口一般要求速率非常高，因为一般来说通过这种端口所连接的网络的两端都要求实时同步。如图所示为高速同步串口。

    （4）异步串口
    异步串口（ASYNC）主要是应用于Modem或Modem池的连接，用于实现远程计算机通过公用电话网拨入网络。这种异步端口相对于上面介绍的同步端口来说在速率上要求宽松许多，因为它并不要求网络的两端保持实时同步，只要求能连续即可。所以我们在上网时所看到的并不一定就是网站上实时的内容，但这并不重要，因为毕竟这种延时是非常小的，重要的是在浏览网页时能够保持网页正常的下载。如图所示为异步串口。

    （5）ISDN BRI端口
    ISDN BRI端口用于ISDN线路通过路由器实现与Internet或其他远程网络的连接，可实现128Kbps的通信速率。ISDN有两种速率连接端口，一种是ISDN BRI（基本速率接口），另一种是ISDN PRI（基群速率接口），ISDN BRI端口是采用RJ-45标准，与ISDN NT1的连接使用RJ-45-to-RJ-45直通线。如图所示为ISDN BRI端口。

 

LAN接口

LAN接口(局域网接口)主要是用于路由器与局域网进行连接，因局域网类型也是多种多样的，所以这也就决定了路由器的局域网接口类型也可能是多样的。不同的网络有不同的接口类型，常见的以太网接口主要有AUI、BNC和RJ-45接口，还有FDDI、ATM、光纤接口，这些网络都有相应的网络接口，下面是主要的几种局域网接口。

    （1）AUI端口
    AUI端口是用来与粗同轴电缆连接的接口，它是一种"D"型15针接口，这在令牌环网或总线型网络中是一种比较常见的端口之一。路由器可通过粗同轴电缆收发器实现与10bbse-5网络的连接，但更多的是借助于外接的收发转发器（AUI-to-RJ-45），实现与10bbse-T以太网络的连接。当然也可借助于其他类型的收发转发器实现与细同轴电缆（10bbse-2）或光缆（10bbse-F）的连接。这里所讲的路由器AUI接口主要是用粗同轴电缆作为传输介质的网络进行连接用的，AUI接口示意图如图所示。

    （2）RJ-45端口
    RJ-45端口是我们最常见的端口了，它是我们常见的双绞线以太网端口，因为在快速以太网中也主要采用双绞线作为传输介质，所以根据端口的通信速率不同RJ-45端口又可分为10bbse-T网RJ-45端口和100bbse-TX网RJ-45端口两类。其中，10bbse-T网的RJ-45 端口在路由器中通常是标识为"ETH"，而100bbse-TX 网的RJ-45端口则通常标识为"10/100bTX"，这主要是现在快速成以太网路由器产品多数还是采用10Mbps/100Mbps带宽自适应的。

    （3）SC端口
　　SC端口也就是我们常说的光纤端口，它是用于与光纤的连接，一般来说这种光纤端口是不太可能直接用光纤连接至工作站，一般是通过光纤连接到快速以太网或千兆以太网等具有光纤端口的交换机。这种端口一般在高档路由器才具有，都以"100b FX"标注，如图所示。

 

天线接口

 

无线设备本身的天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离，就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及到三个概念：
1.频率范围 它是指天线工作的频段。这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如802.11a标准的无线设备就需要频率范围在5GHz的天线来匹配，所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相应的产品。
2.增益值 此参数表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。
3.天线接口 主要是针对可以拆装及外接天线的无线设备，针对不同的接口正确匹配相应的天线，达到增大信号及延伸距离的功能。

    天线的常见接口：
SMA接口的天线：SMA的天线接口全称应为SMA反级性公头，就是天线接头是内部有螺纹的里面触点是针（无线设备一端是外部有螺纹里面触点是管）。这种接口的无线设备是最最普及的，70%以上的AP、无线路由和90%以上的PCI接口的无线网卡都是采用这个接口，这个接口大小适中，手持对讲机等设备也有不少是这个类型，但里面的 针和管却与无线设备相反的。采用这个接口的无线AP和无线路由包括了大部分的民用设备。TP-LINK、DLINK、美国网件、贝尔金等等品牌，只要是天线可拆卸的，基本上都用的这个接口。 SMA的天线接口就应该是SMA，并且SMA和RP-SMA不同的。SMA分为很多种，极性方面的差异一个叫“SMA”，另一个叫“RP-SMA”，他们之间的差别就是：标准的SMA是：“外螺纹＋孔”、“内螺纹＋针”，RP-SMA是：“外螺纹＋针”、“内螺纹＋孔”。

TNC接口的天线：TNC的天线接口全称应为TNC反级性公头，比SMA要粗些 ，天线接头的外部与内部触点之间有一层金属屏蔽  最典型的就是网络的老大CISCO和它的子品牌LINKSYS的绝大多数无线设备用这种接口，目前发现例外的是二种无线网桥 WET11和WMP54G，它们是SMA的。另外对于目前价格较便宜的二种增益天线5dbi的全向和 9dbi的定向，都是CISCO的备件，因为CISCO的AP出售时都是不带天线的，这点和家用的AP不同。

MMCX接口的天线：多见于AP和无线路由内置的PCMCIA接口无线网卡，AP和无线路由的发射部分有二种，一种是无线网卡，这个卡一般是PCMCIA的（也有是MINIPCI的）。另外也有的是无线发射模块，如微星的纯AP，LINKSYS的11S4无线路由等。

 

网络协议

 网络协议即网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。
    一台计算机只有在遵守网络协议的前提下，才能在网络上与其他计算机进行正常的通信。网络协议通常被分为几个层次，每层完成自己单独的功能。通信双方只有在共同的层次间才能相互联系。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。在局域网中用得的比较多的是IPX/SPX.。用户如果访问Internet，则必须在网络协议中添加TCP/IP协议。
    TCP/IP是“transmission Control Protocol/Internet Protocol”的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议， TCP/IP（传输控制协议/网间协议）是一种网络通信协议，它规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。TCP/IP是INTERNET的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。在数据传送中，可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。在接受端，一个TCP软件包收集信封，抽出数据，按发送前的顺序还原，并加以校验，若发现差错，TCP将会要求重发。因此，TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。 对普通用户来说，并不需要了解网络协议的整个结构，仅需了解IP的地址格式，即可与世界各地进行网络通信。
    IPX/SPX是基于施乐的XEROX’S Network System（XNS）协议，而SPX是基于施乐的XEROX’S SPP（Sequenced Packet Protocol：顺序包协议）协议，它们都是由novell公司开发出来应用于局域网的一种高速协议。它和TCP/IP的一个显著不同就是它不使用ip地址，而是使用网卡的物理地址即（MAC）地址。在实际使用中，它基本不需要什么设置，装上就可以使用了。由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用，所以得到了很多厂商的支持，包括microsoft等，到现在很多软件和硬件也均支持这种协议。
    NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ，或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用，是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。总之NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，安装后不需要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外，局域网的计算机最好也安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意，如果一台只装了TCP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域，也必须安装NetBEUI协议。

VPN支持

  VPN的英文全称是“Virtual Private Network”，翻译过来就是“虚拟专用网络”。顾名思义，虚拟专用网络我们可以把它理解成是虚拟出来的企业内部专线。早期的路由器可能不支持VPN功能。现在的路由器产品基本都支持VPN功能。

QoS支持

QoS的英文全称为"Quality of Service"，中文名为"服务质量"。QoS是网络的一种安全机制, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。现在的路由器一般均支持QoS。

    路由器上的QoS可以通过下面几种手段获得：

    通过大带宽得到
    在路由器上除增加接口带宽以外不作任何额外工作来保障QoS。由于数据通信没有相应公认的数学模型作保障，该方法只能粗略地使用经验值作估计。通常认为当带宽利用率到达50％以后就应当扩容，保证接口带宽利用率小于50％。

    通过端到端带宽预留实现
    该方法通过使用RSVP或者类似协议在全网范围内通信的节点间端到端预留带宽。该方法能保证QoS，但是代价太高，通常只在企业网或者私网上运行，在大网公网上无法实现。

    通过接入控制、拥塞控制和区分服务等方式得到
    该方式无法完全保证QoS。这能与增加接口带宽等方式结合使用，在一定程度上提供相对的CoS。

    通过MPLS流量工程得到

 

防火墙

    防火墙是隔离本地和外部网络的一道防御系统。早期低端的路由器大多没有内置防火墙功能，而现在的路由器几乎普遍支持防火墙功能，有效的提高网络的安全性，只是路由器内置的防火墙在功能上要比专业防火墙产品相对弱些。在选购产品时要注意这一点。

无线协议标准

      网络协议即网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。而为各种无线设备互通信息而制定的规则我们把它称之为“无线网络协议标准”。
    目前常用的无线网络标准主要有美国IEEE（电机电子工程师协会，The Institute of Electrical and Electronics Engineers）所制定的802.11标准（包括802.11a 、802.11b 及802.11g等标准），蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeRF（家庭网络）标准等。
    （1）IEEE802.11
    （2）IEEE802.11a
    （3）IEEE802.11b
    （4）IEEE802.11g
    （5）HomeRF
    （6）蓝牙

 

传输速率

无线路由器产品的传输速度是指设备在某种网络协议标准下的数据发送和接收的能力。这个数值取决于设备依赖于何种标准支持和环境等因素。

    常见无线协议标准下的设备数据传输速率如下：

 

工作频段

      无线路由器也像其他无线产品一样属于射频（RF）系统，需要工作在一定的频率范围之内，才能够与其他设备相互通讯，我们把这个频率范围叫做无线路由器的工作频段。但不同的产品由于采用不同的网络标准，故采用的工作频段也不太一样。目前无线路由器主要遵循IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g等网络标准，其工作频段如下：

 

 

覆盖范围

     根据IEEE802.11标准,一般无线路由器所能覆盖的最大距离通常为300米，不过覆盖的范围主要应视环境的开放与否有关，在设备不加外接天线的情况下，在视野所及之处约300米；若属于半开放性空间，或有隔离物的区域，传输大约在35~50米左右。如果借助于外接天线（做链接），传输距离则可以达到30～50公里甚至更远，这要视天线本身的增益而定。因此，需视用户的需求而加以应用.

安全标准

 

    为保护人和物品的安全性而制定的标准，称为安全标准。安全标准一般有两种形式：一种是专门的特定的安全标准；另一种是在产品标准或工艺标准中列出有关安全的要求和指标。从标准的内容来讲，安全标准可包括劳动安全标准、锅炉和压力容器安全标准、电气安全标准和消费品安全标准等。安全标准一般均为强制性标准，由国家通过法律或法令形式规定强制执行。

    网络与信息安全的标准，是在如下一些“原动力”的作用下发展起来的。

    安全产品间互操作性的需要。
    加密与解密、签名与认证、网络之间安全的互连互通等等，都需要来自不同厂商的产品能够顺利地进行互操作，共同实现一个完整的安全功能。这种需求导致了最初一批网络信息安全标准的诞生，它们是以“算法”、“协议”或者“接口”的面目出现的。比如著名的对称加密算法DES的英文全称就是“数据加密标准”。

    对安全等级认定的需要。
    人们不可能百分之百地听信厂家说自己有哪些安全功能，大多数用户自己又不是安全专家，于是就需要一批用户信得过的、恪守中立的安全专家，对安全产品的安全功能和性能进行认定。经过总结提炼，就形成了一些“安全等级”，每个安全等级在安全功能和性能上有特定的严格定义，对应着一系列可操作的测评认证手段。这些用客观的、可操作的手段定义的安全等级，使得安全产品的评测认定走向科学的正轨。

    对服务商能力进行衡量的需要。
    随着网络信息安全逐渐成长为一个产业，安全等级认定的弱点——周期长、代价高就逐步暴露了出来。于是，除了对“蛋”（安全产品）的等级进行认定以外，人们想到了通过对下蛋的“鸡”（安全服务商）等级的认定来间接地对“蛋”进行认定。这样，使得以产品提供商和工程承包商为评测对象的标准大行其道，同以产品或系统为测评认证对象的测评认证标准形成了互补的格局。网络的普及，使以网络为平台的网络信息服务企业和使用网络作为基础平台传递工作信息的企业，比如金融、证券、保险和各种类型的电子商务企业纷纷重视安全问题。因此，针对使用网络和信息系统开展服务的企业的信息安全管理标准应运而生。

    目前国际上通行的与网络和信息安全有关的标准，大致可分成三类：

    互操作标准
    比如， 对称加密标准DES、3DES、 IDEA以及被普遍看好的AES； 非对称加密标准RSA； VPN标准IPSec；传输层加密标准SSL；安全电子邮件标准S-MIME； 安全电子交易标准SET；通用脆弱性描述标准CVE。这些都是经过一个自发的选择过程后被普遍采用的算法和协议，也就是所谓的“事实标准”。

    技术与工程标准
    比如，信息产品通用测评准则（CC/ISO 15408）； 安全系统工程能力成熟度模型（SSE-CMM）。
 
    网络与信息安全管理标准
    比如，信息安全管理体系标准（BS 7799）；信息安全管理标准（ISO 13335）。

网络管理

      网络管理，是指网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理的操作，包括配置管理、性能和记账管理、问题管理、操作管理和变化管理等。一台设备所支持的管理程度反映了该设备的可管理性及可操作性。
    而交换机的管理功能是指交换机如何控制用户访问交换机，以及用户对交换机的可视程度如何。通常，交换机厂商都提供管理软件或满足第三方管理软件远程管理交换机。一般的交换机满足SNMP MIB I / MIB II统计管理功能。而复杂一些的交换机会增加通过内置RMON组（mini-RMON）来支持RMON主动监视功能。有的交换机还允许外接RMON探监视可选端口的网络状况。常见的网络管理方式有以下几种：
    （1）SNMP管理技术
    （2）RMON管理技术
    （3）基于WEB的网络管理