5.3-路由器工作原理

5.3 路由器工作原理问题的提出：问题的提出：不同的网络之间要相互通信，如何实现？不同的网络之间要相互通信，如何实现？用路由器互联，由路由器控制数据在不同网络间的传递用路由器互联，由路由器控制数据在不同网络间的传递1 1、知道路由器的作用、知道路由器的作用2 2、理解路由器的工作原理（重点、难点）、理解路由器的工作原理（重点、难点）3 3、能够描述路由表的结构、能够描述路由表的结构4 4、知道路由表的建立方法、知道路由表的建立方法学习目标学习目标一、路由器及其作用一、路由器及其作用请问：现实生活中如何邮寄一个包裹？请问：现实生活中如何邮寄一个包裹？发件人发件人 张三张三（郑州）（郑州）将包裹寄往：北京市朝阳区北辰东路将包裹寄往：北京市朝阳区北辰东路123123号，李四（收）号，李四（收）收件人收件人 李四李四（北京）（北京）邮局邮局1邮局邮局2A AB BC CD DE EF F邮局的作用：邮局的作用：收、发包裹，传递包裹；收、发包裹，传递包裹；为包裹的传递选择一条最优的路径；为包裹的传递选择一条最优的路径；包裹走的路径不同，会影响包裹的打包形式包裹走的路径不同，会影响包裹的打包形式（如纸质包装、木质包装等）（如纸质包装、木质包装等）路由器：路由器：在传送数据的计算机网络中，路由器就相当在传送数据的计算机网络中，路由器就相当于邮局；于邮局；路由器是一种路由器是一种网络互联设备网络互联设备，能将数据从一，能将数据从一个网络个网络转发转发至另一个网络；至另一个网络；数据在从源到达目的地的过程中，需要解决数据在从源到达目的地的过程中，需要解决两个问题：两个问题：选路选路转发转发PCWeb服务器服务器走哪一条路呢走哪一条路呢?PCPC机访问机访问webweb服务器：服务器：RA二、路由器的工作原理二、路由器的工作原理路由器根据其路由表进行选路；路由器根据其路由表进行选路；路由表中记录着到达不同网络的数据所对应的转发路径路由表中记录着到达不同网络的数据所对应的转发路径，如下表所示：到达目的网络的数据包，需通过，如下表所示：到达目的网络的数据包，需通过IPIP地址地址为的下一跳路由器进行转发：为的下一跳路由器进行转发：目的网络目的网络下一跳下一跳201.89.1.0201.89.1.010.123.1.25410.123.1.254100.1.0.0100.1.0.0202.100.100.1202.100.100.1.路由器的工作过程路由器的工作过程:路由器收到数据包时，会检查其目的路由器收到数据包时，会检查其目的IPIP地址；接着在地址；接着在路由表中查找通往目的网络的最佳路径，根据查找结路由表中查找通往目的网络的最佳路径，根据查找结果进行不同处理：果进行不同处理：如果找到目的网络，就从指示的下一跳如果找到目的网络，就从指示的下一跳IPIP地址或送出接口将地址或送出接口将数据包转发出去；数据包转发出去；如果没有目的网络但有默认路由，就从默认路由指示的下一如果没有目的网络但有默认路由，就从默认路由指示的下一跳跳IPIP地址或送出接口将数据包转发出去；地址或送出接口将数据包转发出去；否则，路由器将数据包丢弃。否则，路由器将数据包丢弃。操作演示：操作演示：路由器的工作过程路由器的工作过程IPIP路由表中至少包含以下两项内容：路由表中至少包含以下两项内容：目的网络地址目的网络地址到达目的地路径上的到达目的地路径上的“下一个下一个”路由器的接口路由器的接口IPIP地址或送出接口地址或送出接口路由器下一站选路的基本思想：路由器下一站选路的基本思想：路由表仅指定到达目的网络的下一步，而不是到达目的网络的完路由表仅指定到达目的网络的下一步，而不是到达目的网络的完整路径。整路径。思考题思考题 路由表中为什么不是目的主机地址，而是目的主机所在的网络路由表中为什么不是目的主机地址，而是目的主机所在的网络地址？地址？1.1.路由表中为什么不是到达目的主机的完整路径？路由表中为什么不是到达目的主机的完整路径？路由器是一个网络互联设备，对数据包进路由器是一个网络互联设备，对数据包进行选路并转发；行选路并转发；路由器的选路是根据路由器中保存的路由路由器的选路是根据路由器中保存的路由表进行的。表进行的。问题：路由表是如何形成的？问题：路由表是如何形成的？三、路由表的建立三、路由表的建立两种方式两种方式静态方式：形成静态路由信息，即到达目的静态方式：形成静态路由信息，即到达目的网络的路由是固定不变的网络的路由是固定不变的动态方式：形成动态路由信息，即到达目的动态方式：形成动态路由信息，即到达目的网络的路由是可变的网络的路由是可变的1 1、静态路由、静态路由所谓静态就是固定不变的路由信息，即到达目的地的路所谓静态就是固定不变的路由信息，即到达目的地的路径总是相同的；径总是相同的；静态路由是由网络管理员手动建立和维护的；静态路由是由网络管理员手动建立和维护的；静态路由不会自动随着网络结构的变化而变化，必须手静态路由不会自动随着网络结构的变化而变化，必须手动进行更新和维护。动进行更新和维护。如，对如，对R1，可做如下设置：，可做如下设置：Ip route 目的网络目的网络下一跳下一跳IPIP地址地址Ip route 静态路由的特点：静态路由的特点：缺点：不适用于复杂的网络结构；建立和维护工作量大缺点：不适用于复杂的网络结构；建立和维护工作量大，容易出现路由环路；网络出现故障时，静态路由不会，容易出现路由环路；网络出现故障时，静态路由不会自动更新；自动更新；优点：优点：安全可靠、简单直观，路由器开销少安全可靠、简单直观，路由器开销少。静态路由的适用环境：静态路由的适用环境：不太复杂的、小型网络不太复杂的、小型网络网络拓扑结构相对稳定的网络中网络拓扑结构相对稳定的网络中网络仅通过单个网络仅通过单个ISPISP接入接入InternetInternet2 2、动态路由、动态路由动态动态路由是路由器通过路由协议自动获知远程网络的路由路由是路由器通过路由协议自动获知远程网络的路由信息的；信息的；路由协议是用于路由器之间交换路由信息的协议；路由协议是用于路由器之间交换路由信息的协议；动态路由通过路由器之间不断地交换路由信息获得；动态路由通过路由器之间不断地交换路由信息获得；动态路由信息由路由器自身进行更新和维护。动态路由信息由路由器自身进行更新和维护。PCPC访问服务器访问服务器2 2动态路由的特点：动态路由的特点：优点：更多的自主性和灵活性；优点：更多的自主性和灵活性；缺点：缺点：计算最优路径时占用路由器的内存和计算最优路径时占用路由器的内存和CPUCPU资源；资源；路由器之间传播路由信息时占用通信带宽路由器之间传播路由信息时占用通信带宽适用环境：适用环境：拓扑结构复杂、网络规模庞大的网络拓扑结构复杂、网络规模庞大的网络网络结构经常变化的网络网络结构经常变化的网络在实际应用中，路由器可以同时设置静在实际应用中，路由器可以同时设置静态路由和动态路由；态路由和动态路由；在所有的路由信息中，静态路由优先级在所有的路由信息中，静态路由优先级高于动态路由。即当同时存在到达同一高于动态路由。即当同时存在到达同一个目的网络的动态路由与静态路由时，个目的网络的动态路由与静态路由时，最终选用静态路由作为最佳路由。最终选用静态路由作为最佳路由。到底有哪些常用的路由协议？到底有哪些常用的路由协议？路由协议是如何构建路由信息，又是如何更新和维护路由表路由协议是如何构建路由信息，又是如何更新和维护路由表的呢？的呢？总结：总结：路由器的作用路由器的作用路由器的工作原理路由器的工作原理路由表的建立路由表的建立课堂练习课堂练习路由器完成路由器完成OSIOSI哪一层中的功能哪一层中的功能?2.2.路由表中必须包含的两条信息是路由表中必须包含的两条信息是:下一跳下一跳源地址源地址目的网络地址目的网络地址最后一跳最后一跳 默认网关默认网关第三层第三层下面哪两个对于路由器转发数据包的描述是正确的？下面哪两个对于路由器转发数据包的描述是正确的？如果数据包是去往远程网络的，那么路由器会向所有到这个网络的下如果数据包是去往远程网络的，那么路由器会向所有到这个网络的下一跳接口发送该数据包一跳接口发送该数据包如果数据包是去往远程网络的，那么路由器会根据路由主机表来发送如果数据包是去往远程网络的，那么路由器会根据路由主机表来发送该数据包该数据包如果数据包是去往远程网络的，那么路由器会向路由表中所指示的下如果数据包是去往远程网络的，那么路由器会向路由表中所指示的下一跳一跳IPIP发送发送如果数据包是去往直连网络的，那么路由器会根据目的如果数据包是去往直连网络的，那么路由器会根据目的MACMAC地址发送该地址发送该数据包数据包4.4.路由器实现路由与寻址的关键技术是每一个路由器中路由器实现路由与寻址的关键技术是每一个路由器中:保持高速交换保持高速交换 维护一个路由表维护一个路由表进行协议转换进行协议转换5.5.一个企业内部网，要通过电信部门提供的一个企业内部网，要通过电信部门提供的DDN/ISDNDDN/ISDN等接入广域网等接入广域网，在企业网和广域网之间需要哪一种互连设备，在企业网和广域网之间需要哪一种互连设备:转发器转发器以太网交换机以太网交换机路由器路由器6.6.有关静态路由和动态路由有关静态路由和动态路由,以下哪些是正确的以下哪些是正确的?静态路由需要像静态路由需要像RIPRIP这样的路由协议这样的路由协议默认路由是动态路由默认路由是动态路由动态路由增加数据包处理的开销动态路由增加数据包处理的开销用静态路由将降低管理开销用静态路由将降低管理开销路由可以使用静态和动态路由路由可以使用静态和动态路由课外作业课外作业路由器与交换机的主要区别是什么？路由器与交换机的主要区别是什么？路由器中的路由表信息存放在哪里？路由器中的路由表信息存放在哪里？