在今天發達的網絡世界里,每個路由器就好像一個郵局,對網絡上的信息進行分類與整合,將它們按照地址傳輸到目的地。路由器已經成為我們必不可少的網絡設備之一,在家庭寬帶共享,辦公網絡的組建以及各種寬帶網絡應用上都發揮著極其重要的作用。
目前流行的寬帶路由器具有許多豐富的功能,像是DDNS、NAT、VPN等等,對于不少的用戶來說這些術語簡直能把人給弄的一頭霧水,所有要清楚寬帶路由器的功能,才能做到明明白白的選購,不然買到的路由器不能滿足網絡的需要,又或者花大價錢買到的路由器具有一些沒有必要的高性能和功能。所以要作到夠用就好,當然要了解好路由器的性能參數和一些功能的含義,才能做到明明白白的選購路由器,而這些重要的性能中路由器內存技術就是值得一說的,下面就讓我們解析一下它的內核,希望能對消費者在選購時有所幫助。
路由器內存技術解密
眾所周知所有計算機都安裝了某些形式的內存,所以“內存”這個術語對我們來說并不是很陌生的,而路由器中也可能有多種內存,例如Flash、DRAM等,當前路由器主要采用了只讀內存(ROM)、閃存、隨機存取內存(RAM)、非易失性RAM(NVRAM)四種類型,每種內存以不同方式協助路由器工作,在下面的介紹中,我們將詳細向你解析說明路由器的每種內存的主要用途和細節。
簡單來說,路由器的內存主要用作存儲配置、路由器操作系統、路由協議軟件等內容,在中低端路由器中,路由表可能存儲在內存中,通常來說路由器內存越大越好(不考慮價格),但是與CPU能力類似,內存同樣不直接反映路由器性能與能力,因為高效的算法與優秀的軟件可能大大節約內存。
只讀內存(ROM)
顧名思義,ROM是只讀存儲器,不能修改其中存放的代碼,如要進行升級,則要替換ROM芯片。只讀內存(ROM)在Cisco路由器中的功能與計算機中的ROM相似,相當于PC機的BIOS,ROM保存著路由器的引導(啟動)軟件,Cisco路由器啟動時首先要運行ROM中的程序,負責對路由器的加的電檢測,以及引導IOS最小子集的系統引導區代碼,這是路由器運行的第一個軟件,負責讓路由器進入正常工作狀態。ROM是一個只讀存儲器,其中的程序,在系統掉電時不會丟失,有些路由器將一套完整的IOS保存在ROM中,以便在另—個IOS不能使用時,作救急之用,ROM通常做在一個或多個芯片上,焊接在路由器的主機板上。
總的來說ROM主要用于系統初始化等功能,ROM中主要包含:
(1)系統加電自檢代碼(POST):用于檢測路由器中各硬件部分是否完好,它存儲在ROM中的微代碼,POST用于檢測路由器硬件的基本功能,并確定那些接口是當前可用的;
(2)系統引導區代碼(BootStrap):存儲在ROM中的微代碼,bootstrap用于在初始化階段啟動路由器,他將啟動路由器而后裝入IOS操作系統;
(3)備份的IOS操作系統:以便在原有IOS操作系統被刪除或破壞時使用,通常,這個IOS比現運行IOS的版本低一些,但卻足以使路由器啟動和工作;
(4)ROM監控程序:存儲在ROM中的微代碼,ROM監控程序用于手動測試和排除故障。
閃存(Flash)
閃存(Flash)是是一種可擦寫、可編程的存儲器,在系統重新啟動或關機之后仍能保存數據。Flash中存放著當前使用中的IOS,事實上,如果Flash容量足夠大,甚至可以存放多個操作系統,這在進行IOS升級時十分有用。Flash中包含完整的IOS系統及微代碼,類似于PC機的硬盤,但速度快的多,可以通過替換其中的IOS文件實現對系統的升級,FLASH中程序在系統掉電時不會丟失,當不知道新版IOS是否穩定時,可在升級后仍保留舊版IOS,當出現問題時可迅速退回到舊版操作系統,從而避免長時間的網路故障。
閃存的主要用途是保存IOS軟件,維持路由器的正常工作,若路由器安裝了閃存,它便是用來引導路由器的IOS軟件的默認位置,只要閃存容量足夠,使可保存多個IOS映像,以提供多重啟動選項。閃存要么做在主機板的SIMM上,要么做成一張PCMCIA卡。
非易失性RAM(NVRAM)
非易失性RAM(Nonvolatile RAM)是可讀可寫的存儲器,在系統重新啟動或關機之后仍能保存數據。由于NVRAM僅用于保存啟動配置文件(Startup-Config),故其容量較小,通常在路由器上只配置32KB~128KB大小的NVRAM,同時,NVRAM的速度較快,成本也比較高。NVRAM的主要作用是保存IOS在路由器啟動時讀入的配置數據,這種配置稱為“啟動配置”。
Configuration register(配置寄存器):寄存器的數值用于控制路由器如何啟動,使用show version可以查看配置寄存器的值,通常為0x2102。
隨機存儲器(DRAM)
RAM也是可讀可寫的存儲器,但它存儲的內容在系統重啟或關機后將被清除。和計算機中的RAM一樣,Cisco路由器中的RAM也是運行期間暫時存放操作系統和數據的存儲器,讓路由器能迅速訪問這些信息,RAM的存取速度優于前面所提到的3種內存的存取速度。
運行期間,RAM中包含路由表項目、ARP緩沖項目Cache(ARP Cache、fast-switch Cache、數據包Cache)、日志項目和隊列中排隊等待發送的分組。除此之外,還包括運行配置文件(Running-config)、正在執行的代碼、IOS操作系統程序和一些臨時數據信息,RAM的作用很廣泛,在此不可能一一列出,但有一樣東西值得一提,即IOS系統表,IOS通過RAM滿足其所有的常規存儲需要,在所有類型的內存中,RAM是會在路由器啟動或供電間隙時丟失其內容的唯一一種內存。
路由器啟動詳解
Flash-TFTP(-ROM-)DRAM。首先時啟動ROM中的程序,進行路由器的自檢及引導;然后加載并運行FLASH中的完整的IOS系統(此時如果Flash中沒有IOS,則會啟動ROM中的最小IOS,ROM中有IOS的最小的系統內核引導程序);最后是在NVRAM中尋找路由器的配置文件并將其copy到DRAM中。
默認修改啟動順序:
(1)Boot system flash // 首先:從Flash啟動;
(2)Boot system tftp://100.0.0.1/c2600-ik9o3s3-mz.123-9.bin ; // 其次:配置路由器啟動時,跳過從flash加載IOS,直接從tftp啟動將指定的tftp上的IOS加載到內存運行;
(3)Boot system rom //再次:從ROM啟動。
內存故障排除
當用戶遇到了病毒導致的路由器丟失內存,該如何應對呢?下面這個例子應該對用戶有所幫助。
我們以CISCO 1605口路由器為例,路由配置8MB的Flash ROM,我們擴充8MB內存后,總共16MB內存。重新配置可正常運行一段時間,但隨后就開始莫名其妙丟失內存,問題出現時,內網Ping不通以太網口,在路由器上可以Ping通外網,最后路由器運行越來越慢,直至死機,系統報錯“內存錯誤提示,無法進入EXEC模式”。
由于路由器可以正常使用一會兒,說明廣域網上和局域網上都應沒有問題,而丟失內存,也可能是內存問題,但是如果我們換上新的內存條,問題依舊時,我們可以重新配置路由器,察看IP數據包,很可能是局域網中的計算機中病毒了,比如是否有的機器數據很不正常,有大量的數據通過路由器,這時用戶可直接關掉這兩合計算機,路由器即可恢復正常運行。然后我們可以使用殺毒軟件檢測并殺毒,然后重新開啟服務器,整個網絡運行正常。
其實路由器也和普通的計算機差不多,而其安全性更應引起重視,因為路由器擔負著局域網中連通不同的網絡、選擇信息傳送的線路等重要工作,一旦出現問題,整個網絡就會癱瘓。在眾多的路由器故障中,遭受病毒侵害是比較常見的,有時是病毒直接攻擊,有時是局域網內單機感染并迅速傳播到整個網絡。因此平時就要做好病毒防火墻等的安裝和監控,有條件最好安裝單獨的防病毒服務器。
導購小常識
一般來說,路由器的內存在1M--4M Bytes屬于較小,8M Bytes屬于中等,16M Bytes或以上屬于較大。要特別注意的是,很多經銷商甚至廠商在提到內存時只說是多少M,這時一定要問清楚是Byte還是Bit。內存可以用Byte(字節)做單位,也可以用Bit(位)做單位,兩者一音之差,容量差8倍(1 Byte = 8 Bit)。一般用大寫B表示Byte,小寫b表示Bit,別有用心的人會在這里做手腳,有的不標單位,也有把b標做B瞞天過海的,用戶可以到芯片廠家的網站上查清楚。有些不法分子甚至用打磨芯片在芯片絲印上造假,所以選擇誠實守信的廠家產品很重要。
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