第8章 路由器基础

第8章路由器基础8.1路由器概述8.2路由器的初始配置8.3路由器的命令行界面18.1路由器概述8.1.1路由器工作原理8.1.2路由器的主要功能8.1.3路由器的分类8.1.4路由器的重要技术参数路由器的概念模型28.1.1路由器工作原理[引例]38.1.1路由器工作原理路由器原理当路由更新消息到达路由器后，经过路由协议的计算，生成新的路由表，并更新路由数据库；当一个分组到达路由器后，路由器根据其目的地址在路由表中查询，找到相应的下一跳地址，并将分组发送到相应的通路上；路由器根据链路状态，产生路由更新消息，并传递给其他路由器，供其他路由器的路由协议计算生成新的路由表。48.1.2路由器的主要功能1．路径选择即网络寻址。路由器需要确定分组的下一跳地址，最终确定一条通过网络到达目的端的最佳路径。2．数据转发

即数据交换。转发即沿选择好的最佳路径传送分组。路由器首先在路由表中查找——无法匹配，将该分组丢弃；匹配，根据相应表项将分组发送到下一个站点；目的网络直接与路由器相连，把分组直接送到相应的端口上。

58.1.3路由器的分类1．按照网络协议划分（1）单协议路由器：只支持单个网络层协议，其他协议数据传送必须通过封装的隧道方式。（2）多协议路由器：支持多个网络层协议，可实现具有不同网络层协议的网络互联。2．按照功能划分（1）骨干级（核心层或高端）路由器：网络互连的关键设备，数据吞吐量较大。基本性能要求是高速度和高可靠性。（2）企业级（分发层或中端）路由器：特点是能够提供大量端口且每端口造价很低，容易配置，支持QoS，支持广播和组播等多项功能。（3）接入级（访问层或低端）路由器：主要应用于连接家庭或ISP内的小型企业客户群体。68.1.3路由器的分类3．按照结构划分（1）固定式路由器：采用不同的端口组合，端口不能升级、进行局部变动。（2）模块化路由器：上有若干插槽，可插入不同的接口卡，可根据实际需要灵活地进行升级或变动。4．按照应用划分（1）通用路由器（2）专用路由器：为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等作专门优化。78.1.3路由器的分类５．按照所处网络位置划分（1）边界路由器：处于网络边缘，用于不同网络路由器的连接。背板带宽要足够宽。（2）中间节点路由器：处于网络的中间，通常用于连接不同网络。具有较大容量的缓存、较强的MAC地址记忆功能。6．按照性能划分（1）线速路由器：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。（2）非线速路由器88.1.4路由器的重要技术参数CPU

路由器最核心的器件，决定路由器最重要的参数——吞吐量。内存路由器中一般包含多种内存。用于存储配置、路由器操作系统、路由协议软件等内容。吞吐量（Throughput）路由器每秒能处理的数据量，是路由器性能的直观反映。支持的网络协议线速转发能力在同样端口速率下转发小包的能力。9路由器的硬件组成1、路由器的基本组成路由器由硬件和软件组成。硬件由处理器、内存、接口、控制端口等物理硬件和电路组成；软件由路由器的IOS操作系统和运行配置文件组成。处理器内存

ROM(只读内存)FlashRAM(闪存)NVRAM(非易性内存)RAM(内存)路由器的端口路由器进行网络互连是通过端口完成的，它可以与各种进行物理连接10局域网端口：AUI端口：即粗缆口，连接10Base-5以太网络，它是一种“D”型15针接口，这在令牌环网或总线型网络中是一种比较常见的端口之一。路由器可通过粗同轴电缆收发器实现与10Base-5网络的连接。但更多的则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。当然，也可借助于其他类型的收发转发器实现与细同轴电缆（10Base-2）或光缆（10Base-F）的连接。

RJ45端口：双绞线以太网端口，在路由器中，10Base-T网的RJ-45端口标识为“ETH”，100Base-TX网的RJ-45端口标识为“10/100bTX”。SC端口：光纤端口，连接快速以太网或千兆以太网交换机，以“100bFX”或“1000bFX”标注。11广域网端口：高速同步串口：可连接DDN、帧中继、X.25、E1等。同步/异步串口：用于Modem或Modem池的连接，实现远程计算机通过公用电话网拨入网络。ISDNBRI端口：用于ISDN线路通过路由器实现与Internet或其他远程网络的连接，可实现128Kbps的通信速率。12WIC-1T、WIC-2T13CAB-V.35FC14路由器的前面板15路由器的后面板168.2路由器的初始配置[实例8.1]

某单位新购置路由器Cisco2621一台，对其进行初始配置。一、分析问题1．技术概述2．实现方式3．相关概念二、配置方法1．设备需求2．拓扑结构图178.2路由器的初始配置Cisco2621路由器

[实例8.1]一、分析问题1．技术概述（1）路由器的结构Cisco2600系列路由器：模块化路由器188.2路由器的初始配置[实例8.1]一、分析问题

1．技术概述（1）路由器的结构路由器的物理端口端口编号规则：“插槽号/单元号”。对一接口卡插槽，端口号从0开始，从右至左，从底部到顶部的顺序编号。198.2路由器的初始配置[实例8.1]一、分析问题1．技术概述（1）路由器的结构IOS（InternetworkOperatingSystem）提供全面的网络服务，启动网络化应用程序。208.2路由器的初始配置

[实例8.1]一、分析问题1．技术概述（1）路由器的结构路由器的内存

ROM

含有一份IOS副本及引导程序，相当于PC机的BIOS。Cisco路由器首先运行ROM中的程序，其主要功能是在加电时检测路由器的硬件。

RAM分成共享内存和主存。主存存储路由器配置和与路由协议相关的IOS数据结构。共享内存缓存等待处理的分组。

Flash（闪存）可擦写、可编程的ROM，其中的数据在掉电时不会丢失。保存运行的IOS当前版本。

NVRAM（非易失性RAM）在掉电后，其内容不会丢失。保存路由器配置信息218.2路由器的初始配置Console口接终端或运行终端仿真软件的微机，通过console进行配置；AUX口接MODEM进行远程配置，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；通过Ethernet上的TFTP服务器下载路由器配置文件；通过Ethernet上的Telnet程序。通过Ethernet上的SNMP网管工作站，该工作站必须运行Ciscoworks及CiscoView，需安装网管软件。

[实例8.1]一、分析问题

1．技术概述（2）路由器的配置方式228.2路由器的初始配置[实例8.1]一、分析问题2．实现方式配置方式：第1种方式，终端的硬件设置：波特率：9600

数据位：8

停止位：1

奇偶校验：无

命令方式：Setup命令方式。配置内容：全局参数和端口参数的配置。238.2路由器的初始配置[实例8.1]一、分析问题3．相关概念

（1）globalparameters：全局参数，包括：hostname：路由器名；enablepassword：特权用户口令，不加密，查看配置时显示；enablesecret：加密的特权用户口令，查看配置时不显示；virtualterminalpassword：虚拟终端用户口令，防止未经授权的用户通过Console口以外的端口进行非法访问。（2）IPaddress：IP地址。（3）Subnetmask：子网掩码。248.2路由器的初始配置[实例8.1]二、配置方法1．设备需求路由器1台；PC机1台，运行Windows2000（或Windows2003）；Cisco2621提供的Cisco线（两头均为RJ45头）1条；RJ45-DB9转换头1个。2．拓扑结构图

258.3路由器的命令行界面8.3.1命令行的基本操作8.3.2配置主机名和口令8.3.3路由器的检查命令268.3.1命令行的基本操作[实例8.2]

配置路由器R1（实例8.1中）的串行端口Serial0/0。一、分析问题1．技术概述2．实现方式3．相关概念4．相关命令二、配置方法1．设备需求2．拓扑结构图278.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题1．技术概述（1）命令行界面（CLI）在路由器提示符下输入CiscoIOS命令，类似在PC机上使用DOS命令。288.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题

1．技术概述（2）路由器的工作模式Router>Router#Router(config)#Router(config-if)#Router(config-router)#>SETUP模式用户模式特权模式全局配置模式端口配置模式路由配置模式ROM监视器模式局部配置模式298.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题

1．技术概述（3）路由器的命令分类全局命令：影响整个部件功能的命令。主命令：指示一个正在被配置的特定端口或进程。每一个主命令必须至少有一个子命令。子命令：用于主命令之后，对一个端口或进程进行配置。308.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题

1．技术概述（4）路由器命令的帮助功能在任何模式下，输入“？”，即可显示该模式下可执行的命令列表。在输入命令后面加上“？”，即提示该命令的帮助说明。上下文敏感帮助，即键入命令开始的几个字母，后面紧跟“？”，则提示能与其匹配的命令。在命令关键字后面空一个格，键入“？”，则提示与“？”对应位置的参数。318.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题2．实现方式在路由器的端口配置模式下，配置Serial0/0口，包括：设置HDLC封装；设置DCE端线路速度；设置IP地址和子网掩码。328.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题3．相关概念（1）HDLC：高级数据链路控制协议。（2）DCE：数据通信设备。（3）DTE：数据终端设备。338.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题

4．相关命令（1）enable功能：从用户模式进入特权模式。（2）configureterminal功能：在特权模式下进入全局配置模式。（3）interface<typeslot/number>功能：在全局配置模式下进入端口设置模式。参数说明：typeslot/number：端口类型和端口号。348.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题

4．相关命令（4）encapsulation<hdlc/ppp/frame-relay/X.25>功能：设置串口的封装协议。参数说明：hdlc/ppp/frame-relay/X.25：Cisco支持的链路封装协议，缺省为hdlc。（5）clockrate<speed>功能：设置串口工作在DCE方式下的线路速度。参数说明：speed：DCE端线路速度。358.3.1命令行的基本操作[实例8.2]一、分析问题

4．相关命令（6）ipaddress<address>

<subnet-mask>功能：设置端口的IP地址和子网掩码。参数说明：address：端口的IP地址；subnet-mask：子网掩码。（7）noshutdown功能：激活端口。（shutdown即关闭端口。）（8）exit功能：退出当前模式，返回上一级模式。368.3.1命令行的基本操作[实例8.2]二、配置方法1．设备需求路由器1台；PC机1台，运行Windows2000（或Windows2003）；Cisco2621提供的Cisco线（两头均为RJ45头）1条；RJ45-DB9转换头1个。2．拓扑结构图

378.3.2配置主机名和口令[实例8.3]

为实例8.2中的路由器配置主机名和加密口令。一、分析问题1．技术概述2．实现方式3．相关命令二、配置方法1．设备需求2．拓扑结构图388.3.2配置主机名和口令[实例8.3]一、分析问题

1．技术概述命令的快速键入法：功能：路由器依据命令的前3或4个字母辨别出该命令，并执行相应的操作。用法：用户键入命令从左至右所包含的字母，能将该命令与其他同一模式的命令完全区别开来。

398.3.2配置主机名和口令[实例8.3]一、分析问题2．实现方式使用命令快速键入法，修改实例8.1中配置的路由器名及加密口令。408.3.2配置主机名和口令[实例8.3]一、分析问题

3．相关命令（1）hostname<name>功能：设置路由器名称。参数说明：name：路由器名称，默认路由器名为Router。（2）enablesecret<password>功能：设置路由器加密特权用户口令。建议使用。参数说明：password：加密特权用户口令。（3）write功能：保存当前配置，即将当前配置文件拷贝到初始配置文件中。418.3.2配置主机名和口令[实例8.3]二、配置方法1．设备需求路由器1台；PC机1台，运行Windows2000（或Windows2003）；Cisco2621提供的Cisco线（两头均为RJ45头）1条；RJ45-DB9转换头1个。2．拓扑结构图

428.3.3路由器的检查命令[实例8.4]

检查实例8.3中路由器的配置参数及工作状况。一、分析问题1．技术概述2．实现方式3．相关命令二、配置方法1．设备需求2．拓扑结构图438.3.3路由器的检查命令[实例8.4]一、分析问题

1．技术概述在路由器的特权模式下，可用show命令来检查路由器的配置参数及工作状况。

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