毕业设计（论文）-路由器原理及应用.doc

滁州职业技术学院滁州职业技术学院 ataata 软件学院软件学院 20112011 届届 毕毕 业业 设设 计计 姓姓 名：名： 班班 级：级： 08 计计算机系算机系统维护统维护 设计题目：设计题目： 路由器原理及路由器原理及应应用用 指导教师：指导教师： 二一年十二月 目目 录录 摘摘 要要 .1 第一章第一章 路由器的基础路由器的基础 .2 1.1 路由器的简介2 1.1.1 路由器的定义.2 1.1.2 路由器的构成.2 1.1.3 路由器的分类.3 1.2 路由器的原理与作用5 1.2.1 路由器的原理.5 1.2.2 路由器的作用.6 1.3 路由器的发展趋势8 第二章第二章 配置路由器配置路由器 .9 2.1 路由器的配置方法9 2.2 通过 console配置路由器.10 第三章第三章 常见的广域网协议及配置常见的广域网协议及配置 .13 3.1 广域网协议13 3.1.1 ppp 协议简介13 3.1.2 ppp 协议的组成及验证14 3.2 帧中继协议及配置17 3.2.1 帧中继协议简介.17 3.2.2 帧中继配置实例.17 第四章第四章 路由协议及配置路由协议及配置 .19 4.1 路由的基本概念19 4.1.1 路由分类.19 4.1.3 路由权.20 4.1.4 路由优先级.20 4.2 路由的配置方法21 4.2.1 配置静态路由.21 4.2.2 rip 协议简介及配置22 4.2.3 ospf 协议及配置24 总总 结结 .28 致致 谢谢 .29 参考文献参考文献 .30 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 1 摘摘 要要 本文有 4 章： 第一章 路由器的的基础：介绍路由器的概念、分类、原理、作用及路由器 的发展前景。 第二章 路由器的配置：介绍路由器的配置方法。 第三章 广域网协议及配置： 介绍 ppp 协议与帧中继协议及其配置。 第四章 路由协议及配置 ：介绍了路由的基本概念、静态路由协议与动态 路由协议的配置。 关键词关键词：路由器原理 路由器配置 广域网协议 路由协议 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 2 第一章第一章 路由器的基础路由器的基础 1.11.1 路由器的简介路由器的简介 路由器（router）是因特网上最为重要的设备之一，正是遍布世界各地的 数以万计的路由器构成了因特网这个在我们的身边日夜不停地运转的巨型信息 网络的“桥梁”。因特网的核心通讯机制是一种被称为“存储转发”的数据传输模 型。在这种通讯机制下，所有在网络上流动的数据都是以数据包（packet）的 形式被发送、传输和接收处理的。接入因特网的任何一台电脑要与别的机器相 互通讯并交换信息就必须拥有一个唯一的网络“地址”。数据并不是从它的“出发 点”直接就被传送到“目的地”的，相反，数据在传送之前按照特定的标准划分成 长度一定的片断数据包。每一个数据包中都加入了目的计算机的网络地址， 这就好比套上了一个写好收件人地址的信封，这样的数据包在网上传输的时候 才不会 “迷路”。这些数据包在到达目的地之前必须经过因特网上为数众多的通 信设备或者计算机的层层转发、接力传递。古代驿站的运作情形就是这个过程 的一个形象比喻，在因特网上，路由器正是扮演着的转发数据包“驿站”角色。 .1 路由器的定义路由器的定义 路由器是工作在 osi 参考模型第三层网络层的数据包转发设备。路由 器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议（如 tcp/ip、ipx/spx、appletalk 等协议） ，但是在我国绝大多数路由器运行 tcp/ip 协议。路由器通常连接两个或多个由 ip 子网或点到点协议标识的逻辑 端口，至少拥有 1 个物理端口。路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路 由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包 头实现转发数据包。路由器通过动态维护路由表来反映当前的网络拓扑，并通 过与网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。 .2 路由器的构成路由器的构成 路由器具有四个要素：输入端口、输出端口、交换开关和路由处理器。 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 3 输入端口是物理链路和输入包的进口处。端口通常由线卡提供，一块线卡 一般支持 4、8 或 16 个端口，一个输入端口具有许多功能。第一个功能是进行 数据链路层的封装和解封装。第二个功能是在转发表中查找输入包目的地址从 而决定目的端口（称为路由查找），路由查找可以使用一般的硬件来实现，或 者通过在每块线卡上嵌入一个微处理器来完成。第三，为了提供 qos(服务质量)， 端口要对收到的包分成几个预定义的服务级别。第四，端口可能需要运行诸 slip(串行线网际协议)和 ppp(点对点协议)这样的数据链路级协议或者诸如 pptp(点对点隧道协议)这样的网络级协议。一旦路由查找完成，必须用交换开 关将包送到其输出端口。如果路由器是输入端加队列的，则有几个输入端共享 同一个交换开关。这样输入端口的最后一项功能是参加对公共资源(如交换开关)的 仲裁协议。 交换开关可以使用多种不同的技术来实现。迄今为止使用最多的交换开关 技术是总线、交叉开关和共享存贮器。最简单的开关使用一条总线来连接所有 输入和输出端口，总线开关的缺点是其交换容量受限于总线的容量以及为共享 总线仲裁所带来的额外开销。交叉开关通过开关提供多条数据通路，具有 nn 个交叉点的交叉开关可以被认为具有 2n 条总线。如果一个交叉是闭合，输入总 线上的数据在输出总线上可用，否则不可用。交叉点的闭合与打开由调度器来 控制，因此，调度器限制了交换开关的速度。在共享存贮器路由器中，进来的 包被存贮在共享存贮器中，所交换的仅是包的指针，这提高了交换容量，但是， 开关的速度受限于存贮器的存取速度。尽管存贮器容量每 18 个月能够翻一番， 但存贮器的存取时间每年仅降低 5%，这是共享存贮器交换开关的一个固有限制。 输出端口在包被发送到输出链路之前对包存贮，可以实现复杂的调度算法 以支持优先级等要求。与输入端口一样，输出端口同样要能支持数据链路层的 封装和解封装，以及许多较高级协议。 路由处理器计算转发表实现路由协议，并运行对路由器进行配置和管理的 软件。同时，它还处理那些目的地址不在线卡转发表中的包。 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 4 .3 路由器的分类路由器的分类 路由器产品，按照不同的划分标准有多种类型。常见的分类有以下几类： (1) 按性能档次分为高、中、低档路由器。通常将路由器吞吐量大于 40gbps 的路由器称为高档路由器，背吞吐量在 25gbps40gbps 之间的路由 器称为中档路由器，而将低于 25gbps 的看作低档路由器。当然这只是一种 宏观上的划分标准，各厂家划分并不完全一致，实际上路由器档次的划分不 仅是以吞吐量为依据的，是有一个综合指标的。以市场占有率最大的 cisco 公司为例，12000 系列为高端路由器，7500 以下系列路由器为中低端路由器。 (2) 从结构上分为“模块化路由器”和“非模块化路由器”。 模块化结构可 以灵活地配置路由器，以适应企业不断增加的业务需求，非模块化的就只能 提供固定的端口。通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化 结构。 (3) 从功能上划分，可将路由器分为“骨干级路由器” ， “企业级路由器” 和“接入级路由器” 。骨干级路由器是实现企业级网络互连的关键设备，它 数据吞吐量较大，非常重要。对骨干级路由器的基本性能要求是高速度和高 可靠性。为了获得高可靠性，网络系统普遍采用诸如热备份、双电源、双数 据通路等传统冗余技术，从而使得骨干路由器的可靠性一般不成问题。企业 级路由器连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相对简单，且数据流量 较小，对这类路由器的要求是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连， 同时还要求能够支持不同的服务质量。接入级路由器主要应用于连接家庭或 isp 内的小型企业客户群体。 (4) 从性能上可分为“线速路由器”以及“非线速路由器” 。 所谓“线 速路由器“就是完全可以按传输介质带宽进行通畅传输，基本上没有间断和 延时。通常线速路由器是高端路由器，具有非常高的端口带宽和数据转发能 力，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器是非线速路由器。但是一些新 的宽带接入路由器也有线速转发能力 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 5 1.21.2 路由器的原理与作用路由器的原理与作用 .1 路由器的原理路由器的原理 路由器(router)是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表 一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通 过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在 多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方 法连接各种子网，路由器只接受源 站或其他路由器的信息，属网络层的一种互 联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的 软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介 质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并 要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。 一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。 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。由此可见，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 的相关数据路径表(routing table)，供路由选择时使用。路径表中保存着 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。路径表可 以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动 调整，也可以由主机控制。 1静态路径表 由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表，一般是 在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改 变而改变。 2. 动态路径表 动态(dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径 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 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 6 络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。 .2 路由器的作用路由器的作用 (1) 在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。 (2) 选择最合理的路由，引导通信。为了实现这一功能，路由器要按照某 种路由通信协议，查找路由表，路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点， 以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条 以上路径，则基于预先确定的准则选择最优（最经济）的路径。由于各种网络 段和其相互连接情况可能发生变化，因此路由情况的信息需要及时更新，这是 由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中 的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路 由信息。 (3) 路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定 的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据 包包装成原有形式。 (4) 多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信 协议网络段通信连接的平台。 (5) 路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点 站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。例如，把网络地址部分的分 配指定成网络、子网和区域的一组节点，其余的用来指明子网中的特别站。分 层寻址允许路由器对有很多个节点站的网络存储寻址信息。 在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型，即中间 节点路由器和边界路由器。尽管在不断改进的各种路由协议中，对这两类路由 器所使用的名称可能有很大的差别，但所发挥的作用却是一样的。 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 7 中间节点路由器在网络中传输时，提供报文的存储和转发。同时根据当前 的路由表所保持的路由信息情况，选择最好的路径传送报文。由多个互连的 lan 组成的公司或企业网络一侧和外界广域网相连接的路由器，就是这个企业 网络的边界路由器。它从外部广域网收集向本企业网络寻址的信息，转发到企 业网络中有关的网络段；另一方面集中企业网络中各个 lan 段向外部广域网发 送的报文，对相关的报文确定最好的传输路径。 通过一个例子来说明路由器工作原理。 图 1-1 路由器的工作原理 其工作原理如下： 1) 工作站 a 将工作站 b 的地址 120.0.5 连同数据信息以数据帧的形式发送 给路由器 1。 2) 路由器 1 收到工作站 a 的数据帧后，先从报头中取出地址 120.0.5，并 根据路径表计算出发往工作站 b 的最佳路径：r1-r2-r5-b；并将数据帧 发往路由器 2。 3) 路由器 2 重复路由器 1 的工作，并将数据帧转发给路由器 5。 4) 路由器 5 同样取出目的地址，发现 120.0.5 就在该路由器所连接的网段 上，于是将该数据帧直接交给工作站 b。 5) 工作站 b 收到工作站 a 的数据帧，一次通信过程宣告结束。 事实上，路由器除了上述的路由选择这一主要功能外，还具有网络流量控 制功能。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 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 8 成多种协议的算法，势必会降低路由器的性能。因此，我们以为，支持多协议 的路由器性能相对较低。用户购买路由器时，需要根据自己的实际情况，选择 自己需要的网络协议的路由器。 1.31.3 路由器的发展趋势路由器的发展趋势 不管是个性化路由器，还是通用路由器，未来究竟向哪个方向发展？这是 大家关心的问题。港湾何达炳认为，未来路由器将向三个方向发展：一是向高 速路由发展，如 10g 路由器；二是今后网络业务越来越复杂，未来路由器将具 有支持综合业务迅速成长需求的能力；三是 ip 网络正在渗透到各个行业，边缘 接入路由器前景广阔。 华为数据通信产品副总工阎夏青说，“未来路由器的转发性能更快。目前 宽带网络正从建设走向应用，对业务承载能力的发展，是未来路由器的一个方 向。在接口方面，高端具有 10g 接口和波分复用接口，低端具有 adsl 等多种接 入方式。” 针对个性化路由器未来的发展方向问题，锐捷网络吴龚斌认为，未来个性 化路由器功能会更多，同时将向模块化方向发展，便于用户根据需要，对模块 进行取舍。tplink 苏建勋在接受采访时说，“未来个性化路由器将像现在 modem 一样，走进寻常百姓家，价格会越来越便宜，而功能会越来越多，将成 为一位好管家。” 思科认为，未来路由器需要满足用户新的实用主义，即向功能强大、管理 简约、投资保护方向发展。 d-link 认为，未来路由器新产品会不断涌现，光纤、模块化将成为发展方 向。由于 ip over optical 可以消除昂贵的 sonet 和 atm 设备，并降低了网络 管理的复杂性，因此路由器产品光纤化是简化 ip 骨干网络的良好解决方案。企 业在组网时，更多会考虑未来网络的升级问题，因此模块化产品将成为市场主 流。 从应用市场来看，行业市场需要多功能的产品。一般来说，单一化功能的 路由产品已经不能满足行业应用的需要，企业路由器提供商需要根据企业应用 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 9 环境为其量身定制，功能化、安全化、定制化、服务化的产品成为应用趋势。 同样在 soho 市场，随着网络应用普及，应用需求也将逐渐增加，人们不会再局 限于单一产品的采购，与新技术、新应用的融合将成为产品发展的趋势，功能 丰富、应用简单的产品将会大受欢迎。 第二章第二章 配置路由器配置路由器 2.12.1 路由器的配置方法路由器的配置方法 在 h3c 系列路由器 comware3.4 版及其后续版本中，可以通过五种方法来 配置 h3c 路由器： console 口配置 远程 telnet 配置 aux 口(备份口)远程配置 哑终端配置 ftp 下载配置文件 我们常使用的是 console 口与远程 telnet 配置,而由于 telnet 视图、ftp 视图都需要预先对路由器进行相应的配置才能生效及通过 aux 口视图需要连接 modem。所以，不当第一次对路由器进行配置时，通过 console 口配置就是必 然的选择，只有通过 console 口对路由器进行配置，才能使其他视图生效，如 图 2-1 所示。 图 2-1 路由器接口 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 10 2.22.2 通过通过 consoleconsole 配置路由器配置路由器 图 2-1 路由器配置环境 在路由器的各种配置模式中，通过 console 口配置路由器是最常用的一种 配置模式，也是最基本的配置模式。 由于 telnet 配置模式、ftp 配置模式都需要预先对路由器进行相应的配置 才能生效，而通过 aux 口配置模式需要连接 modem 。所以，当第一次路由器 进行配置时，通过 console 口配置就是必然的选择。只有先通过 console 口对 路由器进行配置，才能使能其他的配置模式。另外，由于某些原因造成其他几 种配置模式不能对路由器进行配置。 这样，使用 console 口对路由器进行配置就成了唯一的选择了 具体步骤具体步骤: : 第一步:是建立路由器与终端(通常为计算机)的物理连接。 请您从路由器的包装箱中取出标有“配置电缆”一根墨绿色电缆，它的一 端为 rj45 头，应插入到路由器的 console 口中；另一端为一个 9 针的串口接 头和一个 25 针的串口接头 ，根据您所用终端的串口的物理特性，您可将合适 的接头接到终端的串口上。 注意：应仔细区分“配置电缆”和“备份电缆” 。 “配置电缆”的串口接头 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 11 为孔状，而“备份电缆”的串口接头为针状。 第二部: 创建超级终端 在所有的工作之前，您应确定您的计算机中已经安装了“超级终端” ，否则， 您应在操作系统中添加“超级终端” 。 现在，您就应该创建一个用于配置路由 器的“超级终端”了。先运行“hyperterminal”中的“hypertrm”文件。 图 2-2 建立新连接 可以为您创建的“超级终端”取一个好听的名字。如：router、mywork 等；同时，还请您为它选择一个漂亮的图标，它们都是根据您的意愿来决定的， 对路由器的配置没有影响。 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 12 图 2-3 选择连接使用的微机端口 选择使用您的计算机的哪个串口与路由器相连。这里的串口是您连接 console 电缆的接口，它的串口号是固定的，您应确定您的选择是正确的。否则，您在 “超级终端”中将看不到任何内容。 图 2-4 设置端口通信参数 选择串口的属性。为了顺利的配置路由器，您应正确的配置您的计算机的串 口的属性，否则，您会在“超级终端”中看不到任何内容，也就无法对路由器 进行配置。具体参数为： 速率 9600 数据位 8 位 奇偶校验无 停止位 1 流控制为“没有”或“硬件” 现在，您已经完成了“超级终端”的创建，系统将自动进入您创建的“超级 终端” 。启动路由器，看“超级终端”中是否出现了提示信息。若有，则说明一 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 13 切正常；否则，您只得检查一下您的设置，重新设置。 第三章第三章 常见的广域网协议及配置常见的广域网协议及配置 3.13.1 广域网协议广域网协议 广域网协议是在 osi 参考模型的最下面三层操作，定义了在不同的广域网 介质上的通信。主要用于广域网的通信协议比较多，如：高级数据链路控制协 议、点到点协议、数字数据网、综合业务数字网、数字用户线、x25 协议等 等。 常常见见广广域域网网协协议议及及特特点点 ： ppp(point to point protocol)、hdlc(high level data link control)、fram-relay，x25，slip。 ppp：点对点的协议，华为路由器默认封装，是面向字符的控制协议。 hdlc：高级数据链路控制协议， cisco 路由器默认的封装，是面向位的 控制协议。 fram-relay：表示帧中继交换网，它是 x.25 分组交换网的改进，以虚 电路的方式工作。 sdlc：同步数据链路控制（ sdlc）协议是一种 ibm 数据链路层协议， 适用于系统网络体系结构（ sna）。 .1 pppppp 协议简介协议简介 公私合作关系（ppp，public-private partnership）是公共基础设施项目（如 新的电信系统、机场和电厂）的一个资助模式。ppp 具有处理错误检测、支持 多个协议、允许在连接时刻协商 ip 地址、允许身份认证等功能。适合于调制解 调器、hdlc 位序列线路、sonet 和其它的物理层上使用。它支持错误检测、 选项协商、头部压缩以及使用 hdlc 类型帧格式（可选）的可靠传输。 ppp 是一种得到广泛应用的广域网协议，它同时支持同/异步传输介质，也 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 14 支持拨号方式。在我们的日常生活、工作中，拨号上网、ddn 专线等网络连 接方式都是封装的 ppp 协议。 .2 pppppp 协议的组成协议的组成及验证及验证 图 3-1 ppp 的组成 ppp 包含一组协议，这些协议组合起来，就可以实现非常丰富的功能。 ppp 协议族的一个重要组成部分是链路控制协议 lcp( link control protocol)， 它用于协商链路的一些参数，负责创建并维护链路。 ppp 支持对多种网络层 协议的封装。对于每一种网络层协议，它都提供一个对应的网络控制协议 ncp(network control protocol)，用来协商网络层协议的参数。ppp 协议是在 slip 基础上开发的，解决了动态 ip 和差错检验问题。 ppp 协议支持两种验证方式： pap 和 chap 下面我们通过一个实例分别介绍这两种验证方式的配置方法： 要求：如图 4-1 所示两台路由器通过串口线进行背靠背相连，一台 pc 作 为配置机，分别在 ppp 链路上进行 pap 及 chap 验证。其中 ra 的 s0/0 ip 为 /24、rb 的 ip 为 /24。 ra 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 15 图 3-2 封装 ppp 协议 配置过程如下： pap 验证: 1. 主验证方（ra）: ra-serial0ip add 24 ra-serial0link-protocol ppp #封装 ppp 链路协议 ra-serial0 ppp authentication-mode pap #设置认证方式为 pap ralocal-user rb ra-user-rbpassword simple 123 ra-user-rbservice-type ppp #配置用户列表(将对端用户名和密码加入 本地用户列表 2. 被验证方（rb）: rb-serial0ip add 24 rb-serial0 link-protocol ppp rb-serial0ppp pap local-user rb password 123 #将用户与向 ra 进 行验证 注意：用户名与密码要和 ra 中创立的一致。 chap 验证: 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 16 1. 主验证方: ra-serial0ip add 24 ra-serial0 link-protocol ppp ra-serial0 ppp authentication-mode chap ra-serial0 ppp chap user ra #设置 ip、封装 ppp 链路协议及 chap 验证方式 ralocal-user rb ra-luser-rbpassword simple 123 ra-luser-rbservice-type ppp 2. 被验证方： rb-serial0ip add 24 rb-serial0 link-protocol ppp rb-serial0ppp authentication-mode chap rb-serial0ppp chap user rb rblocal-user ra rb-luser-rapassword simple 123 rb-luser-raservice-type ppp #注意两方密码就一致 从上面的实例可知 pap 只须一方进行验证并以明文的方式验证而 chap 要 双方都须验证并且不以明文方式所以 chap 安全性比较高。 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 17 3.23.2 帧中继协议及配置帧中继协议及配置 .1 帧中继协议简介帧中继协议简介 帧中继协议是在 x.25 分组交换技术的基础上发展起来的一 种快速分组交 换技术。概括地讲，帧中继技术是在数据链路层用简化的方法转发和交换数据 单元的快速分组交换技术。帧中继技术是在通信线路质量不断提高，用户终端 智能化不断提高的基础上发展起来的。 帧中继协议是改进了的 x.25 协议。相对于 x.25 协议，帧中继协议只完 成链路层核心的功能，简单而高效。目前在许多国家，帧中继正在替代传统的 复杂低速的报文交换服务。 帧中继是基于虚电路的(virtual circuits, vcs)。由于帧中继较快的转发速度， 而且帧中继数据单元至少可以 1600 字节，所以帧中继协议十分适合在广域网 中连接局域网。用户的路由器封装帧中继协议，作为 dte 设备连接到帧中继 网中的 dce 设备，即帧中继交换机。 目前比较常用的是帧中继的 pvc 业务。网络服务商为用户提供固定的虚电 路连接，用户可以申请许多虚电路，通过帧中继网络交换到不同的远端用户。 dlci(数据链路连接标识)用于标识每一个 pvc。通过帧中继帧中的地址字 段的 dlci，可以区分出该帧属于哪一条虚电路。 .2 帧中继配置实例帧中继配置实例 (1) 要求：两台 quidway 路由器通过串口直连，router a 工作在帧中继的 dce 方式，router b 工作在帧中继的 dte 方式。 (2) 组网图 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 18 图 3-3 帧中继配置 配置 ra: routerinterface serial 0/0 router-serial 0/0ip address router-serial 0/0link-protocol fr router-serial 0/0fr interface-type dce router-serial 0/0fr dlci 100 配置 rb: routerinterface serial 0/0 router-serial 0/0ip address router-serial 0/0link-protocol fr router-serial 0/0fr interface-type dte 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 19 第四章第四章 路由协议及配置路由协议及配置 4.14.1 路由的基本概念路由的基本概念 .1 路由路由分类分类 图 4-1 路由分类 如图 4-1 典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。 静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则 静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于 网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。 在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时， 以静态路由为准。 动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路 由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新 信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由 更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更 新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网 络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和 cpu 资源。 静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 20 常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找 静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。 根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议 （igp）和外部网关协议（egp） 。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统 一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用 的有 rip、ospf；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的 是 bgp 和 bgp-4。 .3 路由权路由权 路由算法修改路由表的基本目的是将最好路由信息添加到路由表中，路由 的好坏是由路由算法根据自己获得的路由信息计算出来的。对于每一条路由， 路由算法产生一种权值来表示路由的好坏。通常情况下，这种权值越小，该路 径越好。 路由权的计算可能基于路径某单一特性计算，也可能基于路径多种属性进 行计算。有几种路径特性经常被用于权值计算，如下： 带宽 链路的数据容量。例如，通常情况下 10m 以太网链路比 64k 出 租线路要更好。 时延 报文从到达目标网络所需要的时间。 负载 处于活跃状态的网络资源数量。 可靠性 每条数据链路的出错率。 跳数 报文到目的地需要经过的网络数。 开销 一种人为设定的值，通常由网络管理员根据带宽、线路价格或其 他一些因素综合得出。 .4 路由优先级路由优先级 各个路由协议都有自己的标准来衡量路由的好坏，并且每个路由协议都试 图将自己认为是最好的路由送到路由表中，这样我们就有可能从不同的协议得 到到达同一目标网络的不同路由。尽管每个路由协议都给出了度量值 ，但是由 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 21 于各个协议所采用度量值的含意不同，它们之间没有可比性 。这就需要有种策 略来决定使用哪一条路由。 通常，我们使用路由优先级来判断不同路由协议所获得路由的好坏 。每一 种路由协议都由自己的优先级，当不同路由协议之间的路由发生冲突时，选择 其中优先级最高的路由协议获得的路由 。路由优先级是根据路由算法 的优劣 等因素得出的经验数值，也可以由网管员手动修改。 4.24.2 路由的配置方法路由的配置方法 .1 配置静态路由配置静态路由 在路由器上增加表态路由命令为： ip route-static dest-ip(目的地址) mask（掩码） next-ip（下一跳） 下面通过一个实例来讲述静态路由配置方法： 要求：两台路由器背靠背相连、须两台 pc 机及一台交换机，配置后通过 ping 命令测试其连通性；如图 4-2 所示： ra 相关参数： rb 相关参数: s0/0：/24 s0/0：/24 e0/0: /24 e0/0: /24 pc1 相关参数: pc2 相关参数: ip: /24 e0/0: /24 默认网关 : 默认网关: 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 22 图 4-2 静态路由器配置 配置 ra： ra-serial0ip add 24 ra-ethernet0ip add 24 raip route-static 24 配置 rb： rb-serial0ip add 24 rb-ethernet0ip add 24 rbip route-static 24 .2 riprip 协议协议简介及配置简介及配置 （1 1）riprip 协议简介协议简介 rip （路由信息协议） ，是一种较为简单的内部网关协议（interior gateway protocol，igp） ，主要用于规模较小的网络中。rip 路由协议是基于距离矢量算 法的协议。通过 udp 报文进行路由信息的交换。 rip 支持：水平分割、毒性逆转和触发更新机制，防止产生路由环路。rip 最多支持以跳数为衡量标准，最多 15 跳。在 rip 中，路由器到与它直接相连 网络的跳数为 0，通过一个路由器可达的网络的跳数为 1。为限制收敛时间， 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 23 rip 规定 cost 取值 015 之间的整数，大于或等于 16 的跳数被定义为无穷大， 即目的网络或主机不可达。rip 协议适用于中小型网络，有 rip-1 和 rip-2。 rip-2 支持明文验证和 md5 认证和 vlsm。 （2）riprip 协议的配置命令协议的配置命令 启动 rip 协议，进入 rip 协议配置视图：rip 在指定的网络上使能 rip：network network-number 配置报文的定点传送：peer ip-address （3）riprip 协议的配置实例协议的配置实例 要求：如图 5-3 所示两台路由器背靠背相连、pc 两台、交换机一台、网 线若干。 ra 相关参数： rb 相关参数: s0/0：/24 s0/0：/24 e0/0: /24 e0/0: /24 pc1 相关参数: pc2 相关参数: ip: /24 e0/0: /24 默认网关 : 默认网关: 图 4-3 rip 配置 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 24 ra 配置： ra-serial0ip add 24 ra-ethernet0ip add 24 rarip ra-ripnetwork ra-ripnetwork rb 配置： rb-serial0ip add 24 rb-ethernet0ip add 24 rbrip rb-ripnetwork rb-ripnetwork 两台 pc 机进行相关设置并通过 ping 进行测试其连通性。 .3 ospfospf 协议及配置协议及配置 (1)(1) ospf 简简介介 ospf(open shortest path first 开放式最短路径优先 )是一个内部网关协议 (interior gateway protocol,简称 igp)，用于在单一自治系统 (autonomous system,as)内决策路由。与 rip 相比，ospf 是链路状态路由协议，而 rip 是距离矢量路由协议。 ospf 的协议管理距离（ ad）是 110。 (2)(2) ospf 配配置置命命令令 配置路由器的 router id：router id a.b.c.d 启动 ospf 协议：ospf process-id 配置 ospf 区域：area area-id 在指定网段使能 ospf：network ip-address wildcard-mask 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 25 (3) ospf 配配置置实实例例 要求: 两台 pc 所在网段，通过两台使用 ospf 协议的路由器实现互连互通。 ra 相关参数： rb 相关参数: s0/0：/30 s0/0：/30 e0/0: /24 e0/0: /24 pc1 相关参数: pc2 相关参数: ip: /24 ip: /24 图 4-4 ospf 配置连接 ra 配置： sysname routera router id /配置 router id 和 loopback0 地址一致/ radius scheme system domain system interface ethernet0/0 ip address 滁州职业技术学院 08 计算机系统维护论文 26 interface serial0/0 link-protocol ppp ip address 52 interface null0 interface loopback0 ip address 55 ospf 1 /启动 ospf 路由协议/ area /创建区域 0/ network /接口 loop 0 使能 ospf/ network 55 /接口 e0/0 使能 ospf/ network /接口 s0/0 使能 ospf/ user-inter