网络互连技术课件06-路由技术

第六章路由技术

本章内容路由和路由表的作用静态路路由配置动态路由协议原理静态路由协议与动态路由协议区别课程议题路由和路由表的作用什么是路由什么是路由路由器提供了在异构网络中的互连机制，实现将数据包从一个网络发送到另一个网络。路由就是指导IP数据包发送的路径信息。路由选路路由选择表项必须包括下面两个项目：目的地址指向目的地的指针最精确的匹配，按程序递减的顺序，排列如下：主机地址（主机路径）子网一组子网（一条汇总路由）主网号一组主网号（超网）默认地址路由选路(续)路由选择表的网络栏目列出了路由器可达的网络地址，指向目标网络的的指针在下一跳栏目路由器概述路由器的作用、组成 1硬件组成：接口、线缆、存储器 2软件组成：IOS操作系统 3路由器的配置方法及模式 4路由器的常见命令路由器概述路由器(Router)用来连接网络的典型设备代表，主要是用来连接LAN到WAN，总公司与分公司的连接和远程访问的连接设备，为了到各种连接设备所需要的能力，所以路由器就必须具备多种控制功能、易于管理、多路由等特性，我们分别解释如下多种控制功能：路由器必须具备流量控制（FlowControl），差错控制（ErrorControl），拥塞控制（CongestionControl），信息包过滤控制（Packetfiltercontrol），信息包生存时间控制（PacketLifeTimeControl）。具有这些控制能力后，才能满足我们在Internet上的各种工作需要。易于管理：在路由器之间有明确的协议在运行，使网络管理人员可以更容易管理路由和选择问题。多路由：在连接的网络拓扑中，从来源到目的地常有多个路由，路由器可以同时处理多个路由，并且选择适合的路由以进行信息包的传送。路由器的通信协议路由器是为了使各种网络在广域网上进行沟通，因此，它必须提供兼容的通信协议，譬如，Novell的IPX/SPX，以及最流行的互联网TCP/IP，路由器都能够支持。路由器有单一协议路由器和多协议路由器。路由器的基本组成

硬件系统软件系统路由器实际上就是一台计算机。和其他计算机一样，运行着IOS的路由器也包含了一个“中央处理器“(CPU).不同系列和型号的路由器，CPU也不尽相同。路由器的处理器负责理数据包所需的工作，例如维护路由和桥接所需的各种表格以及做出路由器决定等。路由器处理数据包的速度在很在程度上取决于处理器的类型。路由器上主要有四种类型的内存：ROM、RAM、flash和NVRAM。路由器支持多种类型的LAN或WAN接口ConsoleInterfacesAuxiliaryRAMNVRAMFlashROM内存体系结构介绍其中，ROM相当于PC机的BIOS，Cisco路由器运行时首先运行ROM中的程序。该程序主要进行加电自检，对路由器的硬件进行检测。其次含引导程序及IOS的一个最小子集。ROM为一种只读存储器，系统掉电程序也不会丢失。FLASH是一种可擦写、可编程的ROM，FLASH包含IOS及微代码。可以把它想象和PC机的硬盘功能一样，但其速度快得多。可以通过写入新版本IOS对路由器进行软件升级。FLASH中的程序，在系统掉电时不会丢失。DRAM：动态内存。该内存中的内容在系统掉电时会完全丢失。DRAM中主要包含路由表，ARP缓存，fast-switch缓存，数据包缓存等。DRAM中也包含有正在执行的路由器配置文件。NVRAM：NVRAM中包含有路由器配置文件，NVRAM中的内容在系统掉电时不会丢失。路由器启动顺序一般地，路由器启动时，首先运行ROM中的程序，进行系统自检及引导，然后运行FLASH中的IOS，并在NVRAM中寻找路由器的配置，并将装入DRAＭ中。。配置途径一台新路由器买来，不象ＨＵＢ或一般的交换机插上线路就能用，需要根据所连接的网络用户的需求进行一定的设置才能使用。可以通过多种途径配置路由器，如图：1.Console口接终端或运行终端仿真软件的微机；2.AUX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TFTP服务器；4.

通过Ethernet上的TELNET程序；5.通过Ethernet上的SNMP网管工作站。

利用Console口的设置一般地，选择PC机的COM1或COM2端口，选用RJ45-DB9或RJ45-DB25的转换头与COM口连接，再将Console线接入Console口中，采用Console100终端方式，超级终端的配置如图：Router>UserEXECModeLimitedexaminationof

router.Remoteaccess.Router#PrivilegedEXECModeDetailedexaminationofrouter.

Debuggingandtesting.File

manipulation.Remoteaccess.SetupModePrompteddialogusedtoestablish

aninitialconfiguration.Router(config)#GlobalConfigurationModeSimpleconfigurationcommands.Complexandmultilineconfigurations.OtherConfigurationModesRouter(config-mode)#Recoveryfromacatastropheinthe

caseofalostpasswordorthe

operatingsystembeingaccidentally

erasedfromFlash.RXBOOTModeRouterModes常用命令

1帮助在IOS操作中，无论任何状态和位置，都可以键入“？”得到系统的帮助

常用命令2改变命令状态

进入特权命令状态

enable

退出特权命令状态

disable

或exit进入设置对话状态

setup进入全局设置状态

configureterminal

进入端口设置状态

interfacetypeslot/number

进入线路设置状态

linetypeslot/number

进入路由设置状态

routerprotocol

退出局部设置状态

exit退出到特权模式状态end常用命令3显示命令查看版本及引导信息

showversion

查看运行设置

showrunning-config

查看开机设置

showstartup-config

显示端口信息

showinterfacetypeslot/number

显示路由信息

showiproute

IP协议配置的基本原则要使路由器在IP网络中正常工作，一般要遵循一些规则，如图：

对于A，B来说，它们互为相邻的路由器，其中A路由器的S０与B路由器的S1为相邻路由器的相邻端口，但A路由器的S1口与B路的器的S1口并不是相邻端口，A与D不是相邻路由器。规则：1一般情况下，路由器的物理网络端口通常要有一个IP地址;2相邻路由器的相邻端口IP地址必须在同一IP网段上;3同一路由器的不同端口的IP地址必须在不同IP网段上;4除了相邻路由器的相邻端口外，所有网络中路由器所连接的网段即所有路由器的任何两个非相邻端口都必须不在同一网段上。课程议题静态路由配置静态路由配置配置命令iproute

network-numbernetwork-mask{ip-address|interface-id[ip-address]}[distance][enabled|disabled｜permanent｜weight|tag]参数描述network-mask目的IP掩码ip-address下一跳IP地址Interface-id接口号Distance管理距离Enable该路由为有效路由Disabled该路由为无效路由Permanent指定此路由即使该端口关掉也不被移掉Tag标记Weight权重静态路由配置示例实施静态路由选择的过程共有3步：第一步：为互联的每个数据链路确定地址（包括子网和网络）第二步：为每个路由器标识所有非直连的数据链路第三步：为每个路由器写出关于每个非直连数据链路的路由说明浮动静态路由浮动静态路由不能被永久的保存在路由选择表中，它仅仅会出现在一种特殊的情况下，即在一条首选路由发生失败的时候。浮动静态路由主要考虑到链路的冗余性能。StubNetworkiproute

缺省路由SOBNetworkAB使用缺省路由后，StubNetwork可以到达路由器A以外的网络。课程议题动态路由协议基本原理动态路由协议基础知识路由协议：通过提供共享路由选择信息的机制来支持被动路由协议。路由选择协议消息在路由器之间传送。路由选择协议允许路由器与其他路由器通信来修改和维护路由选择表，如RIP路由协议。被动路由的协议：是任何在网络层地址中提供了足够信息的网络协议，该网络协议允许将数据包从一个主机转发到以地址方案为基础的另一个主机，如IP协议。路径决策路由决策如果其中有一个路由器链路失效了，如何通过其它路由器转发数据呢？到达同一目标网络出现了两路径，哪个路径又是最优的呢？什么机制可以确保所有路由器能顺利接收到所有的路由信息，而且这种机制怎样可以阻止更新报文在互联网中无休止地循环下去呢？度量度量是指派给路由的一种变量，作为一种手段，度量可以按最好到最坏，或按最先选择到最后选择对路由进行等级划分。跳数（hopcount）带宽（bandwidth）负载（Load）时延（Delay）可靠性（Reliability）代价收敛收敛：使所有路由选择表都达到一致状态的过程。收敛时间：全网实现信息共享以及所有路由器计算最优路径所花费的时间的总和。在任何路由选择协议里收敛时间都是一个重要的因素，在拓扑发生变化之后，一个网络收敛速度越快，说明路由选择协议越好。动态路由协议的分类按运行的区域范围分为：InteriorGatewayProtocol（IGP）：内部网关协议，用来在同一个自治系统内部交换路由信息。ExteriorGatewayProtocol（EGP）：外部网关协议，用来在不同的自治系统间交换路由信息。IGP内根据路由选择协议的算法不同分为：距离矢量（DistanceVector）：根据距离矢量算法，确定网络中节点的方向与距离。包括：RIP路由协议及IGRP（cisco私有协议）路由协议。链路状态（Link-state）：根据链路状态算法，计算生成网络的拓扑。包括：OSPF路由协议与IS-IS路由协议。距离矢量路由协议与链路状态路由协议综述距离矢量路由协议路由以矢量（距离，方向）的方式被通告出去链路状态路由协议链路状态路由器从对等路由器那里获取第一手信息距离矢量路由协议距离矢量名称的由来是因为路由是以矢量（距离、方向）的方式被通告出去，其中距离是根据度量定义的，方向是根据下一跳路由器定义的。通用属性定期更新（PeriodicUpdates）邻居（Neighbours）广播更新（BroadcastUpdates）路由失效计时器水平分割（SplitHorizon）计数无穷大触发更新（TriggeredUpadte）抑制定时器（HolddownTimer）异步更新（AsynchronousUpdate）链路状态路由协议链路状态路由协议，有时叫最短路径优先协议或分布式数据库协议，是围绕着图论中的一个著名算法——E.W.Dijkstra的最短路径算法设计的。通用属性邻居链路状态泛洪扩散SPF算法区域课程议题静态路由和动态路由的区别静态路由和动态路由的区别静态路由：无开销，配置简单，需要人工维护，适合简单拓扑结构的网络；动态路由协议：开销大，配置复杂，无需人工维护，适合复杂拓扑结构的网络。路由协议比较距离矢量路由协议与链路状态路由协议工作方式区别有类路由协议与无类路由协议概念区别路由协议的比较更新