网络工程设计CH

教学目的能够配置路由器的基本功能能够配置动态和静态选路协议正确选择广域网接口重点配置动态和静态选路协议了解RIP、掌握OSFP协议的配置与应用第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法2熟悉并初步配置路由器配置路由器的选路功能配置广域网接口网络工程案例教学第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法3路由器前面板上具有两个百兆以太网端口及其对应的指示灯路由器通常具有较少的物理链路端口（但大型ISP使用具有上百个端口的路由器也是常见的）如果用两根RJ-45双绞线分别将该路由器的两个以太端口与两台交换机相连，就可以将位于两个不同子网的计算机互联起来第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法4RJ-45以太网端口背面通常是一个控制台（Console）配置端口、电源插口和散热风扇口和若干广域网模块的插槽为支持选路，路由器需要由人工配置相关的信息，这些信息与子网环境相关，如左侧以太端口应当配置一个在左侧网络中合法的IP地址，而右侧以太端口应当配置一个在右侧网络中合法的IP地址路由器的强大选路功能体现在，只需配置了相邻子网的端口IP地址，再配置选路协议后，这些互联的路由器就能够自行学习到到达全网的各个子网的路由信息第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法8第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法9路由器提供多种服务：网络互连LAN连接接口局域网中路由器承担的角色：边界路由器路由器在LAN中的作用当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP子网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地，这样的路由器就称为“默认网关（defaultgateway）”。“默认网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的默认网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“默认网关”路由器，这样一级级地传送，分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一跳（nexthop）的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routingprotocol），例如路由信息协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议（routedprotocol）。第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法16由于其内部没有任何配置信息，路由器会自动进入setup配置模式中（也可以在特权用户模式下，随时键入setup进入交互式配置模式）用户只需回答IOS不断提出的问题，便可轻松地完成路由器的初步配置Setup配置模式只能配置有限的功能，也可以按Ctrl+C组合键中断Setup配置方式，转而采用命令行模式配置路由器第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法17有3种具有不同配置权限的配置模式用户模式“Router>”只有最低访问权限，可查看路由器的当前连接状态，访问其他网络和主机，但不能看和转发路由器的设置内容特权模式“Router#”输入“enable”命令即进入特权模式，查看路由器配置和测试路由器，若输入“exit”或“end”命令可返回用户模式全局配置模式“Router(config)#”输入“configureterminal”命令，可配置路由器的全局参数第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法18熟悉并初步配置路由器配置路由器的选路功能配置广域网接口网络工程案例教学第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法19必须为路由器的每个端口配置一个合适的IP地址，它才能工作。以为该路由器各个端口配置如下表所列IP地址信息为例进行讲解，使这些子网之间能够互联通信第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法20端口IP地址目标网段Fastethernet1/0192.168.1.1192.168.1.0Serial1/2192.168.2.1192.168.2.0Fastethernet1/1192.168.3.1192.168.3.0Red-Giant>enable！转入特权模式Red-Giant#Red-Giant#configureterminal!进入全局配置模式Red-Giant(config)#Red-Giant(config)#interfacefastethernet1/0 !进入路由器Fa1/0接口模式Red-Giant(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0!配置端口地址Red-Giant(config-if)#noshutdown

Red-Giant(config)#interfacefastethernet1/1 !进入路由器Fa1/1接口模式Red-Giant(config-if)#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0!配置端口地址Red-Giant(config-if)#noshutdown

Red-Giant(config)#interfaceSerial1/2 !进入路由器Serial1/2接口模式Red-Giant(config-if)#ipaddress192.168.2.1255.255.255.0!配置端口地址Red-Giant(config-if)#noshutdown

Red-Giant(config-if)#end!直接退回到特权模式Red-Giant#第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法21直连路由（与路由器接口相连的网段）静态路由（手工添加路由信息）动态路由（由动态路由协议自动学习到）直连路由静态路由动态路由

目标网段出口C192.165.1.0Fastethernet0C192.165.2.0Fastethernet1C192.165.3.0Fastethernet2192.165.1.1192.165.2.1192.165.3.1F0F2F1172.16.2.2S0172.16.2.1BABS0192.165.10.1202.99.5.1F0F0192.165.10.5202.99.5.3RAC192.165.10.0F0C172.16.2.0S0RBC202.99.5.0F0C172.16.2.0S0RA去往202.99.5.0？手工添加告诉路由器去往202.99.5.0走S0接口这条路S202.99.5.0S0RB去往192.165.10.0？手工添加告诉路由器去往192.165.10.0走S0接口这条路S192.165.10.0S0静态路由配置命令配置静态路由用命令iprouterouter(config)#iproute[网络编号][子网掩码][转发路由器的IP地址/本地接口]例：iproute192.165.10.0255.255.255.0serial0/0/0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）静态路由的一般配置步骤1.为路由器每个接口配置IP地址2.确定本路由器有哪些直连网段的路由信息3.确定网络中有哪些属于本路由器的非直连网段4.添加本路由器的非直连网段相关的路由信息为接口分配IP地址(并口、串口)Route(config-if)#IPADDRESSip地址子网掩码Route(config-if)#NOSHUTDOWN为串口设置同步时钟Route(config)#INTERFACESERIAL0/0/0Route(config-if)#CLOCKRATE64000配置静态路由Route(config)#IPROUTE[网络编号][子网掩码][转发路由器的IP地址/本地接口]配置默认（缺省）路由Route(config)#IPROUTE0.0.0.00.0.0.0[转发路由器的IP地址/本地接口]显示接口配置信息摘要Route#SHOW

IPINTERFACEBRIEF显示路由配置信息Route#SHOW

IPROUTE显示运行时配置信息Route#SHOW

RUNNING-CONFIGrouterA(config)#iproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1

或

routerA(config)#iproute172.16.1.0255.255.255.0serial0172.16.2.1S0172.16.1.0172.16.2.2网络B10.0.0.0AB路由器上配置的静态路由信息相互独立，与其他路由器无关。静态路由信息具有方向性，即配置了一个方向的静态路由信息，并不会自动产生相反方向的路由信息。缺省路由一般使用在stub网络中（称末端或存根网络），stub网络是只有1条出口路径的网络。使用默认路由来发送那些目标网络没有包含在路由表中的数据包。缺省路由可以看作是静态路由的一种特殊情况。配置缺省路由用如下命令：router(config)#IPROUTE0.0.0.00.0.0.0[转发路由器的IP地址/本地接口]172.16.2.1SO172.16.1.0172.16.2.2网络B0.0.0.0routerB(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0172.16.2.2Internet上大约99.99%的路由器上都存在一条缺省路由!ABrouter#showiprouteCodes:C-connected，S–static，R–RIP，O-OSPFIA-OSPFinterarea，E1-OSPFexternaltype1E2-OSPFexternaltype2，*-candidatedefaultGatewayoflastresortis10.5.5.5tonetwork0.0.0.0 172.16.0.0/24issubnetted,1subnetsC 172.16.11.0isdirectlyconnected,serial1/2－直连路由O172.22.0.0/16[110/20]via10.3.3.3,01:03:01,Serial1/2－OSPFS* 0.0.0.0/0[1/0]via10.5.5.5－默认路由默认（缺省）路由是静态路由的特例，需要网络管理员手工配置。使用默认路由来发送那些目标网络没有包含在路由表中的数据包。默认路由一般用于只有一条出口路径的网络（即stub存根网络）。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。动态路由能实时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，彼此之间的路由表随时保持最新的路由信息。动态路由协议常用的度量值（Metric）包括：带宽、负载、延迟、可靠性等。根据采用的度量标准不同，动态路由协议分为两种类型：内部网关协议1.距离矢量路由协议如RIP、EIGRP、IGRP

2.链路状态路由协议如OSPF、IS-IS外部网关协议如BGP(边界网关协议)RIP路由信息协议(Version1和2)OSPF开放式最短路径优先IGRP内部网关路由协议IS-IS中间系统-中间系统EIGRP增强型内部网关路由协议BGP边界网关协议两步：在全局配置模式…启动路由协议Router(config)#routerprotocol[process-id][process-id]是IGRP、EIGRP中的自治系统号。对于OSPF，它有其他的意义在路由器的子配置模式…通告直联的网络号Router(config-router)#networkA.B.C.D.A.B.C.D.是网络地址(例如：172.16.0.0)RIP（Routing

Information

Protocols，路由信息协议），是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(InteriorGatewayProtocol,简称IGP)，适用于小型同类网络，是典型的距离矢量(distance-vector)协议。10.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E010.3.0.0S0E0S0S01210.1.0.010.2.0.010.4.0.00010.1.0.0E0S0S0S01210.4.0.010.3.0.010.2.0.00010.2.0.0S0S1S1S11110.1.0.010.4.0.010.3.0.000ABC10.4.0.0RIP协议是以跳数来衡量到达目的网络的度量值（metric）E0S0S0S01Infinity00S1RIP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，那么RIP协议认为产生了到了循环，因此当一个路径达到16跳，将被认为是可不到达的。10.1.0.010.2.0.0E0S0S0S1E010.20.0.010.1.0.010.20.0.010.3.0.010.2.0.010.3.0.0RIPv1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1、开启RIP路由协议进程Router(config)#routerrip2、通告本路由器参与RIP协议的直连网段Router(config-router)#network192.165.1.03、指定RIP协议的版本2(默认是version1)Router(config-router)#version2验证RIP的配置Router#show

ipprotocols显示路由表的信息Router#show

iproute清除IP路由表的信息Router#clear

iproute

在控制台显示RIP的工作状态Router#debug

ipripOSPF协议相关知识OSPF网络配置与管理OSPF网络的默认路由OSPF动态路由协议OSPF路由协议：开放式最短路径优先协议(OpenShortestPathFirst)OSPF路由协议是一个链路状态协议，使用最短路径优先算法（SPF）计算路由。目前共有三个版本：OSPFv1测试版本，仅在实验平台使用OSPFv2发行版本，目前使用的都是这个版本OSPFv3测试版本，提供对IPv6的路由支持OSPF协议简介OSPF可在单一自治系统（AutonomousSystem，AS）内决策路由。OSPF是目前内部网关协议中使用最为广泛、性能最优的一个动态路由协议。OSPF协议简介可适应大规模网络路由变化收敛速度快无路由自环支持变长子网掩码VLSM支持等值路由支持区域划分提供路由分级管理支持验证支持以组播地址发送协议报文链路：表示路由器连接网络的接口

链路状态：描述路由器接口及其邻居路由器的关系，所有链路状态信息构成链路状态数据库区域：描述有相同区域标识的一组路由器和网络的集合，在同一个区域内的路由器有相同的链路状态数据库。自治系统：描述采用同一种路由协议交换路由信息的路由器及其网络范围。OSPF协议简介链路状态通告（LSA）：描述路由器的本地状态，LSA包括的信息有路由器接口状态和所形成的邻接状态。最短路径优先（SPF）算法：SPF是OSPF的基础，SPF是Dijkstra发明的，也称为Dijkstra算法。OSPF路由器采用SPF可独立计算到达任意目的地的最佳路径。迪杰斯特算法用于求解一个有向图（也可以是无向图，无向图是有向图的一种特例）的一个点（称之为原点）到其余各点（称之为周边点）的最短路径问题。OSPF协议简介OSPF通过routerospfprocess-id全局配置命令启用。process-id是一个介于1和65535

之间的数字，由网络管理员选定。process-id仅在本地有效，这意味着路由器之间建立相邻关系时无需匹配该值。R1(config)#routerospf1RouterID一个32bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内唯一1.使用通过router-id命令配置的IP地址

Router-id172.16.1.102.路由器选取它所有的loopback接口上数值最高

的IP地址3.如果路由器没有配置IP地址的loopback接口，那么路由器将选取它所有的物理接口上数值最高的IP地址Loopback:本地环回接口(或地址)，亦称回送地址。此类接口是应用最为广泛的一种虚接口，几乎在每台路由器上都会使用。loopback接口的地址通常指定为32位掩码。

由于loopback接口的IP地址通常被视为路由器的标识，所以也就成了routerid的最佳选择。定义方法：interfaceloopbackxipaddressipmask因为未在这三台路由器上配置路由器ID和环回接口，所以每台路由器的路由器ID通过列表中的第三个条件确定：路由器的所有物理接口的最高活动IP地址。如图所示，每台路由器的路由器ID为：R1：192.168.10.5，该地址比172.16.1.17和192.168.10.1高R2：192.168.10.9，该地址比10.10.10.1和192.168.10.2高R3：192.168.10.10，该地址比172.16.1.33和192.168.10.6高可用于验证路由器ID的一个命令为

showipprotocolsnetwork命令在路由器配置模式中使用方法Router(config-router)#networknetwork-addresswildcard-maskareaarea-idareaarea-id指OSPF区域。OSPF区域是共享链路状态信息的一组路由器。相同区域内的所有OSPF路由器的链路状态数据库中必须具有相同的链路状态信息，这通过路由器将各自的链路状态泛洪给该区域内的其它所有路由器来实现。目前我们将所有OSPF路由器配置在一个区域内的，这称为单区域

OSPF。如果所有路由器都处于同一个OSPF区域，则必须在所有路由器上使用相同的area-id

来配置network命令。尽管可使用任何area-id，但比较好的做法是在单区域OSPF中使用area-id0。Area2Area1Area01.创建loopback接口，定义ROUTEIDRA(config)#interfaceloopback10RA(config)#ipaddress192.165.100.1255.255.255.02.开启OSPF进程RA(config)#routerospf13.发布直连网段RA(config-router)#network10.1.1.00.0.0.255area0

注意反掩码和区域号0－表示比较该比特位1－表示不比较该比特位目前可以不考虑这一步骤验证OSPF的配置Router#show

ipospf显示路由表的信息Router#show

iproute清除IP路由表的信息Router#clear

iproute

在控制台显示OSPF的工作状态Router#debug

ipospf1.定义默认路由

IPROUTE0.0.0.00.0.0.0送出接口/下一跳ip2.通告默认路由（重分布）

default-informationoriginate

OSPF需要使用default-informationoriginate命令来将0.0.0.0/0静态默认路由通告给区域内的其它路由器。如果未使用default-informationoriginate命令，则不会将默认的“全零”路由传播给OSPF区域内的其它路由器。R1(config)#interfaceloopback1R1(config-if)#ipaddress172.16.30.1.1255.255.255.252R1(config-if)#exitR1(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0loopback1R1(config)#routeospf1R1(config-router)#default-informationoriginate熟悉并初步配置路由器配置路由器的选路功能配置广域网接口网络工程案例教学第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法65高级数据链路控制（HDLC）是面向比特、同步数据传输链路层协议，是广域网数据链路层使用最广泛的协议，用于在网络节点间以全双工、点对点方式传送数据在路由器中，连接广域网接口的数据链路层协议都默认为HDLC，可通过如下命令查询路由器状态RouterA#configureterminalRouterA（config）#interfaceserial1/2RouterA#showinterfaceserial1/2!查看RAserial1/2接口的状态第6章配置路由器陈鸣：网络工程设计教程-系统集成方法66------------------------------------------------------------serial1/2isUP,lineprotocolisUP!接口的状态，是否为UPHardwareisPQ2SCCHDLCCONTROLLERserialInterfaceaddressis:1.1.1.1/24!接口IP地址的配置MTU1500bytes,BW512Kbit!查看接口的带宽为512KBEncapsulationprotocolisHDLC,loopbacknotset！接口封装的是HDLC协议

Keepaliveintervalis10sec,setCarrierdelayis2secRXloadis1,Txloadis1Queueingstrategy:WFQ5minutesinputrate17bits/sec,0packets/sec5minutesoutputrate17bits/sec,0packets/sec511packetsinput,11242bytes,0nobufferReceived511broadcasts,0runts,0giants0inputerrors,0CRC,0frame,0overrun,0abort511packetsoutput,11242bytes,0underruns0outputerrors,0collisions,1interfaceresets

1carriertransitionsV35DCEcable!该接口为DCE端DCD=upDSR=upDTR=upRTS=upCTS=up第