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路由交换技术

路由交换技术. -------- 路由基础（一） 讲师：李 冉. 教学内容. 本章学习内容： 1 、路由概念 2 、路由器的基本管理 3 、路由器的基本配置 4 、静态路由和动态路由. 10.1.1.0. 172.16.1.0. 什么是路由. 选择一个将数据包发往某个目标网段或主机的路径就是路由的过程。. 路由器的功能. 作用 实现不同 IP 网段主机间的相互访问 实现不同通信协议网段主机间的相互访问 不转发广播数据包 功能 基于 IP 地址的寻径和转发 不同通信协议的转换 特定 IP 数据包的分片和重组. 路由器转发数据过程.

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Presentation Transcript

  1. 路由交换技术 --------路由基础（一） 讲师：李 冉

  2. 教学内容 • 本章学习内容： 1、路由概念 2、路由器的基本管理 3、路由器的基本配置 4、静态路由和动态路由

  3. 10.1.1.0 172.16.1.0 什么是路由 选择一个将数据包发往某个目标网段或主机的路径就是路由的过程。

  4. 路由器的功能 • 作用 • 实现不同IP网段主机间的相互访问 • 实现不同通信协议网段主机间的相互访问 • 不转发广播数据包 • 功能 • 基于IP地址的寻径和转发 • 不同通信协议的转换 • 特定IP数据包的分片和重组

  5. 路由器转发数据过程 1、路由器从接口收到数据包，读取数据包里的目的IP地址 2、根据目的IP地址信息查找路由表进行匹配 3、匹配成功后，按照路由表中转发信息进行转发 4、匹配失败，将数据包丢弃，并向源发送方反回错误信息报文 Packet 路由表 目的网段 转发方式 192.168.1.0 从F1口发出 192.168.2.0 从F2口发出 172.16.1.0 交给B

  6. 1.1.2.0 1.1.1.0 1.1.3.0 路由表的产生方式----直连路由 路由器会自动生成本路由器激活端口所在网段的路由条目

  7. 路由表的产生方式----静态路由 在简单拓扑结构的网络里，网络管理员手动输入路由条目。

  8. 路由表产生的方式----动态路由 • 动态路由协议学习到的路由 • 在大型网络环境下，依靠路由协议比如OSPF、RIP路由协议学习

  9. 路由器接口 • 配置接口 • Console口 • AUX口

  10. 路由器接口 • 局域网接口 • AUI接口 • RJ-45接口 • SC接口

  11. 路由器接口 • 广域网接口 • 高速同步串口 • 异步串口 • ISDN BRI端口

  12. 路由器的硬件连接 • 路由器与局域网的连接 • 100Mbps FastEthernet: • 100BaseTX----使用5类UTP或1类STP，传输100M，距离100米。 • 100BaseFX----使用光纤，传输100M，距离550米。

  13. 端接用户设备 DTE DTE DCE 服务提供商 路由器的硬件连接 • 路由器与局域网的连接 • 在DCE端必须配置时钟频率 • Router(config-if)#Clock rate 64000

  14. 路由器的硬件连接 • ISDN • ISDN BRI S/T • 必须外接NT1终端设备，再由NT1连接电话线 • ISDN BRI U • 已包含NT1终端设备，直接连接电话线

  15. 三层交换机 • 在逻辑上 • 三层交换和路由是等同的，三层交换的过程就是IP报文选路的过程。 • 三层交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的方式： • 三层交换机通过硬件实现查找和转发 • 传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发 • 三层交换机的转发路由表与路由器一样，需要软件通过路由协议来建立和维护

  16. 路由器的管理

  17. 路由器的管理方式 • 带外管理 • 通过带外对路由器进行管理(PC 与路由器直接相连) • 带内管理 • 通过Telnet 对路由器进行远程管理 • 通过Web 对路由器进行远程管理 • 通过SNMP 工作站对路由器进行远程管理

  18. Console口及配置线缆 AUX口（连接拨号网络 ） Console口(RJ45) DB9-RJ45线缆 RJ45-DB9转换器＋反转线缆

  19. 带外路由器配置 • 连线 • 利用配置线将主机的COM口和路由器的console口相连 • 打开超级终端 • 从开始-〉程序-〉附件-〉通讯-〉超级终端打开超级终端程序 • 配置超级终端 • 为连接命名 • 选择合适的COM口 • 配置正确的参数

  20. TELNET管理路由器 在主机DOS命令行下输入： telnet ip address（路由器管理IP）

  21. TELNET管理路由器续 输入telnet密码和特权密码即可进入到路由器的配置界面

  22. 基于WEB的管理 在web页面中输入路由器的管理IP可以进入路由器的web管理页面

  23. 基于WEB的管理 在web页面下对路由器进行管理

  24. 路由器的基本配置

  25. 路由器配置模式

  26. 路由器上配置telnet • 第一步: 配置端口地址 RouterA# configure terminal ！进入全局配置模式 RouterA(config)# interface fastethernet 1/0 ！进入路由器接口配置模式 RouterA(config-if)# ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 ！配置路由器管理接口IP地址 RouterA(config-if)# no shutdown ！开启路由器f 1/0接口

  27. 路由器上配置telnet • 第二步：配置远程登录密码 RouterA(config)# line vty 0 4 ！进入路由器线路配置模式 RouterA(config-line)# login ！配置远程登录 RouterA(config-line)# password star ！设置路由器远程登录密码为 “star” RouterA(config-line)#end • 第三步：配置路由器特权模式密码 RouterA(config)# enable secret star ！设置路由器特权模式密码为 “star” 或者 RouterA(config)# enable password star

  28. 路由器配置文件的管理 • 查看配置文件 show version ！查看版本及引导信息 show running-config ！查看运行配置 show startup-config ！查看用户保存在NVRAM中的配置文件 • 保存配置文件 Router#copy running-config startup-config Router#write memory Router#write • 删除配置文件 Router#delete flash:config.text ！删除初始配置文件

  29. 静态与动态路由 • 什么是静态路由 • 什么是动态路由 • RIP路由协议的工作原理 • 掌握路由网络的配置方法 • 静态路由 • RIP

  30. 静态路由 • 静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息。 • 静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外，它的另一个好处是网络安全保密性高。

  31. 手工添加告诉路由器去往192.168.10.0走S0接口这条路手工添加告诉路由器去往192.168.10.0走S0接口这条路 手工添加告诉路由器去往202.99.8.0走S0接口这条路 静态路由 S0 S0 192.168.10.1 202.99.8.1 B A B 172.16.2.1 F0 172.16.2.2 F0 192.168.10.5 202.99.8.3 RA C 192.168.10.0 F0 C 172.16.2.0 S0 RB C 202.99.8.0 F0 C 172.16.2.0 S0 S 202.99.8.0 S0 S 192.168.10.0 S0 ？ ？ RA 去往202.99.8.0 RB 去往192.168.10.0

  32. 静态路由 • 静态路由配置命令 • 配置静态路由用命令ip route • router(config)#ip route [网络编号] [子网掩码] [转发路由器的IP地址/本地接口] • 例：ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 serial 0 • 静态路由描述转发路径的方式有两种 • 指向本地接口（即从本地某接口发出） • 指向下一跳路由器直连接口的IP地址（即将数据包交给X.X.X.X）

  33. 默认路由 • 默认路由概述 • 0.0.0.0/0可以匹配所有的IP地址，属于最不精确的匹配 • 默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况 • 当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时，按缺省路由的信息进行转发 • 配置默认路由： • router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [转发路由器的IP地址/本地接口]

  34. Internet 上 大约99.99%的路由器上都存在一条默认路由! 172.16.1.0 S1/2 互联网 B A B 202.16.2.2 202.16.2.1 默认路由 routerB(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.16.2.2

  35. 静态路由的缺点 • 大型和复杂的网络环境通常不宜采用静态路由。一方面，网络管理员难以全面地了解整个网络的拓扑结构；另一方面，当网络的拓扑结构和链路状态发生变化时，路由器中的静态路由信息需要大范围地调整，这一工作的难度和复杂程度非常高。 此时需要使用动态路由协议，如RIP、OSPF等。

  36. 动态路由 • 动态路由概述 • 动态路由是指利用路由器上运行的动态路由协议定期和其他路由器交换路由信息，而从其他路由器上学习到的路由信息，自动建立起自己的路由。 • 动态路由协议 • 距离矢量路由协议 • RIP 路由信息协议 • IGRP 内部网关路由协议 • 链路状态路由协议 • OSPF 开放式最短路径优先 • IS-IS 中间系统-中间系统

  37. 路由器A 路由器B S 1/2 S 1/3 S 1/3 S 1/2 路由器B 路由器A 整个 整个 路由表 路由表 距离矢量路由协议 • 距离矢量（Distance Vector ） • 路由器只向邻居发送路由信息报文 • 路由器将更新后完整路由信息报文发送给邻居 • 路由器根据接收到的信息报文计算产生路由表 • RIP、IGRP

  38. 距离矢量路由协议(续) 路由器A 路由器B 192.168.2.0/24 192.168.1.0/24 192.168.3.0/24 S 1/2 S 1/3 S 1/3 S 1/2 协议报文 192.168.1.0/24 192.168.2.0/24 协议报文 192.168.2.0/24 192.168.3.0/24 RA路由表 192.168.1.0/24 S1/2 192.168.2.0/24 S1/3 1921.68.3.0 RB RB路由表 192.168.2.0/24 S1/3 192.168.3.0/24 S1/2 192.168.1.0 RA

  39. 距离矢量路由协议（续） A 向路由器A传送更新的路由表 B 拓朴变化引起路由表的更新 更新路由表 更新路由表

  40. 路由信息协议-RIP • RIP协议概述 • RIP（RoutingInformationProtocols，路由信息协议），是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，适用于小型同类网络，是典型的距离矢量(distance-vector)协议 • RIP是基于UDP，端口520的应用层协议 6 - TCP 17 - UDP 520 - RIP Frame Payload C R C Frame Header Packet Payload IP Header Protocol Number UDP Header Port No. Segment Payload

  41. RIP协议的路由算法 • 度量值： • RIP协议是以跳数来衡量到达目的网络的度量值（metric） 10.4.0.0 10.1.0.0 10.2.0.0 10.3.0.0 A B C E0 S0 S0 S1 S0 E0

  42. 10.20.0.0 10.2.0.0 S1 S0 S1 E0 RIP协议的路由算法 • 度量值 • RIP协议假定如果从网络的一个终端到另一个终端的路由跳数超过15个，将被认为是可不到达的 10.1.0.0 E0 S0

  43. RIP协议的工作原理 RIP启动时的初始RIP Database仅包含本路由器声明的路由。 RIP协议启动后向各个接口广播或组播一个REQUEST报文。 邻居路由器的RIP协议从某接口收REQUEST报文，根据自己的RIP Database，形成Update报文向该接口对应的网络广播。 RIP接收邻居路由器回复的包含邻居路由器RIP Database的Update报文，形成自己的RIP Database。 RIP的Metric以Hop为计算标准，最大有效跳数为15跳，16跳为无穷大代表无效。

  44. 更新路由表 更新路由表 等待下一个发送周期通告更新后全部的路由表 网络拓扑结构发生改变 B A RIP路由信息的更新 • 依托于时间周期的更新 • 当路由器A连接的网络拓扑发生改变后A路由器更新路由表，等到下一个发送周期通告更新后的路由表，路由器B收到此更新信息后更新自己的路由表

  45. RIP路由信息的更新 RIP依赖三种定时器维护其数据库： 更新定时器---30秒 路由失效定时器---180秒 清除路由条目时间240秒

  46. RIP路由协议的版本 • RIPv1 • 有类路由协议，不支持VLSM • 以广播的形式发送更新报文 • 不支持认证 • RIPv2 • 无类路由协议，支持VLSM • 以组播的形式发送更新报文 • 支持明文和MD5的认证

  47. 配置RIP协议 • 配置步骤 • 1、开启RIP路由协议进程 • Router(config)#router rip • 2、申请本路由器参与RIP协议的直连网段信息 • Router(config-router)#network 192.168.1.0 • 3、指定RIP协议的版本2(默认是version1) • Router(config-router)#version 2 • 4、在RIPv2版本中关闭自动汇总 • Router(config-router)#no auto-summary

  48. 查看RIP配置信息 • 验证 RIP的配置 • Router#show ip protocols • 显示路由表的信息 • Router#show ip route • 清除 IP路由表的信息 • Router#clear ip route • 在控制台显示 RIP的工作状态 • Router#debug ip rip

  49. 谢谢大家！

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