路 由 器 知 识 讲 座

计算机广域网知识讲座,石家庄冀龙计算机网络有限公司,*,*,*,路 由 器 知 识 讲 座,1,主要内容,网络的体系结构,路由器的基本功能,路由器的工作原理,Cisco路由器产品介绍,路由器的基本配置,路由器连网中的故障分析,2,KingNet,一、网络的体系结构,把计算机机网络要实现的整体功能给予结构化和模块化，把整体功能划分为几个相对独立的子功能层次，各功能层次间有机连结在一起，下层支持上层，上层调用下层，即组成了网络整体的分层体系结构。,3,KingNet,ISO/OSI七层参考模型,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,通信介质,4,KingNet,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,资源子网,通信子网,5,KingNet,物理层,建立、维护和拆除物理链路的机械、电气和功能的特征，把实体连接起来，在物理介质上传输无特征的比特流,网卡、RS232C、V24、X.21、V35,都属于物理层范围,6,KingNet,数据链路层,组织成帧和实现介质访问控制，并用校验、确认重发等机制把物理链路提升为无差错的数据链路。,把无特征的二进制位流组织成帧（Frame），在帧头加源目的物理地址，保证以帧为单位可靠地将数据传输到目的地。,7,KingNet,数据链路层,分为MAC（介质访问控制）子层和LLC（逻辑链路控制）子层。,MAC主要是组织帧、封帧和解帧，并对网上多个站点实现介质访问控制。,LLC在顶端提供多个服务访问点LSAP，可为多个用户进程提供多条数据链路复用同一物理链路。,8,KingNet,网络层,对数据包从源节点，经由中间一些节点到目的节点的路径进行选择（包括建立、维持、拆除等）和分组交换及流量控制技术，实现点到点的数据传输，使传输层摆脱路由选择、交换方式、拥护控制等网络细节，实现端到端的数据传输。,9,KingNet,TCP/IP分层结构,应用层（进程）,传输层（TCP和UDP）,网际层（IP）,物理层,数据链路层,物理层,逻辑网络,10,KingNet,TCP/IP和 OSI对应,传输层（TCP和UDP）,网际层（IP）,物理层,数据链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,11,KingNet,TCP/IP逻辑网络与上下层关系,A机,B机,应用层,应用层,TCP层,IP层,通信子网,一个统一的逻辑网络,Ethernet ARCnet TokenRing,12,KingNet,TCP/IP数据的封装过程,TCP/UDP报文,IP报头 IP数据,帧头 物理帧数据,IP数据包,物理帧,传输层,网络层,链路层,IP报头：源、目的 IP地址，是逻辑地址,帧头：源、目的物理地址，是真实地址,13,KingNet,数据传输的过程,路由器A,路由器B,IP寻径,IP寻径,IP数据报,逻辑网,IP层,加帧头,去帧头,帧传输和直接寻径,数据链路层,物理层,14,KingNet,路由器正是工作在IP下三层的通信子网上，从而屏蔽了底两层物理网络的差异，实现各种网络的互联。,15,KingNet,二、路由器的功能,路由器,Router,路,由,16,KingNet,主要功能,连接多个独立的网络或子网,实现网间最佳寻径和数据报传送,流量管理：包过滤、负载分流、负载均衡、优先,冗余和容错,数据压缩、加密,17,KingNet,网络互联,路由器总是有多个LAN和WAN端口，每个端口所联的网段是一个独立的网络或子网号。,WAN,192.11.1.0,192.11.2.0,192.11.3.0,192.11.4.0,192.11.5.0,掩码：255.255.255.0,18,KingNet,网络互联,路由器能对其互联的两个异构形网络的帧格式进行转换。,F.R,主机A,主机B,TokenRing,Ethernet,routerA,routerB,19,KingNet,网络互联,路由器所联网络的广播包被隔离在本网段之内，起到了防火墙作用。根据统计的80/20规律，一个网络应用的80信息是在同一个LAN中交换的，使80的信息不会经路由器转到其它网络上，隔离广播风暴，从面提高了整个网络的带宽。,20,KingNet,网间寻径和数据传送,寻径的依据是经过每个路由器中的路由表。,路由表指明了从源站点到目的站点的一条路径。,路由协议是生成路由表的方法，分为静态路由协议和动态路由协议。,21,KingNet,网间寻径和数据传送,静态路由协议：手工为每台路由器编写一张固定不变的静态路由表；,动态路由协议：为每台路由器配置一个动态路由寻径协议，让该路由协议自动形成和刷新路由表。动态路由协议有：RIP、RIP、IGRP 、EIGRP、OSPF、ISIS、BGP、EGP等。,22,KingNet,流量管理,包过滤：过滤某些用户不需要的信息流，减少网络流量，缓解网络阻塞。包括对特定的工作站、某些网络或子网、某些协议。,23,KingNet,流量管理,优先权：对特定服务的包给予特别的优先权，使某些对延时敏感的包快速通过。,排队：对某几类服务进行排队通过,24,KingNet,解决拥塞问题,输出速度跟不上输入速度，路由器的缓存可能被淹没。,采用源抑制，发现拥塞时，向源主机发送源抑制的ICMP报文，源主机收到报文后，降速发送。,25,KingNet,冗余和容错,负载分流（Load Sharing）,负载均衡（Load Balancing）,双路由热备份（Hot-Stand-By）,26,KingNet,三、路由器工作原理,路由器的工作原理,路由器的结构和启动过程,路由器的基本配置,27,KingNet,路由器的工作原理,路由器工作在OSI模型中下三层，最高层为网络层，通过统一的第三层来屏蔽底两层的不同，从而实现多个独立的异种网互联，并通过路由表实现寻径；由于是一个存储转发设备，可以实现包的过滤、优先、排队等流量管理。,28,KingNet,路由器的工作原理,路由器A,路由器B,IP寻径,IP寻径,IP数据报,逻辑网,IP层,加帧头,去帧头,帧传输和直接寻径,数据链路层,物理层,29,KingNet,路由器的工作原理,Cisco路由器的IOS（Internetwork Operating System）是路由器的操作系统,就象计算机的操作系统一样。,30,KingNet,路由器内存体系结构,RAM NVRAM Flash ROM,Console,Auxiliar,Interfaces,31,KingNet,内存 :ROM,ROM：相当于PC的BIOS。存放引导程序和IOS的一个最小子集。,为只读存储器，系统掉电，程序不会丢失。,32,KingNet,内存 ：Flash,Flash：包含压缩的IOS和微代码,是一种可擦写，可编程的ROM，系统掉电，程序不会丢失。,33,KingNet,内存 ：NVRAM,NVRAM（No-Voliate RAM）：存放路由器的配置文件。,系统掉电，程序不会丢失。,34,KingNet,内存 ：RAM,动态内存，系统掉电，内容丢失。,Command,Executive,Internetwork Operating System,Program,Active,Configuration,File,Table,Buffer,RAM,35,KingNet,路由器的启动过程,首先运行ROM的程序，进行系统自检和引导，然后读Flash内的IOS，装入DRAM中，并从NVRAM中读入路由器的配置，计算并生成路由表。,36,KingNet,路由表生成过程,开机初始化时形成初步路由表,通过与相邻路由器交换路由信息刷新完善路由表,37,KingNet,四、Cisco简介,世界上占领先地位的网间网互联技术和产品服务供应商。,1984年成立于加州Menlo Park。,取名于San Francisco,38,KingNet,全球重要的网络厂商,交换机份额：35,路由器份额：60,Internet骨干网路由器：80,39,KingNet,产品系列,全系列产品满足不同用户的要求,Cisco1600,Cisco2500,Cisco2600,Cisco3600,Cisco4000,As5200/5300,As5800,Cisco7200,Cisco7500,Cisco12000,40,KingNet,路由器产品系列,部门级：1600、2500,多媒体：2600、3600,企业级：4000、7200,骨干级：7500,电信运营级：12000,访问服务：5200、5300、5800,41,KingNet,Cisco的 IOS,版本,应用,42,KingNet,五、路由器基本配置,三种工作模式,各端口地址,连入WAN包封装,路由协议,43,KingNet,三种工作模式,用户模式,Router ,特权模式,Routerenable,Password:,Router#,44,KingNet,三种工作模式,全局模式,Router#config term,Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.,Router(config)#,45,KingNet,帮助 HELP！,在任何模式、任何情况下均可键入 “ ？”来得到帮助。,Router ？,Router# ？,Router(config)# ?,46,KingNet,配置局域口,Router(config)# int e0,Router(config-if)#,Router(config-if)# ip address 200.61.17.253 255.255.255.0,Router(config-if)#no shutdown,Router(config-if)# exit,47,KingNet,配置广域口并封装协议,Router(config)# int s0,Router(config-if)#ip address 200.61.16.252 255.255.255.0,Router(config-if)# encap frame-relay,Router(config-if)#frame-relay lmi-type ansi,Router(config-if)#fr map ip 200.61.16.251 104 bro,48,KingNet,路由协议配置,Router(config)# router igrp 100,Router(config-router)#,Router(config-router)#network 200.61.16.0,Router(config-router)#exit,49,KingNet,查看路由器状态,Router#show int s0,Router#show ip route,Router#show run,50,KingNet,六、路由器故障分析,物理层故障,链路层故障,网络层故障,路由器常见故障表现,路由器使用注意事项,51,KingNet,物理层故障,指为网络提供物理连接的硬件故障,Modem,Modem,DDN,节点,用户端,局端,?,台,卡,52,KingNet,物理层故障,主要有：外线不通、Modem未加电。,53,KingNet,路由器表现（本端）,Router#show int s0,Serial0 is down, line protocol is down,Internet address is 200.32.200.198/28,Encapsulation HDLC，,DCD=down DSR=down DTR=down,RTS=down CTS=down,54,KingNet,路由器表现（对端）,Router#show int s0,Serial0 is up, line protocol is down,55,KingNet,链路层故障,故障因素较多,Modem,Modem,DDN,节点,用户端,局端,?,?,?,?,?,?,台,卡,56,KingNet,路由器表现,Router#show int s0,Serial0 is up, line protocol is down,DCD= DSR= DTR= RTS= CTS=,或,Serial0 is up, line protocol is up,Serial0 is up, line protocol is down 循环,57,KingNet,链路层故障因素,路由器广域口损坏,Modem和路由器的连接电缆损坏,用户Modem损坏,异种路由器互联，链路层封装协议不一致。,局端卡式Modem损坏;局端端口坏,局端转接电缆损坏,58,KingNet,链路层故障因素（续）,网管数据没做上或没做对,DTU网管设置，DCD置高,中继不好或没做对,帧中继线路中，封装Annex-D未配,E1信令为CCS，时隙对应问题。,59,KingNet,链路层故障因素（续）,局端Modem的时钟跳线不对，造成虽然连通，但传输速度极慢，且有丢包现象。,DDN节点机下的分配盘端口坏,以上两点造成循环 UP down,对端路由器关机,60,KingNet,故障排除,网管分段打环测误码,网管分段打环，路由器接收。,从用户端Modem灯的状态判断，TD不亮，基本上是用户端设备损坏。,设备替换,61,KingNet,网络层故障,点对点链路，路由器广域网端口IP地址不在同一网段上。,路由协议配置不正确,62,KingNet,路由器表现,Router#show int s0,Serial0 is up, line protocol is up,就是ping 不通,ping目的网络地址时，规律性的大规模的丢包,63,KingNet,故障排除,检查端口IP地址,检查路由协议的设计,64,KingNet,路由器常见故障,广域端口坏，表现为line protocol is down,或line protocol频繁up和down。,非正常启动或IOS损坏，表现为提示符,common,rommon,router(boot),65,KingNet,注意事项,路由器切莫频繁开关机,路由器和Modem电缆不要带电插拨,66,KingNet,总结,Serial is down,line protoco is down,67,KingNet,谢谢!,68,