思科路由器的基礎(chǔ)知識(shí)的了解對(duì)于一名網(wǎng)絡(luò)工程師還是很重要的，這是學(xué)習(xí)思科技術(shù)的根基。本文以思科路由式網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，介紹思科路由器的功能特性和體系結(jié)構(gòu)。

思科路由器的功能特性和體系結(jié)構(gòu)

在學(xué)習(xí)思科路由器上可使用的各種故障排除和診斷工具之前，了解思科路由器的基本體系結(jié)構(gòu)是十分重要的。網(wǎng)絡(luò)工程師應(yīng)該理解診斷命令執(zhí)行時(shí)所起的作用以及對(duì)于路由器性能所產(chǎn)生的影響。

交換與路由是我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中經(jīng)常遇到的術(shù)語(yǔ)。此處所說(shuō)的交換與局域網(wǎng)中的幀級(jí)交換是完全不同的概念：

1.交換過(guò)程是指路由器如何在兩個(gè)不同的接口間傳送報(bào)文。比如，思科路由器在以太網(wǎng)接口0接收到一個(gè)報(bào)文。

2.路由器首先從報(bào)文中獲取MAC頭信息，然后檢查網(wǎng)絡(luò)層報(bào)文頭。

3.路由器檢查路由表是否有與報(bào)文的目的地址匹配的表項(xiàng)。假設(shè)路由表中包含匹配的項(xiàng)，并且下一跳地址是另外一個(gè)路由器，該路由器可以通過(guò)以太網(wǎng)接口1到達(dá)。然后路由器需要檢查下一跳的第二層地址。如果它沒(méi)有該地址，則需要在以太網(wǎng)接口1發(fā)送ARP廣播報(bào)文。如果沒(méi)有接收到ARP響應(yīng)，路由器則將該報(bào)文丟棄。如果有響應(yīng)信息，路由器則建立到下一跳路由器的以太網(wǎng)幀。

在這個(gè)例子中，路由器從接收到以太網(wǎng)幀到建立并發(fā)送以太網(wǎng)幀的整個(gè)過(guò)程稱為交換過(guò)程。

需要注意的是：ARP解析過(guò)程通常不認(rèn)為是交換過(guò)程的一部分。上面的過(guò)程中，執(zhí)行路由表查詢以尋找下一跳的地址表明采用了交換過(guò)程。這是一種最簡(jiǎn)單的報(bào)文交換方法，因而其開銷和延遲都比較大。所有的路由協(xié)議最終都依賴于路由表的建立，路由器通過(guò)接收運(yùn)行相同協(xié)議的相鄰路由器發(fā)送的路由更新報(bào)文來(lái)更新相應(yīng)的路由表，我們稱之為路由過(guò)程（routingprocess），它主要由路由處理器完成。

目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的Cisco路由器包括2500系列、4000系列、7000系列和7500系列，這些路由器進(jìn)行路由的過(guò)程基本上是相似的，但是交換過(guò)程卻根據(jù)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同而不同。

7000系列支持過(guò)程交換、快速交換、自治交換和硅交換。Cisco7500系列路由器比7000系列在體系結(jié)構(gòu)方面有很多改進(jìn)。路由處理器和交換處理器的功能被集成到路由器交換處理器（RSP）中。這一新的體系結(jié)構(gòu)減少了快速交換時(shí)系統(tǒng)總線的負(fù)載。集成后的功能對(duì)路由處理器和交換處理器都作了性能、穩(wěn)定性、可擴(kuò)充性和安全等方面的優(yōu)化。7500系列路由器既不支持自治交換也支持硅交換，它支持更加靈活的優(yōu)化交換。

Cisco4000/2500系列路由器的硬件結(jié)構(gòu)比7000/7500系列路由器的硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。這些設(shè)備只在交換過(guò)程中才共享存儲(chǔ)器。所有的報(bào)文緩存和Cache都位于共享存儲(chǔ)器中，因此只支持快速交換或過(guò)程交換。

交換過(guò)程需要通過(guò)查詢路由表來(lái)做出路由選擇，而且其他交換技術(shù)都是通過(guò)緩存來(lái)提高交換速度的，因?yàn)槠渚彺娴奈恢貌煌謩e稱為不同的技術(shù)。