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2019/5/12 SXTU-INC-YW,校园网建设状况自评报告,杨 威 山西师范大学网络信息中心 ,网络系统集成与工程设计,编著：杨威 王云 刘景宜,第5章,人 民 邮 电 出 版 社,2019/5/12 SXTU-INC-YW,本章知识要点： 宽带网的概念、接入网定义与分类 交换技术和骨干网结构 基于路由原理的宽带接口，基于隧道的宽带接口 PPPoE协议，宽带网的IP传输，FTTX+LAN接入，ADSL接入，DDN组网 综合业务光端机，E1-V.35协议转换器，SDH光互连设备 路由器的组成，路由器协议与技术，路由器选型，路由器的安装与配置 静态路由和IGRP动态路由的网络互连，NAT地址转换,第5章宽带网技术与系统集成,2019/5/12 SXTU-INC-YW,本章重点： 宽带网交换技术，基于路由原理的宽带接口、基于隧道的宽带接口 PPPoE协议，宽带网的IP传输，FTTX+LAN接入，ADSL接入，DDN组网 路由器协议与技术，路由器的安装与配置。静态路由和IGRP动态路由的网络互连，NAT地址转换 本章难点： 宽带网的IP传输 IGRP动态路由网络互连,第5章宽带网技术与系统集成,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.1 宽带网概述 5.1.1 宽带网的概念 宽带（Broad Band）从技术上说，是指在同一传输介质上，可以利用不同的频道进行多重（并行）传输，并且速率在1.54Mbps以上。 通常人们把骨干网传输速率在2.5Gbps以上、接入网的传输速率能够达到1Mbps的网络定义为宽带网。,第5章宽带网技术与系统集成,2019/5/12 SXTU-INC-YW,宽带网可分为骨干骨、城域网和接入网三个层次。 骨干网相当于城市与城市之间的高速公路 城域网相当于城市市区内的道路 用户接入网解决的则是将道路从市区一直延伸到小区，直至抵达每个家庭用户,5.1.1 宽带网的概念,2019/5/12 SXTU-INC-YW,传输带宽，可靠性和扩展性强。（提供100Mbps到大楼、10Mbps到桌面的高速接入）； 提供各种多媒体服务（视频点播、远程教育、远程医疗、电子商务、举行电视会议、拨打视频电话等）； 24小时随意上网，无需使用电话线，不受时间限制； 结构简单，维护方便（只需安装以太网交换机和UTP电缆入户即可）。,宽带网的特点,2019/5/12 SXTU-INC-YW,国际电信联盟（ITUT）第13组于1995年7月通过了建议G.902的定义 接入网络是由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）所组成，如下图所示，为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,5.1.2 宽带接入网络,2019/5/12 SXTU-INC-YW,金属用户线上的xDSL技术,IDSL，HDSL，SDSL，VDSL，ADSL,混合光纤同轴电缆HFC,光缆到小区，然后通过光电转换节点，利用有线电视CATV的总线式同轴电缆网连接用户，提供综合电信业务的技术,光纤接入系统,无源光纤网络（PON）和有源光纤网络（AON）,宽带接入网络的分类,宽带无线接入系统,以无线通信技术将本地交换局同用户终端连接起来的系统，即无线本地环路,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.1.3 宽带交换网络,电路交换 报文交换 分组交换 帧中继交换 ATM交换 多协议标签交换MPLS 光交换,2019/5/12 SXTU-INC-YW,交换技术的概念,为降低通信线路造价，大型网络主要采用部分连接的拓扑结构。 两个端节点之间的通信连接一般都要通过中间节点的转接，中间节点要在它所连接几条线路中选择一条进行接续。 就像电话交换机为通话双方接续线路一样，这个过程被称为交换。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,交换设备在通信双方找出一条实际的物理线路的过程。(最早的电路交换连接是由电话接线员通过插塞建立的，现在则由计算机化的程控交换机实现。) 特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。 呼叫建立连接传输挂断 优缺点： 建立连接的时间长； 一旦建立连接就独占线路，线路利用率低； 无纠错机制； 建立连接后，传输延迟小。,电路交换,2019/5/12 SXTU-INC-YW,整个报文作为一个整体一起发送。 在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。这种数据传输技术称为存储-转发。 缺点： 1）报文大小不一，造成缓冲区管理复杂。 2）大报文造成存储转发的延时过长； 3）出错后整个报文全部重发。,报文交换,2019/5/12 SXTU-INC-YW,将报文划分为若干个大小相等的分组(Packet)进行存储转发。 优点： 1）存储量要求较小，可以用内存来缓冲分组速度快； 2）转发延时小适用于交互式通信； 3）某个分组出错仅重发该分组效率高； 4）各分组可通过不同路径传输，可靠性高。,特点： 1）数据传输前不需要建立一条端到端的通路。 2）有强大的纠错机制、流量控制和路由选择功能。,分组交换（包交换）,2019/5/12 SXTU-INC-YW,三种交换方式的事件顺序,呼叫请求,呼叫应答,数据,A,B,C,D,分组1,分组2,分组3,报文,A,B,C,D,A,B,C,D,寻路延迟,排队延迟,线路交换,报文交换,分组交换,2019/5/12 SXTU-INC-YW,帧中继（Frame Relay, FR）,特征: 工作在OSI/RM的物理层和数据链路层 帧中继使用永久虚电路（PVC）来建立通信连接，并通过虚电路实现多路复用 用链路层的HDLC帧来封装各种不同的高层协议，如IP、IPX、AppleTalk等 适用于在WAN上实现LAN的互联 传输速率一般为56Kbps45Mbps,2019/5/12 SXTU-INC-YW,F.R是CCITT和ANSI标准，定义了在公共数据网(PDN)上发送数据的流程，属于高性能的链路层协议。 它对应于OSI层次模型的最下二层。,网络层,数据链路层,物理层,高层,网络层,数据链路层,物理层,X.25,OSI,F.R,帧中继,物理层,F.R与OSI/RM的对应关系,2019/5/12 SXTU-INC-YW,F.R网络的组成,FRS,FRS,FRS,FRS,网桥,CSU/DSU,Router,Router,广域网 PSTN，X.25,Router,帧中继在这里工作,Host,Bridge,2019/5/12 SXTU-INC-YW,ATM是一种高速分组交换技术，采用了以信元（cell）为单位的存储转发方式，故又称为信元交换。 ATM将话音、数据和图像等数据分解成长度固定的数据块，并在各数据块前装配地址、优先级等控制信息构成信元。 信元由信元头部和有效载荷构成：,异步传输模式ATM,2019/5/12 SXTU-INC-YW,在ATM网络中，空信元以一定的速率出现，发送站只要获得空信元即可插入信息发送。因信息插入位置无周期性，故称这种传送方式为异步传输模式。,ATM特点： 1) 面向连接（虚连接），按序递交； 2) 固定大小的信元，便于高速处理（可用硬件实现），传输速率622Mb/s； 3) QoS特性保证了ATM可以实时地传送语音和活动图像。,1,2,3,4,5,6,数据块,信元流,2019/5/12 SXTU-INC-YW,多协议标签交换MPLS,MPLS是在Cisco公司所提出来的Tag Switching技术基础上发展起来的，属于第三层交换技术。它引入了基于标签的机制，把选路和转发分开，由标签来规定一个分组通过网络的路径，数据传输通过标签交换路径（LSP）完成。 MPLS网络由核心部分的标签交换路由器（LSR）、边缘部分的标签边缘路由器（LER）组成。LSR可以看作是ATM交换机与传统路由器的结合，由控制单元和交换单元组成。LER的作用是分析IP包头，决定相应的传送级别和标签交换路径（LSP）。 由于MPLS技术隔绝了标签分发机制与数据流的关系，因此，它的实现并不依赖于特定的数据链路层协议，可支持多种的物理和数据链路层技术（IP/ATM、以太网、PPP、帧中继、光传输等）。MPLS使用控制驱动模型初始化标签捆绑的分配及分发，用于建立标签交换路径（LSP），通过连接几个标签交换点来建立一条LSP。一条LSP是单向的，全双工业务需要两条LSP。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,光交换是指对光纤传送的光信号直接进行交换。与电子数字程控交换相比，光交换无须在光纤传输线路和交换机之间设置光端机进行光/电（O/E）和电/光（E/O）交换，而且在交换过程中，还能充分发挥光信号的高速、宽带和无电磁感应的优点。光纤传输技术与光交换技术融合在一起，可以使光交换技术成为通信网交换技术的一个发展方向。 光交换技术的交换方式可分为空分光交换（SDDS）、时分光交换（TDPS）、波分光交换（WDPS）、复全型光交换和自由空间交换（FSPS）等五种方式,光交换技术,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.1.4 骨干传输网络,骨干传输网络又称为核心网，是整个网络的骨干组成部分 骨干传输网络是由分组交换节点连接而成的多路由网络。 骨干传输网络的可靠性和链路的速率都较高。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,三种骨干网络层次结构,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.2 宽带网接入技术,宽带网接口 PPPoE协议 宽带网的IP传输 FTTX+LAN接入 ADSL接入 DDN接入 宽带网接入设备,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.2.1 宽带网接口,宽带接入的地址转换示意图,2019/5/12 SXTU-INC-YW,基于路由原理的宽带接口,参照路由器的原理，在用户局域网和宽带骨干网之间构造一个类似路由器的协议栈，即宽带接口 。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,基于隧道的宽带接口,基于PPP协议的隧道接口协议PPPoE（Point to Point over Ethernet）。该方案是在MAC数据帧之上，打通一条通向宽带骨干网络的隧道，将隧道协议封装在MAC数据帧中。这样，极大地简化了协议转换过程，提高了效率,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.2.2 PPPoE协议,PPPoE的实质是以太网和拨号网络之间的一个中继协议，它继承了以太网的快速和PPP拨号的简捷、用户验证和IP分配等优势。 PPPoE协议可以把数据帧报文按照PPP的格式定义封装，例如，数据链路控制协议报文、网络层控制协议报文、认证报文等。 这种功能需要在两个对等的端到端网络之间建立一种点到点的传输。而不是像以太网络或其他多点访问网络中定义的点到多点的传输。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,PPPoE协议两个阶段：发现和PPP会话,发现阶段。在发现过程中客户机以广播方式，寻找可以连接的所有的接入交换机，并获得其以太网MAC地址。然后选择需要连接的认证服务器（提供PPPoE接入服务的主机），并确定所要建立的PPP会话识别标号 。 PPP会话阶段。客户机与接入交换机根据在发现阶段所协商的PPP会话连接参数，进行PPP会话。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.2.3 宽带网的IP传输,光学IP,基于ATM传送IP,2019/5/12 SXTU-INC-YW,重叠类型。重叠类型建议继续沿用现有的网络提供IP业务，IP网络建立在ATM网络之上，即IP/ATM。ATM网络和IP网络有各自的寻址方式和路由协议，使用IP服务的ATM用户终端要同时具有ATM网络地址和IP网络地址。IP的路由功能由ATM的功能代替而建立连接，因此，在IP网络的各个节点要有IP地址到ATM地址间的映射功能。 集成类型。集成类型下的网络不再有两个层次，ATM交换机的网络层对于IP服务采用的就是IP专用的协议。使用IP服务的用户只需要一个IP地址，交换机也不再有从ATM地址到IP地址的转换功能。,基于ATM传送IP的分类,2019/5/12 SXTU-INC-YW,基于ATM传送IP的特点和不足,IP/ATM的特点。可利用ATM的服务质量，保证网络的服务质量。适用于多种业务，网络具有很好的扩充性能，用户可以在任何一条数据链路上放入所需的容量。有良好的网络流量管理和拥塞控制性能，适用于一般的IP骨干网。 IP/ATM的不足。IP数据包需映射成ATM信元，由此造成较大的传输开销，传输效率较低。需要解决IP地址与ATM地址多重映射的矛盾，以及IP网络的非连接特性与ATM面向连接特性之间的矛盾，网络管理比较复杂。基于ATM实现的IP网络带宽受限于ATM网络本身技术的状况，这就导致其不太适用于超大型IP骨干网，一般可用于超大型IP骨干网边缘多业务的接入。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,采用IP over DWDM技术可减少网络各层之间的冗余，减少SDH/SONET、ATM、IP等各层之间的功能重叠，减少设备操作、维护和管理费用。 IP和DWDM的结合，将出现一个全光IP网络。IP over DWDM应该说是宽带IP网络的较好解决方案。全光网在网络结点处采用波长可选的光元件将不同波长的光信号分离，从而进行光的复用与解复用，并可进行光选路和光交换。,光学IP -IP over SDH/SONET,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.2.4 FTTX+LAN接入,FTTX（Fiber To The X）可表示为：FTTZ，光纤到小区；FTTB，光纤到楼；FTTH，光纤到家庭。FTTX+LAN是采用千兆以太网交换技术，利用光纤+五类布线来实现用户高速网络接入的一种方式。,FTTX,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.2.5 ADSL接入,非对称数字用户环路（ADSL，Asymmetric Digital Subscriber Loop）利用现有的一对电话线，为用户提供上、下行非对称的传输速率。上行最高可达1Mbps，下行最高可达8Mbps。ADSL分为虚拟拨号方式和专线方式。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.2.6 DDN接入,数字数据网（DDN，Digital Data Network），是利用光纤数字电路和数字交叉连接设备组成的数字数据传输网。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,特征: 非交换的永久虚电路 为用户提供点到点的数字专用线路 网络对用户透明，支持任何协议 适合于频繁的大数据量通信 实际上就是在干线上为用户提供时分复用信道 速率可达155Mbps,5.2.6 DDN接入,2019/5/12 SXTU-INC-YW,DDN用户入网方式,（1）DTU接入。通常情况下的接入方式，支持距离在5公里之内，通信速率不超过128Kbps。 （2）MODEM接入。支持距离较DTU稍远一些，通信速率不超过128Kbps。 （3）xDSL系列设备接入。适用于支持高速用户接入，HDSL可达2048Kbps。若采用ADSL接入（主要用于专线上网），则下行速率最高可达8Mbps。 （4）节点机接入。适用于DDN用户专线较集中的位置，特别适用于集团用户中心节点。DDN节点机可通过若干条数字中继接入CHINADDN网，确保集团用户中心节点的稳定性、可靠性、可用性及可扩展性。采用节点机接入维护方便、易于管理，是集团用户理想的接入解决方案。 （5）通过光纤电路接入。适用于光纤到户的用户，通信速率可灵活选择。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.2.7 宽带网接入设备,综合业务光端机,E1-V.35协议转换器,SDH光互连设备,2019/5/12 SXTU-INC-YW,GD-LY08型（4E1）综合业务光端机,可提供4个E1接口，接口符合ITU. T G703 G742 G832建议； 可提供1个V.35接口：可作为局域网（LAN）、广域网（WAN） DDN网传输用接口，接口符合ITU-T V.35建议及ISO 2593标准，支持单端接入； 可提供1个10 BaseT接口，可作为计算机的以太网卡与远端的以太网交换机相连，或HUB/Switch之间相连的传输接口，接口符合IEEE802.3标准； 提供2路RS232（V.24）异步数据口，接口速率38.4Kb/s（自适应）； 可提供3路64Kb/s音频接口和1路业务电话联络功能； 可提供2路带自动电话信令语音电路，作为局端程控交换机用户的延伸，直接与电话机连接； 设备光接口采用模块化、高可靠、宽动态的收发一体化模块，无中继传输距离40Km，最长可达100 Km以上（单模1550nm）；也可采用单纤双向光模块，使系统能在单纤中实现双向通信； 可从本端监测对端告警状态，区分对端告警内容，可以屏蔽E1告警状态； 可实现简单协议的集中网管； 输入电压为：48V（DC）、24V（DC）， 220V（AC）可选，整机功耗10W； 整机为型材19英寸1U机箱结构，易于安装。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,E1-V.35协议转换器,E1接口75/120可选 DCE/DTE两种工作模式 均匀时钟/非均匀时钟两种工作模式 支持N64Kbit/s（N=1到32）的V.35速率 支持网管（作为远端） 220V AC / -48V DC 可选 具有本端正常工作状态和告警状态指示功能 可监控对端的告警状态,2019/5/12 SXTU-INC-YW,OptiXTM155/622H SDH光互连设备,2019/5/12 SXTU-INC-YW,5.3 宽带网互连设备,WAN服务 路由器在WAN中的作用 WAN的物理层和数据链路层 路由器基础 路由器组成 Show命令的定义 路由器启动和配置 路由器文件备份 网络层路径选择 路由器运行步骤 可路由协议和路由协议 静态路由协议和动态路由协议 IGRP协议的配置,2019/5/12 SXTU-INC-YW,WAN提供在路由器/桥接器之间的数据报/数据帧的交换，这些路由器/桥接器往往作为LAN的外连设备 通过WAN互联的LAN一般分布在一个较广的地理范围内 WAN连接设备：ISDN、MODEM、Frame Relay、ATM、DDN等等,WAN服务,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器,路由器提供多种服务： 网络互连 WAN连接接口 网络中路由器承担的角色： 内部路由器 骨干路由器 区域边界路由器 自治系统边界路由器,路由器在WAN中的作用,2019/5/12 SXTU-INC-YW,WAN服务商的设备将提供用于传输音频、视频、数据信息的WAN带宽,WAN带宽交换机,2019/5/12 SXTU-INC-YW,另外一个名字为CSU/DSU(channel service units/digital service units)（通道服务单元/数字服务单元） 在面向音频的连接中提供进行模数转换的接口 在DTE/DCE连接对中的DCE方 将在以下的章节中介绍DTE/DCE,配合路由器通信的Modem,2019/5/12 SXTU-INC-YW,一般来讲，DCE作为服务提供者DTE作为连接设备 这种模型中，为DTE提供服务的往往是通过一个MODEM或是一个CSU/DSU. DTE：数据终端设备。如：计算机、主机端口、简单终端等。 DCE：电路终端设备。如：Modem、线路驱动器等。,WAN物理层,2019/5/12 SXTU-INC-YW,在DTE和DCE之间的接口标准有多种： EIA/TIA-232 EIA/TIA-449 V.24 V.35 X.21 G.703,WAN物理层,2019/5/12 SXTU-INC-YW,EIA/TIA-232及V.24,EIA/TIA-232（一般叫做RS232），兼容ITU-T的V.24标准，采用9芯或25芯的针型插座 V.24是国际电报电话咨询委员会（CCITT）定义的与电子工业协会（EIA）RS232C标准相同的标准 最高速率为64kbps,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器的V.35,ITU-T标准 描述了网络访问设备和数据分组网络之间通信时使用的同步物理层协议 V.35在美国和欧洲得到普及应用 速率可达4Mbps 实际推荐的最高速率是48Kbps 最常见为30针,2019/5/12 SXTU-INC-YW,G.703/G.704,ITU-T定义的有关电话公司设备和DTE间连接的电气和机械规范 速率可达4Mbps 接口为双头的BNC和普通的针型接口,2019/5/12 SXTU-INC-YW,WAN数据链路层,WAN数据链路层协议描述如何在一条数据链路上的系统间进行数据帧的传送 包括了设计用来在点对点、多点和多路等环境提供数据交换服务的协议 WAN标准由一系列权威组织定义和管理，包括：ITU-T, ISO, IETF, EIA,2019/5/12 SXTU-INC-YW,WAN数据链路层的数据封装方式,高级数据链路控制High-Level Data Link Control (HDLC) Cisco缺省的数据封装方式；通常在运行Cisco ISO路由器之间 数据流：无窗口机制和流量控制 由于不同的厂商从标准中选择了不同的实现方式和内容，所以，可能在这些厂商的实现之间存在兼容性的问题 HDLC可以以最小的配置开销同时支持点对点和多点的环境,2019/5/12 SXTU-INC-YW,WAN数据链路层的数据封装方式,高级数据链路控制High-Level Data Link Control (HDLC) HDLC是一个在同步网上传输数据、面向位的数据链路层协议 在现有的两对或三对电话铜线用户线上全双工地传输1.5Mb/s/2.0Mb/s速率的数据信号 HDLC是IBM的同步数据链路控制规程（SDLC）的一个超集 ，并且正在逐渐替代SDLC 在ANSI标准体系中HDLC的对应标准是高级数据通信控制规程（ADCCP）,2019/5/12 SXTU-INC-YW,WAN数据链路层的数据封装方式,帧中继(Frame Relay ) 使用高质量的数字设施 使用简单的分帧技术，没有纠错机制，非连接的 相对于其他WAN协议，它发送第2层的信息的速度快得多,2019/5/12 SXTU-INC-YW,WAN数据链路层的数据封装方式,点对点协议PPP (Point-to-Point Protocol) 由IETF（ Internet工程任务组）开发 包含一个用来识别网络层协议的字段 PPP在连接建立时检查连接的质量 支持PAP (Password Authentication Protocol)和CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol),2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器内部组成,2019/5/12 SXTU-INC-YW,RAM,临时存放路由器的配置文件 RAM内容将在关电或重启后消失 存放的内容 路由表 ARP缓存 快速交换缓存 报缓存 报存放队列,2019/5/12 SXTU-INC-YW,NVRAM,Non-volatile RAM 存放备份/启动配置文件 内容在系统关电或重启后仍然存在,2019/5/12 SXTU-INC-YW,Flash,EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory) 存放Cisco IOS (Internet Operating System) 可以在不更换Flash芯片的情况下升级系统软件 可以存放多个版本的IOS 关电后保持内容,2019/5/12 SXTU-INC-YW,ROM,包含开机自检程序(POST:Power On Self Test) 一段引导程序 (加载Cisco IOS) 操作系统级 软件 备份IOS 安装新的芯片组时需要升级,2019/5/12 SXTU-INC-YW,接口,网络连接的地方，通过接口传输数据报 连接到主板或者成为一个独立的模块,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器的操作界面-用户模式,用户模式 被限制模式，只能察看路由器的状态 不能配置路由器 提示符为“”，提示符之前的内容为路由器的名字 Password: Router,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器的操作界面-特权模式,特权模式 可以进行用户模式下的任何操作 配置路由器的全权 通过在用户模式下输入“enable”命令和密码进入 Router enable Password: Router#,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器的操作界面-帮助,可以通过输入? 来获得当前可用的命令列表 Router ? Router# ? 当信息多于一屏时，在屏幕下端显示-More 信息 按一下 space bar 键将显示下一屏数据,2019/5/12 SXTU-INC-YW,ip flash: interfaces ipx version parser,Router# show ?,输入命令中的帮助,在输入命令任何部分后都可以输入?来获得剩余命令的提示 在? 和命令之间需要一个space bar来分隔 例如：,2019/5/12 SXTU-INC-YW,错误指示,当输入了错误的命令时，系统将在第一个错误处显示一个符号 例如：,Router# show runing-config % Invalid input detected at the marker,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器组成,配置 RAM内容细节 路由器模式,2019/5/12 SXTU-INC-YW,外部配置,路由器可以通过四种独立的方式进行配置： 控制台端口Console port (用来进行路由器的初始配置) WAN/LAN连接 辅助端口Auxiliary port(支持modem连接) 网络上的TFTP服务器 最简单的配置方式是通过控制台端口 通过一条rollover电缆连接到计算机的串口上 使用随机软件HyperTerminal,2019/5/12 SXTU-INC-YW,内部配置,复习“路由器基础”,2019/5/12 SXTU-INC-YW,当路由器启动时，下列内容将加载到RAM的工作区（Working Storage）,RAM,RAM,Command Executive,Internetwork Operating System (IOS),Programs,Active Config File,Tables,Buffers,2019/5/12 SXTU-INC-YW,程序部分包括整个系统的引导程序 测试设备(POST) 定位IOS,Programs,RAM,2019/5/12 SXTU-INC-YW,RAM,Internetwork Operating System (IOS),Programs,当引导程序定位了IOS后，将加载IOS到RAM中,2019/5/12 SXTU-INC-YW,RAM,Command Executive,Internetwork Operating System (IOS),Programs,命令执行部分（Command EXEC）是IOS的一部分。这部分程序将用户输入的命令翻译成IOS能够理解的机器语言。,2019/5/12 SXTU-INC-YW,RAM,Command Executive,Internetwork Operating System (IOS),Programs,Active Config File,当IOS初始化完成后，它将寻找合法的配置文件(通常在NVRAM中)并加载它。这个文件中存放了路由器的配置参数,2019/5/12 SXTU-INC-YW,RAM,Command Executive,Internetwork Operating System (IOS),Programs,Active Config File,Tables,表从配置文件中加载，包括： ARP表 路由表,2019/5/12 SXTU-INC-YW,RAM,Command Executive,Internetwork Operating System (IOS),Programs,Active Config File,Tables,Buffers,最后，所有剩余内存用于存放到达和转发的数据报的缓存区,2019/5/12 SXTU-INC-YW,Router模式,2019/5/12 SXTU-INC-YW,Router状态命令,在下一张幻灯中，将图形化的展示众多常用的show命令 应该记住该图，该图将帮助理解和记忆show命令 通过该图应该记住各种show命令相关的路由器组成部分和每种show命令所显示的信息,2019/5/12 SXTU-INC-YW,Flash,NVRAM,RAM,Internetwork Operating System,Programs,Active Configuration File,Tables and Buffers,Backup Configuration File,Operating Systems,Interfaces,2019/5/12 SXTU-INC-YW,Show命令的定义,show version 显示系统硬件的配置、软件的版本、配置文件名和来源以及启动运行的内存映像 show startup-config (在Cisco IOS 10.3之前的版本中为show config) 显示备份的配置文件 show flash 显示Flash内存设备的信息 show interfaces 显示路由器上所有的接口的静态配置信息 show processes 显示运行的处理器的信息 show protocols 显示配置的协议；显示配置的所有第3层的协议,2019/5/12 SXTU-INC-YW,Show命令定义,show running-config (在Cisco IOS 10.3之前的版本中为write term) 显示当前运行的配置文件 show memory 显示路由器内存的静态信息，包括内存中可用量的信息 show stacks - 监视处理器使用的堆栈情况、中断表，并显示上次系统重新启动的原因 show buffers 显示路由器的缓冲池的统计数据,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器将在NVRAM中存储新配置的备份文件，这个配置文件中的各个参数是在设置模式中生成的,路由器通过加载引导程序、操作系统和配置文件来完成初始化 如果路由器不能发现配置文件，路由器将进入设置模式。,路由器启动-1,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器在为网络提供服务之前，必须确定自身是可靠的 确定路由器启动后其硬件都经过测试 查找并加载作为路由器操作系统的Cisco IOS软件 发现并使用路由器的配置声明，包括协议功能和各个接口的地址,当Cisco路由器加电后，它执行一个加电自检查程序。在自检测试中，路由器从ROM中执行对路由器每个硬件模块的诊断。这些诊断查证CPU、内存和接口的基本操作功能。诊断硬件结束后，路由器开始软件的初始化。,路由器启动-2,2019/5/12 SXTU-INC-YW,路由器启动-3,Step 1 引导程序加载器，存储在ROM中，在CPU卡中执行。 引导程序是一个简单的程序， 其功能是按预置的次序执行加载其他程序的指令，或者进入某种配置模式 Step 2 操作系统 (Cisco IOS)可以存放在多处。 其位置存放在配置寄存器的启动字段中。如果启动字段表明是Flash或网络加载，配置文件中的boot system 命令将标明操作系统映像的确切位置 Step 3 操作系统映像被加载。 然后，当它被加载并开始工作后，操作系统定位所有的硬件和软件组成部分，并在控制台终端上显示这些组件的清单 Step 4 - 存在NVRAM中的配置文件被加载主内存中，并且逐行执行其中的配置命令。 这些配置命令开始路由处理、为每个接口分配地址、设置介质特性等等 Step 5 如果在NVRAM没有合法的配置文件，操作系统将执行系统配置会话( system configuration dialog)，该会话过程将一步一步的提出问题引导用户进行路由器的初始配置，这个过程也叫设置会话(setup dialog),2019/5/12 SXTU-INC-YW,设置会话中只能对路由器进行最必要的部分内容进行配置，而大量的复杂的各种协议的配置是不能做的；这些配置工作只能在配置模式下采用配置命令来完成,路由器启动-4,2019/5/12 SXTU-INC-YW,图中第1条的命令show startup-config 显示存放在NVRAM中的备份的配置文件内容 图中第2条的命令 show running-config 显示在RAM中正在使用的配置文件的内容 erase startup-config命令删除存放在NVRAM中的备份配置文件 reload (reboot)命令重启路由器，使得路由器重新执行整个启动过程，类似于计算机的热启动。 最后的命令，setup，用来从特权模式进入设置模式,路由器启动-5,2019/5/12 SXTU-INC-YW,在设置模式中的大多数问题中，在问题之后的内是缺省的回答。按下Return键将使用这个却省值。如果系统存在以前的配置，显示的却省值是当前的配置值。如果是系统首次开机设置，系统将出厂值作为却省值。如果没有出厂值，例如：密码的设置，问题后面将不显示任何信息。在设置过程的任何阶段可以通过按下Control+C键来中断设置过程，并重启路由器。,路由器的初次配置的一般都需要通过设置模式来完成。设置模式的主要目的是为找不到配置文件的路由器进行原始的配置，这种配置是简单的、有指导的、只进行最必要部分的配置。,路由器启动-6,2019/5/12 SXTU-INC-YW,第一个需要设置的全局参数是路由器名称。 路由器名称将作为Cisco IOS所有配置状态提示符的一部分。,图中的第二全局参数是登陆路由器的密码。这是进入特权模式的密码，即输入enable命令后要求输入的密码 当你输入一串字符作为密码后，这些字符将被IOS操作系统使用Cisco 专有的算法加密保存，在特权模式下也只能看到秘文 这种做法加强了密码的安全性。任何人也不能通过察看配置文件来获取特权密码,路由器启动-7,2019/5/12 SXTU-INC-YW,当控制台提示要求全局参数时，输入准备好的参数。 当输入yes，将要求你输入更多的协议参数,路由器启动-8,2019/5/12 SXTU-INC-YW,在设置过程中，应该设置每个已有的接口的参数。,路由器启动-9,2019/5/12 SXTU-INC-YW,至此已经介绍了模式的整个设置过程；在整个过程中设置的参数是不能更改的，如果需要更改的话，需要进入配置模式中进行。另外，设置模式只能支持路由器的基本部分的参数设置，对于大多数高级参数或复杂功能只能在培植模式下进行。,设置模式下，以yes回答了最后一个问题后，路由器将处于可用的状态。如果需要修改设置参数，只能进行手工配置,路由器启动-10,2019/5/12 SXTU-INC-YW,配置文件的来源有以下三种方式 console NVRAM TFTP server. 路由器有多种模式： 特权模式 用于拷贝或管理整个配置文件 全局配置模式 使用单行命令改变整个路由器的配置参数 其他配置模式用来配置详细的参数 路由器可以设置节点名(hostname)、提示条(banner)、和接口的描述来方便路由器的标示,路由器配置-1,2019/5/12 SXTU-INC-YW,配置文件保存了配置路由器参数的命令及参数信息 路由器使用这些信息进行路由器的启动 如果系统没有发现配置文件，将进入系统设置对话过程中，在这个过程中用户可以进行路由器的基本参数信息的设置,路由器配置-2,2019/5/12 SXTU-INC-YW,在特权模式下，可以在任何时间修改路由器的所有参数。 也可以在特权模式下，从一个TFTP服务器上下载一个配置文件来使用。这意味着网络管理人员可以将多个路由器的多个配置文件集中或分布的存放在网络上，以便随时调用。,路由器的配置信息可以通过多种方式产生。 可以在特权模式下进行配置，可以通过控制台、远程虚拟终端、Modem连接等方式下进入特权模式,路由器配置-3,2019/5/12 SXTU-INC-YW,配置终端 通过控制台手工的配置 配置内存 从NVRAM中加载配置文件 从TFTP服务器上下载copy tftp running-config show running-config 先是内存中当前使用的配置文件 copy running-config startup-config 将内存中当前使用的配置文件保存到NVRAM中 copy running-config tftp 将内存中当前使用的配置文件保存到TFTP服务器上 show startup-config 显示NVRAM中保存的配置文件 erase startup-config 删除NVRAM中的配置文件,路由器配置-4,2019/5/12 SXTU-INC-YW,上途中显示的命令是在10.3以前版本的Cisco IO