路由器工作原理课件.ppt

1、电网运行部电网运行部路由器（路由器（router）定义：为信息流或数据分组选择路由的设备。定义：为信息流或数据分组选择路由的设备。路由器路由器（Router）是连接）是连接因特网因特网中各中各局域网局域网、广域网广域网的设备，它会根的设备，它会根据通讯信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送据通讯信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号信号的设备。的设备。路由器路由器是是互联网互联网络的枢纽、络的枢纽、“交通警察交通警察”。路由路由和交换之间的主要区别就是交换发生在和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型第二层（参考模型第二层（数据数据链路层链路层）

2、，而路由发生在第三层，即），而路由发生在第三层，即网络层网络层。这一区别决定了。这一区别决定了路由路由和交和交换在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能换在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。的方式是不同的。（1）工作站A将工作站B的地址12.0.0.5连同数据信息以数据包的形式发送给路由器1。（2）路由器1收到工作站A的数据包后，先从报头中取出地址12.0.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1-R2-R5-B；并将数据包发往路由器2。（3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据包转发给路由器5。（4）路由器5同样取出目

3、的地址，发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据包直接交给工作站B。（5）工作站B收到工作站A的数据包，一次通信过程宣告结束。IPETHPPP以太网口以太网口串口串口IPPPPETH串口串口以太网口以太网口协议封装协议封装路由选择路由选择协议转换协议转换路由器路由器路由器路由器传送传送拆包拆包接收接收发送发送工作过程工作过程l连通不同的网络 路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段，只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。因此

4、，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。l选择信息传送的线路选择信息传送的线路有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会降低路由器的性能。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。l 选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据

5、路由表（Routing Table），供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的。“路由”：是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这种行为动作的机器。为了完成“路由”的工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路由表（Routing Table），供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。静态路由表：由系统管理员事先设置好固定的路径表 称之为静态（static）路由表。动态路由表：动态（Dynamic）路由表是路由器根据网络系统

6、的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。路由表内容示例路由表内容示例30.0.0.1255.255.255.0200.0.0.020.0.0.1255.255.255.0100.0.0.010.0.0.10.0.0.00.0.0.0下一跳地址掩码目的地址静态路由由网络管理员在路由器上手工添加路由信息以实现路由目的动态路由根据网络结构或流量的变化，路由协议会自动调整路由信息以实现路由172.16.2.1SO172.16.1.0B172.16.2.2NetworkA无开销，配

7、置简单，需人工维护，适合简单拓扑无开销，配置简单，需人工维护，适合简单拓扑结构的网络。结构的网络。BStubNetwork指定一条可以到达目标网络的路径Router(config)#iproutenetworkmaskNext-hop-address|interfacedistanceStubNetworkiproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1172.16.2.1SO172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB这是一条单方向的路径，必须配置一条相反的路径。这是一条单方向的路径，必须配置一条相反的路径。StubNetworkiproute

8、0.0.0.00.0.0.0172.16.2.2172.16.2.1SO172.16.1.0B172.16.2.2NetworkAB使用缺省路由后，使用缺省路由后，StubNetwork可以到达路由器可以到达路由器A以外的网络。以外的网络。1、请简述请简述静态路由的优缺点由管理员手工输入到路由器的路由称为静态路由。静态路由适合于小型网络及网络拓朴结构相对稳定的场合。优点：（1）静态路由不会占用路由器的CPU、RAM和线路带宽（2）静态路由一定程度上可以保证网络的安全（3）静态路由配置简单，快捷，可减少故障的发生缺点:静态路由最大的缺点是不能动态反映网络拓朴结构的变化。当网络拓朴结构发生变化而需

9、要改变路由时，管理员就必须手工改变路由信息。缺省路由也是一种静态路由。简单地说，缺省路由就是在没有找到任何匹配的路由项情况下，才使用的路由。缺省路由在网络中是非常有用的。在一个包含上百个路由器的典型网络中，运行动态路由选择协议可能会耗费较大量的带宽资源，使用缺省路由就可节约因路由选择所占用的时间与包转发所占用的带宽资源，这样就能在一定程度上满足大量用户同时进行通信的需求。使用enable password命令配置时，show running-config时密码是明文；使用enable secret命令配置时，show running-config时密码是密文。如果同时设置上述两个口令，则后者优

10、先于前者。（前者密码失效）show running-config显示的是保存在内存中的运行配置文件，路由器关机时，运行配置文件会自动丢失。show startup-config显示的是保存在nvram（非易失性内存）中的启动配置文件。如果路由器配置完成后，一定要使用copy running-configstartup-config 命令将运行配置文件存储为启动配置文件。答案：enable configure termina interface exit exit在路由器RouterA上配置静态路由与默认路由 RouterA#configure terminal _ RouterA(config

11、)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.0.2 _ RouterA(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0/1 _ RouterA(config)#exit RouterA#show ip route _ 路由协议创建了路由表，描述了网络拓扑结构；路由协议与路由器协同工作，执行路由选择和数据包转发功能。路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，起到一个地图导航，负责找路的作用。它工作在网络层。包括 RIP、IGRP、EIGRP、OSPF。路由协议分类图路由协议分类图路由协议作为TCP/IP协

12、议族中重要成员之一，其选路过程实现的好坏会影响整个Internet网络的效率。按应用范围的不同，路由协议可分为两类：（1）在一个）在一个AS（自治系统自治系统，指一个，指一个互连网络互连网络，就是，就是把整个把整个Internet划分为许多较小的网络单位，这些小划分为许多较小的网络单位，这些小的网络有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协的网络有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协议）内的路由协议称为议）内的路由协议称为内部网关协议内部网关协议。（interiorgatewayprotocol），），（2）AS之间的路由协议称为之间的路由协议称为外部网关协议外部网关协议（exterior g

13、ateway protocol）现在正在使用的内部网关路由协议有以下几种：RIP-1，RIP-2，IGRP，EIGRP，IS-IS和OSPF。其中前4种路由协议采用的是距离向量算法，IS-IS和OSPF采用的是链路状态算法。对于小型网络，采用基于距离向量算法的路由协议易于配置和管理，且应用较为广泛，但在面对大型网络时，不但其固有的环路问题变得更难解决，所占用的带宽也迅速增长，以至于网络无法承受。因此对于大型网络，采用链路状态算法的IS-IS和OSPF较为有效，并且得到了广泛的应用。外部网关协议最初采用的是EGP。EGP是为一个简单的树形拓扑结构设计的，随着越来越多的用户和网络加入Interne

14、t，给EGP带来了很多的局限性。为了摆脱EGP的局限性，IETF边界网关协议工作组制定了标准的边界网关协议-BGP路由器功能第一，网络互连：路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；第二，数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；第三，网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。路由器功能第一，网络互连：路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；第二，数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；第三，网络管理：

15、路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。l 通过Console口配置l 通过拨号远程配置l 通过Telnet方式配置l 通过哑终端方式配置l 通过FTP方式传送配置文件备备份份口口配配置置口口建立本地配置环境配置口配置口(Console)配置口（配置口（Console）电缆）电缆R232串口串口l RJ45头一端接在路由器的Console口上l 9针（或25针）RS232接口一端接在计算机的串行口上 以WINDOWS98 所带的“超级终端”为例 点击“开始”“程序”“附件”“超级终端”进入“超级终端”目录后，选择“Hypertrm”，即可新建一“超级终端”将路由器和P

16、C分别与Modem连接 备份电缆备份电缆ModemModemPSTN/ISDNH3C-Ethernet0/0ip address 10.0.0.100 24 缺省的telnet登录用户名：admin 口令：admin工作站服务器PC工作站10Base-T 网口H3C-Serial0/0physical-mode async同同/异步串口异步串口在路由器上启动在路由器上启动FTP服务器服务器在终端上启动在终端上启动FTP客户端程序客户端程序FTP server10.110.0.1FTP client10.110.0.2Ethernetl 用户视图l 系统视图 l RIP视图l OSPF视图l B

17、GP视图l 以太网接口视图l 同步串口视图l Dialer接口视图 User interface Con 0 is available.Press ENTER to get started.Console?cdChange current directory debugging Enable system debugging functions delete Delete a file displayDisplay current system informationpingSend echo messagessaveSave current configuration resetReset

18、operationreboot Reboot system历史命令display history-commanddisplay history-command补全命令使用使用TabTab键键查看历史记录使用使用 键键使用使用Ctrl Ctrl P P快捷键快捷键l 普通按键 输入字符到当前光标位置l 退格键BackSpace 删除光标位置的前一个字符l 删除键Delete 删除光标位置字符l 左光标键 光标向左移动一个字符位置l 右光标键 光标向右移动一个字符位置l 上下光标键 显示历史命令Language中英文显示方式切换暂停显示时键入Ctrl+c停止显示和命令执行暂停显示时键入空格键继续显

19、示下一屏信息暂停显示时键入回车键继续显示下一行信息l系统状态和系统信息查看命令：displayl调试命令：debuggingl测试工具：ping、tracertl display versionl display current-configurationl display interfaceH3Cping 11.1.1.1 PING 11.1.1.1:56 data bytes,press CTRL_C to break Reply from 11.1.1.1:bytes=56 Sequence=0 ttl=255 time=31 ms Reply from 11.1.1.1:bytes=5

20、6 Sequence=1 ttl=255 time=31 ms Reply from 11.1.1.1:bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=32 ms Reply from 11.1.1.1:bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=31 ms Reply from 11.1.1.1:bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=31 ms -11.1.1.1 ping statistics-5 packets transmitted 5 packets received 0.00%packet loss round-trip min/avg/max=31/31/32 msH3Ctracert 10.110.201.186 traceroute to 10.110.201.186(10.110.201.186)30 hops max,40 bytes packet 1 11.1.1.1 29 ms 22 ms 21 ms 2 10.110.201.186 38 ms 24 ms 24 ms