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路由器中的內(nèi)存分類和技術(shù)深度解密
2009-01-11   

 

在今天發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)世界里,每個路由器就好像一個郵局,對網(wǎng)絡(luò)上的信息進(jìn)行分類與整合,將它們按照地址傳輸?shù)侥康牡亍B酚善饕呀?jīng)成為我們必不可少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一,在家庭寬帶共享,辦公網(wǎng)絡(luò)的組建以及各種寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上都發(fā)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(shù)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(wǎng)絡(luò)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(dāng)然要了解好路由器的性能參數(shù)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(nèi)存技術(shù)就是值得一說的,下面就讓我們解析一下它的內(nèi)核,希望能對消費者在選購時有所幫助。

路由器內(nèi)存技術(shù)解密

眾所周知所有計算機都安裝了某些形式的內(nèi)存,所以“內(nèi)存”這個術(shù)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(nèi)存,例如Flash、DRAM等,當(dāng)前路由器主要采用了只讀內(nèi)存(ROM)、閃存、隨機存取內(nèi)存(RAM)、非易失性RAM(NVRAM)四種類型,每種內(nèi)存以不同方式協(xié)助路由器工作,在下面的介紹中,我們將詳細(xì)向你解析說明路由器的每種內(nèi)存的主要用途和細(xì)節(jié)。

簡單來說,路由器的內(nèi)存主要用作存儲配置、路由器操作系統(tǒng)、路由協(xié)議軟件等內(nèi)容,在中低端路由器中,路由表可能存儲在內(nèi)存中,通常來說路由器內(nèi)存越大越好(不考慮價格),但是與CPU能力類似,內(nèi)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(yōu)秀的軟件可能大大節(jié)約內(nèi)存。

只讀內(nèi)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(jìn)行升級,則要替換ROM芯片。只讀內(nèi)存(ROM)在Cisco路由器中的功能與計算機中的ROM相似,相當(dāng)于PC機的BIOS,ROM保存著路由器的引導(dǎo)(啟動)軟件,Cisco路由器啟動時首先要運行ROM中的程序,負(fù)責(zé)對路由器的加的電檢測,以及引導(dǎo)IOS最小子集的系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)代碼,這是路由器運行的第一個軟件,負(fù)責(zé)讓路由器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。ROM是一個只讀存儲器,其中的程序,在系統(tǒng)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(tǒng)初始化等功能,ROM中主要包含:

(1)系統(tǒng)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(dāng)前可用的;

(2)系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)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(tǒng);

(3)備份的IOS操作系統(tǒng):以便在原有IOS操作系統(tǒng)被刪除或破壞時使用,通常,這個IOS比現(xiàn)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(jiān)控程序:存儲在ROM中的微代碼,ROM監(jiān)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(tǒng)重新啟動或關(guān)機之后仍能保存數(shù)據(jù)。Flash中存放著當(dāng)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(tǒng),這在進(jìn)行IOS升級時十分有用。Flash中包含完整的IOS系統(tǒng)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(xiàn)對系統(tǒng)的升級,F(xiàn)LASH中程序在系統(tǒng)掉電時不會丟失,當(dāng)不知道新版IOS是否穩(wěn)定時,可在升級后仍保留舊版IOS,當(dāng)出現(xiàn)問題時可迅速退回到舊版操作系統(tǒng),從而避免長時間的網(wǎng)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(dǎo)路由器的IOS軟件的默認(rèn)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(tǒng)重新啟動或關(guān)機之后仍能保存數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù),這種配置稱為“啟動配置”。

Configuration register(配置寄存器):寄存器的數(shù)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(nèi)容在系統(tǒng)重啟或關(guān)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(tǒng)和數(shù)據(jù)的存儲器,讓路由器能迅速訪問這些信息,RAM的存取速度優(yōu)于前面所提到的3種內(nèi)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(shù)據(jù)包Cache)、日志項目和隊列中排隊等待發(fā)送的分組。除此之外,還包括運行配置文件(Running-config)、正在執(zhí)行的代碼、IOS操作系統(tǒng)程序和一些臨時數(shù)據(jù)信息,RAM的作用很廣泛,在此不可能一一列出,但有一樣?xùn)|西值得一提,即IOS系統(tǒng)表,IOS通過RAM滿足其所有的常規(guī)存儲需要,在所有類型的內(nèi)存中,RAM是會在路由器啟動或供電間隙時丟失其內(nèi)容的唯一一種內(nèi)存。

路由器啟動詳解

Flash-TFTP(-ROM-)DRAM。首先時啟動ROM中的程序,進(jìn)行路由器的自檢及引導(dǎo);然后加載并運行FLASH中的完整的IOS系統(tǒng)(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(tǒng)內(nèi)核引導(dǎo)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(rèn)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(nèi)存運行;

(3)Boot system rom //再次:從ROM啟動。

內(nèi)存故障排除

當(dāng)用戶遇到了病毒導(dǎo)致的路由器丟失內(nèi)存,該如何應(yīng)對呢?下面這個例子應(yīng)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(nèi)存后,總共16MB內(nèi)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(nèi)存,問題出現(xiàn)時,內(nèi)網(wǎng)Ping不通以太網(wǎng)口,在路由器上可以Ping通外網(wǎng),最后路由器運行越來越慢,直至死機,系統(tǒng)報錯“內(nèi)存錯誤提示,無法進(jìn)入EXEC模式”。

由于路由器可以正常使用一會兒,說明廣域網(wǎng)上和局域網(wǎng)上都應(yīng)沒有問題,而丟失內(nèi)存,也可能是內(nèi)存問題,但是如果我們換上新的內(nèi)存條,問題依舊時,我們可以重新配置路由器,察看IP數(shù)據(jù)包,很可能是局域網(wǎng)中的計算機中病毒了,比如是否有的機器數(shù)據(jù)很不正常,有大量的數(shù)據(jù)通過路由器,這時用戶可直接關(guān)掉這兩合計算機,路由器即可恢復(fù)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(wù)器,整個網(wǎng)絡(luò)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(yīng)引起重視,因為路由器擔(dān)負(fù)著局域網(wǎng)中連通不同的網(wǎng)絡(luò)、選擇信息傳送的線路等重要工作,一旦出現(xiàn)問題,整個網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)內(nèi)單機感染并迅速傳播到整個網(wǎng)絡(luò)。因此平時就要做好病毒防火墻等的安裝和監(jiān)控,有條件最好安裝單獨的防病毒服務(wù)器。

導(dǎo)購小常識

一般來說,路由器的內(nèi)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(jīng)銷商甚至廠商在提到內(nèi)存時只說是多少M,這時一定要問清楚是Byte還是Bit。內(nèi)存可以用Byte(字節(jié))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(tài)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(biāo)單位,也有把b標(biāo)做B瞞天過海的,用戶可以到芯片廠家的網(wǎng)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(chǎn)品很重要。

(責(zé)任編輯: 51CTO.com TEL:010-68476606)

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