路由器常用接口

　　本文以Cisco路由器为例，介绍了路由器上常用接口的类型、特点和应用场合。

　　1  EIA/TIA 232

　　EIA/TIA 232有时又被称作RS-232 C.RS（Recommended Standard）代表推荐标准（EIA制定的标准一般都被冠以"RS" ），232是标识号，C代表RS-232的最新一次修改。它是由是美国电子工业协会/电信工业协会（Electronic Industries Association / Telecommunications Industries Association，EIA/TIA）在1969年公布的通信协议标准。它最初主要用于近距离的DTE和DCE设备之间的通信。后来被广泛用于计算机的串行接口（COM1、COM2等）与终端或外设之间的近地连接标准。该标准在数据传输速率20Kbps时，最长的通信距离为15米。该标准对应的国际标准是CCITT推荐的标准V.24.

　　这个标准对串行接口通信的有关问题，如电缆、接口的机械、电气特性、信号功能及传送过程特性进行了描述。

　　1.1  机械特性

　　RS-323 C可以有多种类型的连接器（接口），如25针连接器（DB-25）、15针连接器（DB-15）和9针连接器（DB-9）。其中以DB-25、DB-9最为常见，如图1所示。不论哪种类型的接口，都定义了孔端连接器用来连接DTE设备、针端连接器用来连接DCE设备。

　　图1   RS-232接口类型

　　1.2  电气指标

　　RS-232 C规定，数据线上的逻辑1的电压范围是：-3V～-15V、逻辑0的电压范围是：+3～＋15V；通信控制线上的信号有效或称接通的电压范围是：+3～＋15V、信号无效或称断开的电压范围是：-3V～-15V.其他值视为违例。

　　1.3  功能特性

　　功能特性规定了连接器的各针的定义、与哪些电路连接、有何功能。表1给出了DB-25常用的一些针的定义、功能等。

　　表1   RS-232 C的功能特性描述

 针号 编号代号  名称 功能描述 1 AA GND 保护地 2 BA TxD 数据发送 3 BB RxD 数据接收 4 CA RTS 请求发送 5 CB CTS  答应发送 6 CC DSR 数据设置预备好 7 ABGND 信号地 8 CF DCD 载波信号检测 20CD  DTR 数据终端预备好 22 CE RI 振铃指示

　　其中：

　　第1针GND，是设备的保护地，与设备机壳相连。

　　第2针TxD（Transmitted Data），是数据发送针，从此针上DTE向DCE发送数据。

　　第3针RxD（Received Data），是数据接收针，从此针上DTE从DCE接收数据。

　　第4针RTS（Request to Send），用来表示DTE请求向DCE发送数据。

　　第5针CTS（Clear to Send），用来表示DCE已预备好接收DTE发来的数据，是对DTE请求发送信号RTS的响应信号。

　　第6针DSR（Data Set Ready ），用来表示DCE已沟通好和通信信道的联系，完成了操作预备，而不是处于测试方式或断开方式。

　　第8针DCD（Data Carrier Detect），载波信号检测，DCE使用DCD针通知DTE它与远程设备的连接建立和终止的情况。例如，DCE通过降低DCD信号通知DTE它与远程设备的连接已终止。

　　第20针DTR（Data Terminal Ready），用来表示DTE已预备好。这条线有时连在DTE的电源上，一旦电源接通，这条线上就有了有效信号。

　　第22针RI（Ringing），是振铃指示。当一方DCE收到对方DCE送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效（ON状态），通知DTE已被呼叫。

　　1.4  过程特性

　　过程特性指明了通信过程中事件发生的顺序以及过程细节。

　　如当计算机或终端加电时，它将第20针（DTR）设置为逻辑1.当调制解调器加电时，它将第6针（DSR）设置为逻辑1.当调制解调器检测到电话线上的载波时，它将第8针（DCD）置1.

　　只有当DSR和DTR都处于ON状态时，才能在DTE和DCE间操作。而当DTE要发送数据时，则要首先将RTS线置成ON状态，等在CTS线上检测到ON状态的应答后，才能在TxD线上发送数据。

　　1.5  EIA/TIA 449

　　图2   RS-449接口

　　RS-232 C的数据传输不能超过20 Kbps，同时电缆最大长度不能超过15米。这大大限制了其应用能力。后来（1977年），EIA/TIA推出了一个新的标准：RS-449.如图2所示。

　　该标准的机械、功能和过程性由RS-449定义，电气接口由两个不同的标准定义。一个标准是RS-423 A，它与RS-232 C相似，所有的电路共享一个公共地，称为非平衡传输（unbalanced transmission）。

　　另一个电气标准是RS-422 A，采用平衡传输（balanced transmission），无公共地。RS-422 A能在不超过60米长的电缆上达到2Mbps的数据传输速率。

　　2  控制台端口

　　很多厂商的各类不同的网络设备都提供了控制台端口（Console Port）对设备进行初始、带外配置。对于Cisco来说，其所有路由、交换设备都提供了控制台端口。很多平台、型号还配有辅助端口（Auxiliary Port），提供了远程维护设备的手段。

　　根据设备类型、型号不同，其控制台端口的接口形式也不同。常见的有两种：采用DB-25的控制台端口和采用RJ-45的控制台端口。它们都符合EIT/TIA 232异步串行接口规范。

　　Cisco的低端设备，一般都提供采用RJ-45的控制台端口。它是DCE端，当我们将其与调试工作站的串行接口（COM1、COM2）相连时，必须使用EIT/TIA 232到RJ-45的转换器和反转电缆。

　　在Cisco设备中，其控制台端口电路中，没有使用第1、8（RTS、CTS）针。而第1、8针是用来进行流量控制的。换句话说，控制台端口没有流量控制功能。假如PC端发送数据太快、太多，则可能造成控制台端口的缓冲区溢出。因此，一般控制台端口的速率选择为9600bps，而这时发生缓冲区溢出的可能性很小。

　　3  辅助端口

　　辅助端口是标准的异步串行设备，有着标准串行设备的所有功能，如流量控制。因此可以在较高的速率上运行，一般可以达到115200bps.

　　辅助端口为网络治理人员远程治理网络设备提供了可能，如图3所示。

　　图3   辅助端口做为远程治理网络设备的端口

　　尽管速率有限，辅助端口也可以作为链路临时备份端口。在主链路失败的时候，拨号到目的网络，保持连通性。如图4所示。

　　图4   辅助端口做为链路临时备份端口

　　4  异步、同步串行（广域网）接口

　　4.1  异步串行接口

　　异步串行接口的缺省封装是SLip，还可以是PPP.取决于使用的电缆，异步串行接口的速度最高可达128K.

　　Cisco模块化路由器可以接入多种异步接口网络模块，如8A、16A、32A.图5给出了异步接口网络模块NM-32A的照片。

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图5   NM-32A(点击小图看大图)

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　　图6   WIC-1T(点击小图看大图)

　　4.2  同步串行接口

　　同步串行接口的缺省封装为HDLC（Cisco私有），还可以是PPP、FRAME-RELAY、X.25等。缺省速度为T1-1.544Mbps.不同电缆最高速度不同，EIA/TIA 232为115.2Kbps，EIA/TIA 449、X.21为2Mbps等。

　　典型的同步串行接口卡如：WIC-1T.图6给出了广域网接口卡WIC-1T的照片。

　　4.3  异步/同步串行接口

　　异步/同步串行接口可以提供串行异步或同步连接。在异步模式时，最高速度可达115.2Kbps，在同步模式时，可以达到128Kbps.

　　典型的异步/同步串行接口模块如：2A/S、8A/S等。图7给出了异步/同步串行接口网络模块NM-8A/S的照片。

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图7   NM-8A/S(点击小图看大图)

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　　图8   NM-8AM(点击小图看大图)

　　4.4  远程访问接入（异步）模块

　　Cisco也提供集成远程访问接入网络模块，如8AM、16AM.该网络模块将模拟调制解调器集成到远程访问接入模块中从而节省了外接调制解调器占用的空间及投资。该网络模块提供了8~16个RJ-11接口，我们可以将电话线直接接入远程访问模块。如图8所示，给出了模拟调制解调器接入模块NM-8AM的照片。

　　当路由启动后，将自动发现、安装该模块。如图9所示，是用命令show line显示了8AM模块线路（图中标有TTY的线路）的状态。

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图9   命令show line的输出(点击小图看大图)