路由器基本原理及配置PPT课件

*,*,路由器基本原理及配置,路由器基本组成,路由器就是一台计算机，包括硬件和操作系统（IOS）。,硬件包含：,CPU,ROM,RAM(内存),闪存（Flash）,NVRAM,路由器基本组成,CPU：负责路由器的配置管理以及数据包的转发处理工作，如维护路由和桥接所需的各种表格以及路由决定等。路由器处理数据包的速度在很大程度上取决于CPU的处理速度。,ROM:一般开机时按CTRL+BREAK便可进入，相当于PC的BIOS，路由器运行时首先要运行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。,Flash:一种可擦写、可编程的ROM，它是存储CISCO IOS软件的地方，可以通过写入新版本的IOS对路由器进行软件升级，相当于计算机中的硬盘。,第三种是NVRAM:主要目的是保存路由器的配置文件。,第四种是DRAM：动态内存，是程序运行的场地，相当于计算机的RAM。DRAM中主要包含路由表、ARP缓存、数据包缓存等，以及正在执行的路由器配置文件。当路由器关机时，里面的内容会全部丢失。,路由器有自己的操作系统，cisco路由器采用的操作系统软件为IOS（Internetwork Operating System）。与计算机上的操作系统一样，Cisco IOS会管理路由器的硬件和软件资源，包括存储器分配、进程、安全性和文件系统。Cisco IOS属于多任务操作系统，继承了路由、交换、Internet及电信等功能。虽然许多路由器中的Cisco IOS看似相同，但实际上是不同类型的IOS映像。通常，IOS内部的功能越多，IOS映像就越多。,路由器基本组成,路由器启动顺序,加电自检（Power on self test(POST)）,装载引导程序（Load and run bootstrap code）,查找IOS（Find the IOS software）,装载IOS（Load the IOS software）,查找配置文件（Find the configuration）,装载配置文件（Load the configuration）,运行（Run）,路由器启动顺序,RAM,ROM,Bootstrap,装载启动程序Load Bootstrap,TFTP Server,Flash,ROM,Cisco,Internetwork,Operating,System,装载IOS,Locate and Load,Operating System,Console,TFTP Server,NVRAM,Configuration,File,装载配置文件或,进入Setup模式,Locate and Load,Configuration File or,Enter Setup Mode,POST,执行POST,ROM,路由器配置方式,控制台方式（通过Console口）,AUX口接MODEM方式,远程登录（Telnet）方式,网管工作站方式,TFTP服务器方式,路由器WAN接口,路由器不仅能实现局域网之间连接，更重要的应用还是在于局域网与广域网、广域网与广域网之间的相互连接。路由器与广域网连接的接口称之为广域网接口（WAN接口）。路由器中常见的广域网接口有以下几种。,（1）RJ-45端口（2）AUI端口（3）高速同步串口（4）异步串口（5）ISDN BRI端口,路由器WAN接口,（1）RJ-45端口,（2）高速同步串口,在路由器的广域网连接中，应用最多的端口还要算高速同步串口（SERIAL）了，这种端口主要是用于连接目前应用非常广泛的DDN、帧中继（Frame Relay）、X.25、PSTN（模拟电话线路）等网络连接模式。在企业网之间有时也通过DDN或X.25等广域网连接技术进行专线连接。这种同步端口一般要求速率非常高，因为一般来说通过这种端口所连接的网络的两端都要求实时同步。,DTE,：带有连接广域网线路端口的用户端设备,DCE,：广域网提供商的末端通信设备,DTE和DCE,Modem,DCE,DTE,Router,路由器WAN接口,如果直接与服务提供商或执行信号时钟控制的设备相连接，则路由器是DTE。,如果在测试环境中执行背对背路由器方案，则其中一台路由器是DTE，另一台路由器是DCE。,WAN接口配置,串口配置,Router(config)#int serial0/0,Router(config-if)#ip add,ip ip_subnet_mask,Router(config-if)#clock rate 128000,/,DCE的Router需要配置时钟频率。一般实际情况下，这个不需要自己配置，因为DCE设备都在运营商那。,Router(config-if)#no shut,router#show controllers serial 0,CISCO路由器的几种特殊接口配置,1.Loopback接口,虚拟接口，永远呈激活状态,主要用于以下几种情况：,作为一台路由器的管理地址,作为动态路由协议OSPF、BGP的Router-ID,作为动态路由协议BGP建立TCP连接的源地址,配置命令：,Router(config)#interface lookback0,CISCO路由器的几种特殊接口配置,2.Null 接口,虚拟接口，可路由通信，但会把所有到达它的数据包丢弃,用于避免路由环路的出现,系统自动创建一个null0接口，null接口永远处于up状态,null接口配置举例 由于任何到达null接口的报文都会被丢弃，可以将需要过滤掉的报文直接发送到null0接口，而不必配置访问控制列表。例如：使用静态路由配置命令,ip route 192.101.0.0 255.255.0.0 null 0,将丢弃所有去往网段的报文。,CISCO路由器的几种特殊接口配置,3.子接口,子接口是一个物理接口的逻辑表现形式，物理接口称为父接口。一个父接口可以配置多个子接口。,子接口共享物理接口的物理层参数，但数据链路层和网络层的参数可以各自配置。,配置命令：,Router(config)#interface fast0/1.1,路由器的工作原理,路由器从输入接口接收IP 后，分析与修改数据包头，使用路由表查找输出端口，把数据交换到输出线路上。数据转发的主要流程包括数据输入、包头分析、数据存储、包头修改和数据输出。,广域网,1.广域网基本概念,使用网络提供商和电信公司所提供的传输设施传输数据,广州办事处,北京总公司,网管工作站,分组交换网,Internet,广域网,2.广域网连接方式,专线连接,交换式连接,电路交换连接,分组交换连接,专线连接（点对点或租用线路）,点到点专用连接,提供了一条独享的、预先建立好了的广域网络通信通道,通道是永久的和固定的,费用昂贵,专线连接,PPP、HDLC,电路交换连接,根据需要进行连接,每一次通信会话期间都要建立、保持，然后拆除,在电信运营商网络中建立起来的专用物理电路,电路交换连接,电路交换网络,Modem,Modem,Modem,例如电话网络就是电路交换网络,PPP、ISDN,分组交换连接,将传输的数据分组,多个网络设备共享实际的物理线路,使用虚电路/虚通道（Virtual Channel）传输,分组交换连接,分组交换机,IP网络就是分组交换网络,X.25、帧中继、ATM,广域网,3.虚带路,虚电路像一条专用电路,永久虚电路（PVC）和交换虚电路（SVC）,分组交换机,虚电路,预先定义好的虚电路，不管是否传输数据，这条虚电路都存在并开通,被通信数据激活，临时建立的虚链路，当数据传输完成，链路拆除,广域网,4.广域网封装协议,HDLC,PPP,帧中继Frame Relay,ATM,HDLC协议,High-Level Data Link Control，高级数据链路控制,Cisco路由器默认的封装，是面向位的控制协议,PPP协议,Point to Point Protocol，点对点协议,面向字符的控制协议,支持IP地址协商,支持用户验证,广域网封装协议,典型广域网拓朴结构,PSTN,分组交换网络,网络中心,分支机构,家庭办公,分支机构,广域网协议配置,HDLC协议封装,Router(config-if)#interface serial0/0,Router(config-if)#,encapsulation hdlc,HDLC是CISCO设备在同步串行线路上的默认封装方法。,PPP协议封装,Router(config-if)#interface serial0/0,Router(config-if)#,encapsulation ppp,路由概述,1 路由选择,路由是指导IP报文发送的路径信息，包含两个动作：选择最佳路径和数据转发。,IP网络中的路由选择是由路由设备完成的。路由器通过执行一定的路由协议，形成路由表，通过这张表为IP数据报寻找一条到达目的主机或网络的最佳路由，并转发该数据报，实现路由选择,。,路由器或者其他互联网网络设备上存储的表，该表中存有到达特定网络终端的路径,路由概述,2,.,路由表,路由表,路由表的形成,路由协议,直连网络,静态路由,动态路由,用于生成路由表的协议，包括距离矢量路由协议和链路状态路由协议。,路由表信息,路径,管理距离,度量值,路由表的组成,2,.,路由表,列出了路由表中出现字母的含义,列出了本路由表中有哪些路径,表示管理距离，用来定义路由来源的优先级别,表示度量值，是指路由协议用来分配到达远程网络的路由开销的值,路由概述,2,.,路由表,路由器在查找路由表的过程中遵循最长匹配原则：掩码越长，越先匹配，即按照以下顺序匹配：,主机地址（主机路由）,子网,一组子网,主网号,一组主网号（超网）,缺省地址,度量值,管理距离,路由概述,静态路由基本配置,1,.,静态路由配置命令,静态路由定义了一条到目标网络或子网的路径，由管理员手工输入,。,各参数选项的含义如下：,ip route：静态路由配置命令,network：目标网络或主机地址,mask：目标网络或主机对应的子网掩码,next-hop-address：到达目标网络的下一跳IP地址，或者,interface-id：本地出接口,distance：管理距离,Router(config)#,ip route,network mask,next-hop-,address|interface,-id,distance,静态路由基本配置,2,.,全网静态路由配置方法,静态路由的配置,步骤,：,步骤1 选择一个设备，由进而远地列出它所有的非直连网段；,步骤2 在该设备上，为每一个非直连网段配置一条静态路由；,步骤3 由近而远地选择设备，为每个设备重复上述过程，直至所有设备配置完成。,2,.,全网静态路由配置方法,各路由器上的非直连网段：,RA静态路由配置有2条：,RB静态路由配置有3条：,思考：RC的静态路由配置,静态路由基本配置,2,.,全网静态路由配置方法,RA#show ip route,172.16.0.0/30 is subnetted,2 subnets,C 172.16.1.0 is directly connected,Serial0/0/0,C 172.16.1.4 is directly connected,Serial0/0/1,C 192.168.1.0/24 is directly connected,FastEthernet0/0,RB#show ip route,172.16.0.0/30 is subnetted,2 subnets,C,172.16.1.0 is directly connected,Serial0/0/0,C 192.168.2.0/24 is directly connected,FastEthernet0/0,RC#show ip route,172.16.0.0/16 is variably subnetted,2 subnets,2 masks,C 17