本书从路由器的硬件、软件组件入手，通过100多个LAN和WAN常见错误及解决方案实例，逐层深入，介绍路由器外部、内部性能测量方法，LAN和WAN尺度，路由器的测试、故障排队方法。本书内容翔实，条理清楚，具有较强的实用性。适合网络系统管理人员、设计人员以及希望了解路由器知识的技术人员参考。

Cisco路由器已发展为一种非常复杂的硬件及软件产品，所以很难或者几乎不可能提供一本讲述路由器的所有特性和功能的综合性书籍。很多作者都不愿意或者没有经验来写一本涉及到路由器的每一个主题并包含数千页的书籍。同样，几乎也没有读者需要关于Cisco路由器各个方面的深入知识。因此，作者感觉到开发一套丛书，使其中每一本书都致力于Cisco路由器的一系列关键功能或特性会更加实用。因此，本书致力于路由器的性能，虽然主题比较窄，但却是LAN管理员和网络管理员必须了解的最重要的主题，只有了解了路由器的性能，才能最好地使用Cisco路由器和它所连接的网络。

性能测试的原因

　在本书的序中已简单提到了定期测试路由器性能的几个原因。检验服务级协议(SLA)以及观察网络错误是很重要的，是路由器性能测试原因之一。其他原因包括考虑何时更换或升级路由器或个别路由器组件，以及如何确定是否需要其他接口来支持网络分段。还有一个原因是确定一个或多个路由器的资源是否可以更有效地用在另一个路由器中，或者确定是否需租用路由器或将路由器还给租赁公司。这是因为不是网络中的所有路由器都使用在同一个级别。因此，如果你的单位购买了许多路由器用在网络中，那么很有可能网络外围的路由器不需要与位于网络核心的路由器有着相同的内存或处理器功能。

　有时，路由器性能测量还可以向你的单位提供有关如何重新安排路由器的使用，如何用一台更节省成本的路由器来替换某一种类型的路由器，或者购买一台更适用的路由器以满足单位的通信需求等信息。虽然路由器不能代替诊断网络故障的测试设备，但是注意路由器可以用作局域网(LAN)和广域网(WAN)的接口这一点是很重要的。因此，路由器是网络的焦点，可以用它的显示功能检查不同接口的状态，同时便提供了有关连接到路由器的LAN和WAN的性能级别的信息，尽管LAN和WAN并不直接地影响路由器性能。例如，连接到某路由器接口的以太网LAN上的高级冲突直接影响该路由器通过网络传送或接收LAN信息的能力。

要监视的组件

　 从硬件的角度来看，路由器是一个复杂的计算机，它运行专门的软件。路由器的硬件之所以与计算机类似是因为它也有一个中央处理单元(CPU)、支持几种内存并且可以支持多种与外围设备进行连接的接口。但是，有的地方与计算机不同，计算机的外围设备是共用打印机、扫描仪以及类似的设备，而路由器的外围设备则是局域网和广域网，它们通过不同类型的路由器接口连接到路由器。

　 我们可以通过监视路由器的硬件组件来了解它的性能，这些组件包括CPU、内存和各种接口的状态。而且，我们在本书的后面提到各种路由器软件的设置也可以用来加速信息在路由器中的流动，从而实际上增强路由器的性能。这样，监测路由器硬件和软件就可以决定路由器当前和潜在的性能级别。

章节预览

　 这一部分的信息是一个导航器，向我们展示如何进入本书的主题，即路由器性能。而且，可以将这一部分所提供的信息与目录结合起来使用，以查找你关注的特定信息。虽然我们建议你按照所提供信息的顺序来阅读本书，但是不同的读者可能有不同层次的信息需求。因此，预览部分可以帮助你查找你感兴趣的特定章节并注意主题的顺序变换。

第1章“路由器硬件和软件总览”

　 因为掌握路由器硬件和软件的基本知识对于了解其性能问题至关重要，所以我们在第1章通过介绍Cisco路由器的基本组件来了解有关这一主题的基本信息，包括如何指定接口。在讨论路由器的软件组件之前，我们还讨论了路由器的交换模式和它的初始化过程。在讲到软件组件时，我们讨论了Cisco的连网操作系统(Internetwork Operating System, IOS)的基本组件、路由器配置以及命令解释器的使用。

　 因为命令解释器对于观察不同的路由器性能尺度非常重要，所以我们介绍了路由器命令及其缩写形式。从这一章所提供的信息中，具有不同背景的读者将了解在本书后面的章节中将用到的路由器硬件和软件的基础知识。

第2章“LAN和WAN尺度”

　 除非我们熟悉LAN和WAN尺度，否则使用路由器命令观察LAN和WAN尺度可能会获得毫无意义的信息。第2章介绍了各种LAN和WAN尺度。首先，我们重点讲述局域网，介绍局域网中的以太网和令牌环LAN。到目前位置，绝大多数LAN接口都使用Cisco路由器。在介绍LAN尺度时，我们首先回顾了每一种网络的常规帧格式。然后，讲述了每一种帧和可能发生错误类型。在讨论LAN的运行时所得到的信息使我们得以更好地了解Cisco路由器所显示的LAN尺度。关于这一主题，在本书的后面有相当详细的讲述。

　 第2章的第2部分介绍了广域网，包括提供通过WAN连接传输和接收数据功能的串行接口。因为有些读者可能不熟悉公用的T1线设施的运行速率不同于其数据传输率这一事实，所以我们将在第3章讨论这一重要主题。对于有些读者，这一信息解释了为什么将现有的WAN连接升级到更高运行速率时，没有达到预期效果。

第3章“获取外部性能测试方法”

　 在第1章中讲述了路由器硬件和软件的基本知识，以及在第2章中讲述LAN和WAN尺度之后，现在我们可以开始介绍路由器性能测试。第3章关注路由器命令的使用，以显示各种外部性能测试。在此期间，我们假定路由器接口提供影响路由器性能的总体级别的因素的外部视图。我们还学习show interface命令的各种版本，以了解在检查以太网、快速以太网、令牌环网和串行接口时所显示的信息。

第4章“获取内部性能测试方法”

　 第3章介绍外部性能测试。在第4章，我们将重点转向内部性能测试。在首先回顾了四种路由器内存的功能后，我们讲述show命令的使用以显示路由器内存和路由器处理的状态。在这之后，我们将介绍影响路由器性能的总体级别的各种路由器功能的其他命令。这些功能包括将参数项设为路由器的地址解析协议(ARP)表、启用TCP报头数据压缩以及设置各种路由器交换模式。虽然因为这些功能发生在将数据放置在接口之前，所以它们是内部功能还是外部功能可能存在争议，但是作者仍然决定在这一章中对这些特性进行讨论。

第5章“检测、纠错和设计原理”

　 测试和纠错之间的关系很好理解，但是要认识到它们与设计原理的关系可能要难一些。然而，如果我们仔细考虑这三者，就可以看到它们彼此之间有相当程度的联系。这是因为多年的测试和排除不同类型的网络故障产生了某些设计原理，这些原理可为合理安排网络内部和网络之间的信息路由提供基础。

　 虽然本书主要讲述路由器性能，但是认识到没有测试和纠错，可能无法增强路由器性能这一点也是很重要的。而且，通过测试和纠错所提供的信息可能对于建立一个新型网络或修改现有的网络具有很大的价值。因此，在本章中，我们将这三个主题作为一个内容，介绍它们与本书的主题—路由器性能的关系。

　 因为讨论测试和纠错，所以我们回顾了几个内置的测试工具，这些工具可以从路由器的命令行中获得，或者从另一设备中获得。在此期间，我们还介绍了如何使用这些工具检验某些类型的SLA以及隔离可能的网络瓶颈以确保维护。在这些完成之后，我们通过学习基于路由器的网络设计原理对本章进行小结。本章以及前一章所提供的信息是了解如何建立所期望的性能级别的网络的基础。

第6章“随时间观察尺度”

　 最后一章主要讲述克服Cisco路由器的缺陷以提供与性能最密切相关的尺度达5分钟以上。LAN管理员和网络管理员很难根据提供5分钟尺度观察的计数器的值，作出影响网络状态的决定；我们通常希望得到一个范围更大的窗口。因此，本章介绍如何在一段自定义时间之内观察路由器各种性能尺度。

因为在Internet和专用Intranet上运行的绝大多数路由器都是Cisco公司生产的，所以关于Cisco路由器的书有许多其主题包括了从路由器配置到路由协议以及访问表的配置。显然每个主题都很重要，但有一个主题被大家忽略了，那就是路由器的性能。

　由于路由器这种通信设备在现代网络中很重要，所以了解它的性能也很重要。如果你单位的路由器对于它所要执行的活动来说，显得功率不足的话，那么用户和管理员可能会错误地将此归结为带宽有限、服务器功率不足或者其他问题，而意识不到真正的问题之所在。另一种情况是，你可能不时地被诱惑着更换或升级硬件，而这几乎是不必要的。无论是哪一种情形，了解不同的路由器性能尺度以及检索统计信息的方法对于LAN或路由器管理员或网络管理员来说都是很重要的。

　本书中，我们主要关注路由器性能的各个方面及其使用方法，以了解连接的通信环境。对于后者，路由器可以提供关于连接的LAN和串行通信通道活动的信息，以包括它们常规水平的使用和错误情形。因此，路由器提供的尺度为我们提供了了解流量的能力，以及标记错误情形并提出合理的解决方案。

　 路由器一个经常被忽略的特性是可以提供服务级协议(SLA)验证。因为大多数SLA协议需要每月支付一定的费用才能获得更高级的网络性能，所以可以检查你的单位在支付了这笔费用后，是否得到了路由器重要的使用性能。我们还将在本书中注意到，Cisco路由器包括启用端到端等待时间验证的TCP/IP应用程序，前者表示通用的SLA尺度。

　作为一名专业作家，我诚挚地欢迎你提出宝贵意见。希望你能就本书中所提到的任何内容发表你的看法，或者指出还有哪些内容你觉得应包括在以后的版本中。你可以给我发电子邮件，我的email地址是gil_held@yahoo.com。

Gill Held：暂无简介

丁凌峰 王臻：暂无简介

本书从容易被人们忽略的一个主题，即路由器的性能出发，讲述了路由器的内部和外部性能测量方法，同时讨论了LAN和WAN尺度，并在此基础上，讨论了路由器的测试、故障排除和设计原理。

　 虽然本书所讲述的内容容易被人们忽略，但它所提供的信息却对用户很有帮助。在学习了此书后，人们不再会简单地将所遇到的路由器问题归结为路由器的功能不足，从而盲目地更换或升级硬件，造成很大的浪费，而会从路由器的性能出发，找到问题之所在，从而找到相应的解决办法。

　 本书条理清晰，层层深入，具有很强的专业性。对于希望全面掌握路由器知识的人来说，本书无疑为他们提供了一个很好的学习机会。而对于只是希望对路由器增加了解的一般人员来说，本书也无疑是一个不错的选择。

　 由于时间仓促，翻译中难免存在着很多疏漏。诚挚地希望广大读者对本书中的错误提出宝贵意见。

译者序
序
前言

第1章　 路由器硬件和软件总览
1
1.1　 基本硬件组件
1
1.1.1　 中央处理单元
1
1.1.2　 闪存
1
1.1.3　 只读存储器
2
1.1.4　 随机存储器
2
1.1.5　 非易失随机存储器
2
1.1.6　 输入/输出端口以及特定媒体转换器
2
1.1.7　 端口构成和命令引用
2
1.1.8　 交换模式
4
1.1.9　 路由器初始化过程
5
1.2　 基本软件组件
8
1.2.1　 操作系统镜像
8
1.2.2　 配置文件
8
1.2.3　 数据流
9
1.3　 路由器配置过程
10
1.3.1　 关于电缆的考虑
10
1.3.2　 控制台访问
10
1.4　 关于setup的考虑
12
1.4.1　 命令解释器
14
1.4.2　 用户模式运行
15
1.4.3　 特权模式运行
15
1.5　 配置命令分类
16
1.5.1　 全局配置命令
17
1.5.2　 interface命令
18
1.5.3　 line命令
19
1.5.4　 router命令
20
1.5.5　 缩写命令
20
1.6　 常规控制台操作
21
1.6.1　 主机名称的分配
21
1.6.2　 创建标志
22
1.6.3　 日期/时间的设置
23
1.7　 终端自定义
24
第2章　 LAN和WAN尺度
29
2.1　 LAN尺度
29
2.1.1　 以太网
29
2.1.2　 以太网帧
31
2.1.3　 以太网SNAP帧
34
2.1.4　 令牌环
35
2.2　 WAN尺度
39
2.2.1　 T1电路
39
2.2.2　 串行封装
41
2.2.3　 优先级输出队列
42
2.2.4　 优先级分配
43
第3章　 获取外部性能测试方法
47
3.1　 检查接口状态
47
3.2　 show interfaces命令
47
第4章　 获取内部性能测试方法
69
4.1　 显示存储器信息
69
4.1.1　 路由器存储器总览
70
4.1.2　 存储器映射
72
4.1.3　 show memory命令的选项
73
4.1.4　 使用show buffers命令来判定存储器问题
78
4.2　 路由器性能特性
85
4.2.1　 ARP表格表目
85
4.2.2　 TCP头部压缩
87
4.2.3　 尝试建立TCP连接的时间
88
4.2.4　 交换模式
89
第5章　 检测、纠错及设计原理
95
5.1　 Ping应用程序
95
5.1.1　 概述
95
5.1.2　 Windows平台的ping程序
97
5.1.3　 路由器ping操作
100
5.2　 Traceroute应用程序
104
5.2.1　 概述
105
5.2.2　 Windows平台的tracert程序
105
5.2.3　 路由器trace命令
108
5.3　 设计原理
111
第6章　 随时间观察尺度
115
6.1　 SNMP
115
6.1.1　 组件
115
6.1.2　 SNMP版本
116
6.1.3　 MIB
116
6.1.4　 Cisco系统私有MIB
121
6.2　 使用MRTG
125
6.2.1　 概述
125
6.2.2　 注册信息
126
6.2.3　 使用MRTG的准备
126
6.2.4　 程序的获得
127
6.2.5　 配置文件
130
附录　 SNMP管理信息数据库