[CCNA圖文筆記]-7-路由器硬件組成與啓動流程

引言

這篇文章主要介紹路由器的基本硬件組成，以及路由器的引導過程。

文章目錄

• 0×1.路由器的基本硬件組成

• 0×2.路由器引導過程

0×1.路由器的基本硬件組成

路由器與計算機在硬件結構上十分相似，下面是組成路由器的核心硬件：

CPU：執行操做系統的功能，包括系統初始化，路由和交換等功能。

閃存（Flash Memory）：在大多數Cisco路由器上閃存被用來保存路由的IOS，設備斷電後，閃存的內容不會丟失。

只讀儲存器(Read Only Memory，ROM)：ROM用來儲存那些不常常變更的內容，包括Bootstrap instructions（引導程序）、Basic diagnostic software(基本診斷程序)、Scaled-down version of IOS（縮小版的IOS）。設備斷電後，只讀儲存器的內容不會丟失。

隨機存取存儲器（Random Access Memory,RAM）：RAM用來保存一些臨時的指令和數據，包括Operating System(運行的操做系統)、Running-Config（運行配置文件）、IP Routing Table（IP路由表）、ARP Cache（ARP緩存，用於路由器的以太網接口）、Packet Buffer（包緩衝區）；設備斷電後，RAM中的內容所有丟失。

非易失性隨機存取存儲器（NonVolatile RAM，NVRAM）：路由器使用NVRAM來保存啓動配置文件（startup-config），若是但願路由重啓後所作的修改任然起做用，就須要將RAM中的Running-Config保存到NVRAM的Startup-Config中。設備斷電後，NVRAM中的內容不會丟失。

輸入輸出端口（Input/Output,I/O)：I/O端口就是數據進出路由的接口，可使用Cisco命令」Show Interface」來查看當前路由都有哪些端口。使用」show interface brief」來查看和顯示當前激活和未激活的接口。

0×2.路由器引導過程

路由的引導流程：加電自檢->自啓加載器->檢查配置寄存器->肯定操做系統位置->加載操做系統->定位配置文件->找到就加載配置文件->沒找到就進入初始化設置模式；

引導流程詳解：

執行POST（Power-On Self Test）加電自檢：路由器打開電源後，會執行一系列的診斷效驗，來測試其硬件，完成加電自檢後，路由開始加載引導程序。

加載引導程序(Bootstarp)：POST完成後，引導程序被從ROM中拷貝到RAM中，CPU開始執行引導程序，引導程序的主要做用就是定位IOS(Cisco路由操做系統文件)，並將IOS加載到RAM中運行。

定位和加載IOS：在加載IOS前，首先須要定位IOS位置，如今多數型號的路由是經過讀取配置寄存器的值來定位操做系統位置的，配置寄存器是儲存在NVRAM中的一個16位的值（在一些老設備上多是一個16針的跳線）。

這個值的最後4位指明瞭引導字段，好比0x2142這個十六進制數從右往左第一個數2就爲引導字段，引導字段的範圍是從0~15,0表示RXBOOT模式，1表示自動從ROM啓動，2-F表示boot system命令，檢查NVRAM中的配置，這將使路由在NVRAM中尋找boot system命令，若是找到就用引導命令中指定的方式引導（好比"boot system flash:unzip-c3640-ik9o3s-mz.124-10.bin"，就是讓路由讀取閃存中的unzip-c3640-ik9o3s-mz.124-10.bin這個IOS文件）。
若是boot system引導失敗，路由則會自動加載閃存中第一個IOS文件。若是閃存中也無有效的IOS，或者根本找不到閃存，路由則會經過TFTP廣播請求IOS，若是TFTP廣播請求失敗，路由會從ROM中將一個縮小版的診斷IOS加載到RAM中，以幫助路由判斷是什麼緣由致使了引導失敗。

加載配置文件(startup-config)：IOS加載成功後，系統會去NVRAM中查找有無startup-config，若是找到就用這個配置文件中的配置初始化路由啓動。若是沒有找到，系統將進入初始化配置模式。若是想要路由啓動時加載上一次保存的startup-config，須要將配置寄存器的值改成0x2102，在GNS3實驗環境中，默認是0x2142，不加載startup-config。

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