第五章 路由器主要内容

1、第五章路由器主要内容 路由器英文名Router，路由器也称之为路径选择器，是在网络层实现互连的设备。由于路由器具有更强的不同网间的互连能力，所以用来连接LAN-LAN，LAN-WAN，LAN-WAN-LAN，WAN-WAN。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。网桥用来连接一个逻辑网。路由器用来连接多个逻辑网。每个逻辑子网具有你不同的网络地址（逻辑地址）。网桥、路由器区别1、网络端口数量不同：网桥通常只有两个端口，超过2个端口的网桥称为交换机（Switch）；路由器有两个或两个

2、以上的接口。2、连接的网络类型：网桥只能连接相同的网络，而路由器还可以连接不同的网络；3、能否隔离广播：网桥不能隔离广播，而路由器能够隔离广播。4、工作层次不同：网桥是第二层的设备，而路由器是第三层的设备。5、数据转发的方式不同：网桥使用物理（或MAC）地址来做出数据转发的决定，而路由器使用第三层的寻址方案（IP）来做出数据转发的决定。路由器功能 路由器在网络层实现网络互联，它主要完成网络层的功能。 路由器必须具备两个最基本的功能，即路由选择和数据转发。（1）路由选择 路由器把信息分组通过互联网沿着一条路径从源端传送到目的端。在这条路径上可能需要通过一个或多个中间设备（路由器），所经过的每台路

3、由器都必须知道怎么把信息分组从源端传送到目的端，需要经过哪些中间设备。为此，路由器需要确定下一个路由器的地址，也就是要确定一条通过互联网到达目的端的最佳路径。 所谓路由选择就是通过路由选择算法确定到达目的地址的最佳路径。 路由选择实现的方法是：路由器通过路由选择算法，建立并维护一个路由表。在路由表中包含目的地址和下一个路由器地址等多种路由信息。路由器根据目的地址和路由表提供的下一个路由器地址，将数据包转发给下一个路由器。通过一级一级地把包转发到下一个路由器的方式，最终把数据包传送到目的地。路由选择算法 广泛使用的路由选择算法有链路状态路由选择算法(OSPF)和距离矢量路由选择算法(RIP)。

4、IP路由表：（M，N，R）三元组M：子网掩码N：目的网络地址R：到网络N路径上的“下一个”路由器的IP地址 取出IP数据报中的目的IP地址，与路由表表目中的“子网掩码”逐位相“与”，结果再与表目中“目的网络地址”比较，如果相同，说明选路成功，数据报沿“下一站地址”转发出去 路由器在接收了数据包之后，检查包的目的地址，再根据路由表确定它是否知道怎样转发这个包，如果它不知道下一个路由器的地址，则将包丢弃。如果它知道怎么转发这个包，路由器将改变目的物理地址为下一个路由器的地址，并把包传送给下一个路由器。下一个路由器执行同样的交换过程，最终将包传送到目的端主机。 当数据包通过互联网传送时，它的目的物理

5、地址是变化的，但它的网络地址是不变的，网络地址一直保留原来的内容直到目的端。 路由器在转发数据包时，使用的是网络层地址。但是在计算机与路由器之间或路由器与路由器之间的信息传送仍然要依赖于数据链路层完成，因此路由器在具体传送过程中需要进行地址转换并改变目的物理地址。路由器的主要特点 由于路由器作用在网络层，因此它比网桥具有更强的异种网互联能力、更好的隔离能力、更强的流量控制能力、更好的安全性和可管理维护性，其主要特点如下：路由器可以互连不同的 MAC 协议、不同的传输介质、不同的拓扑结构和不同的传输速率的异种网，它有很强的异种网互连能力。2. 路由器互连不同的逻辑子网，每一个子网都是一个独立的广

6、播域，因此，路由器不在子网之间转发广播信息，具有很强的隔离广播信息的能力。3. 路由器具有流量控制、拥塞控制功能，能够对不同速率的网络进行速度匹配，以保证数据包的正确传输。4. 路由器能够基于IP地址进行包过滤，具有包过滤（Packet filter）的初期防火墙功能。5. 路由器不仅可以在中、小型局域网中应用，也适合在广域网和大型、复杂的互联网环境中应用。路由器工作过程总结路由器通过路由选择算法，建立并维护一个路由表。路由表中包含目的IP地址和下一条路由器地址等路由信息。路由表中的路由信息能告诉每一台路由器应该把数据包转发给谁，即下一个路由器地址。路由器分析每个进来的数据包，根据目的IP地址

7、，查路由表，根据路由表提供的路由信息，将数据包转发给下一条路由器。通过这样一级一级地把包转发到下一条路由器的方式，最终把数据包传送到目的端。如果网络拓扑发生变化，需要更新路由表。路由器通过发布广告或向邻居发布路由表的方法使每台路由器都进行路由更新，并建立一个新的、详细的网络拓扑图。路由器的端口1.Console端口 Console端口使用配置专用连线直接连接至计算机的串口，利用终端仿真程序(如Windows下的“超级终端”)进行路由器本地配置。路由器的Console端口多为RJ-45端口。2.AUX端口AUX端口为异步端口，主要用于远程配置，也可用于拔号连接，还可通过收发器与MODEM进行连接

8、。AUX端口与Console端口通常同时提供，因为它们各自的用途不一样。3.AUI端口 路由器可通过粗同轴电缆收发器实现与10Base-5网络的连接，但更多的是借助于外接的收发转发器（AUI-to-RJ-45），实现与10Base-T以太网络的连接。4. 异步串口（ASYNC）主要是应用于Modem或Modem池的连接，用于实现远程计算机通过公用电话网拨入网络路由器的协议 路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。1、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

9、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。2、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。它能实时地适应网络结构的变化。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。1、 RIP路由协议 RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路

10、由，所以称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样，正确的路由信息逐渐扩散到了全网。 RIP使用非常广泛，它简单、可靠，便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络，因为它允许的最大站点数为15，任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。2、 OSPF路由协议 RIP已不能适应大规模异构网络的互连，0SPF随之产生。0SPF是一种基于链路状

11、态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由器发送链路状态广播信息。利用OSPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。 而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。 与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式：当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区间路由选择。当一个区内的路由器出了故障时并不会影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来方便。OSPF协议与RIP协议比较ospf是链路状态路由协议，他是根据网络状况选择路由走向的。r

12、ip是距离矢量路由协议，是计算路由器的个数来选择最短路径的。ospf协议复杂，应用在大型网络。rip协议简单，在小型网络使用方便。4RIP协议一条路由有15跳（网关或路由器）的限制，如果一个RIP网络路由跨越超过15跳（路由器），则它认为网络不可到达，而OSPF对跨越路由器的个数没有限制。5OSPF协议支持可变长度子网掩码（VLSM），RIP则不支持，这使得RIP协议对当前IP地址的缺乏缺少支持。6RIP协议不是针对网络的实际情况广播路由表，而是定期地广播路由表，这对网络的带宽资源是个极大的浪费，特别对大型的广域网。OSPF协议的路由广播更新只发生在路由状态变化的时候，这样对带宽是个节约。路由

13、器配置1）Console口接终端或运行终端仿真软件的微机； 将PC机的串口与路由器控制台端口Console相连，在PC计算机上运行终端防真软件，与路由器进行通信，完成路由器的配置。2）AUX口（备份口）接MODEM，通过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的微机相连；3）通过Ethernet上的TELNET程序； 如果路由器已有一些基本配置，至少有一个端口有效（如Ethernet口），就可通过运行Telnet程序的计算机作为路由器的虚拟终端与路由器建立通信，完成路由器的配置。4）通过Ethernet上的TFTP服务器； TFTP是简单文件传输协议，可将配置文件从路由器传送到TFTP服务器上，也

14、可将配置文件从TFTP服务器传送到路由器上。TFTP不需要用户名和口令，使用非常简单。5）通过Ethernet上的SNMP网管工作站。 路由器可通过运行网络管理软件的工作站配置。通过Console口配置（I）将RJ45的一端插入到路由器的Console口中，另外一端为9针的串口接口和一个25针的串口接口，接在计算机合适的串口上以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“超级终端创建超级终端（II）选择串口（III）端口设置（IV）通过AUX口搭建远程配置环境将路由器和PC分别和MODEM连接

15、先对MODEM上电，再对路由器上电如路由器在同异步串口上，则设置串口为交互式工作方式通过Telnet配置本地路由器路由器配置中的模式1、用户模式（UserEXEC） 用户模式是路由器启动时的缺省模式，提供有限的路由器访问权限，允许执行一些非破坏性的操作，如查看路由器的配置参数，测试路由器的连通性等，但不能对路由器配置做任何改动。该模式下的提示符（Prompt）为“”。showinterface命令，查看路由器接口信息，即为用户模式下的命令。 以终端或Telnet方式进入路由器时系统会提示用户输入口令，输入口令后便进入了第1级，即用户模式级别。此时，系统提示符为“”。如果路由器名称为cisco2

16、600，则提示符为“cisco2600”。在这一级别，用户只能查看路由器的一些基本状态，不能进行设置。2、特权模式(PrivilegedEXEC) 特权模式，也叫使能（enable）模式，可对路由器进行更多的操作，使用的命令集比用户模式多，可对路由器进行更高级的测试，如使用debug命令。在用户模式下通过使能口令进入特权模式。提示符为“”。Showrunning-config即为特权模式命令。 在用户模式下先输入“enable”，再输入相应的口令，进入第2级特权模式。特权模式的系统提示符是“#”，如下所示： Cisco2600enable Password:* Cisco2600# 在这一级别

17、上，用户可以使用show和debug命令进行配置检查。这时还不能进行路由器配置的修改，如果要修改路由器配置，还必须进入第3级。3、配置模式(GlobalConfiguration) 配置模式可以设置路由器上的运行的硬件和软件的相关参数；配置各接口、路由协议和广域网协议；设置用户和访问密码等。在特权模式“”提示符下输入config命令，进入配置模式。 第3级: 配置模式。 这种模式下，允许用户真正修改路由器的配置。进入第3级的方法是在特权模式中输入命令“config terminal”，相应提示符为“(config)#”。如下所示： Cisco2600#config terminal Cisco

18、2600(config)# 此时，用户才能真正修改路由器的配置，比如配置路由器的静态路由表。如果想配置具体端口，还需要进入第4级。第4级: 端口配置模式。路由器中有各种端口，如10/100Mbps以太网端口和同步端口等。要对这些端口进行配置，需要进入端口配置模式。比如，现在想对以太网端口0进行配置（路由器上的端口都有编号，请参考路由器随机文档），需要使用命令interface ethernet0，如下所示: Cisco2600(config)# interface ethernet0 Cisco2600(config-int)#从初始状态开始设置有以下几步： 1定义路由器机器名 -比如要将路由

19、器机器名定义为cisco2600，使用以下命令: -router enable -password:* -router# config terminal -router(config)# hostname cisco26002设置特权模式密码 -在对路由器操作时，输入“enable”后需输入相应的密码。为了设置密码，应在配置模式中使用如下命令： -router(config)# enable secret mypassword -以便将密码改为mypassword。3配置端口信息（可能包括以太网端口和同步端口，根据你的网络而定） 1）配置以太网端口： -在配置模式中输入以下命令： -route

20、r(config)# interface ethernet 0/0 -router(config-if) # ip address 5 2）配置同步端口 -router(config)# interface serial 0/0 -router(config-if)# ip address 08 48 上面的第1条命令都是进入端口配置模式，第2条命令都是配置该端口的IP地址和子网掩码。4保存配置 对路由器的配置进行修改之后，一定要将其存入NVRAM中才能在下一次启动时生效，为此，需要使用如下命令： router# copy running-config startup-config 在路由器的不同操作级别上，都可以输入“？”符号来查看当前能够使用的命令有哪些。对于配置文件中不想要的语句，只需使用“no”命令，然后加上整条语句，即可删除。