毕业设计论文路由器原理及应用

滁州职业技术学院ATA软件学院2011届毕 业 设 计姓 名： 班 级： 08计算机系统维护 设计题目： 路由器原理及应用 指导教师： 二一年十二月目 录摘 要1第一章 路由器的基础21.1 路由器的简介21.1.1 路由器的定义21.1.2 路由器的构成21.1.3 路由器的分类31.2 路由器的原理与作用51.2.1 路由器的原理51.2.2 路由器的作用61.3 路由器的发展趋势8第二章 配置路由器92.1 路由器的配置方法92.2通过Console配置路由器10第三章 常见的广域网协议及配置133.1 广域网协议133.1.1 PPP协议简介133.1.2 PPP协议的组成及验证143.2 帧中继协议及配置173.2.1 帧中继协议简介173.2.2 帧中继配置实例17第四章 路由协议及配置194.1 路由的基本概念194.1.1 路由分类194.1.3 路由权204.1.4 路由优先级204.2 路由的配置方法214.2.1 配置静态路由214.2.2 RIP协议简介及配置224.2.3 OSPF协议及配置24总 结28致 谢29参考文献30摘 要本文有4章：第一章 路由器的的基础：介绍路由器的概念、分类、原理、作用及路由器的发展前景。第二章 路由器的配置：介绍路由器的配置方法。第三章 广域网协议及配置： 介绍PPP协议与帧中继协议及其配置。第四章 路由协议及配置 ：介绍了路由的基本概念、静态路由协议与动态路由协议的配置。关键词：路由器原理 路由器配置 广域网协议 路由协议第一章 路由器的基础1.1 路由器的简介路由器（Router）是因特网上最为重要的设备之一，正是遍布世界各地的数以万计的路由器构成了因特网这个在我们的身边日夜不停地运转的巨型信息网络的“桥梁”。因特网的核心通讯机制是一种被称为“存储转发”的数据传输模型。在这种通讯机制下，所有在网络上流动的数据都是以数据包（Packet）的形式被发送、传输和接收处理的。接入因特网的任何一台电脑要与别的机器相互通讯并交换信息就必须拥有一个唯一的网络“地址”。数据并不是从它的“出发点”直接就被传送到“目的地”的，相反，数据在传送之前按照特定的标准划分成长度一定的片断数据包。每一个数据包中都加入了目的计算机的网络地址，这就好比套上了一个写好收件人地址的信封，这样的数据包在网上传输的时候才不会 “迷路”。这些数据包在到达目的地之前必须经过因特网上为数众多的通信设备或者计算机的层层转发、接力传递。古代驿站的运作情形就是这个过程的一个形象比喻，在因特网上，路由器正是扮演着的转发数据包“驿站”角色。1.1.1 路由器的定义路由器是工作在OSI参考模型第三层网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议（如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等协议），但是在我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议。路由器通常连接两个或多个由IP子网或点到点协议标识的逻辑端口，至少拥有1个物理端口。路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包头实现转发数据包。路由器通过动态维护路由表来反映当前的网络拓扑，并通过与网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。1.1.2 路由器的构成路由器具有四个要素：输入端口、输出端口、交换开关和路由处理器。输入端口是物理链路和输入包的进口处。端口通常由线卡提供，一块线卡一般支持4、8或16个端口，一个输入端口具有许多功能。第一个功能是进行数据链路层的封装和解封装。第二个功能是在转发表中查找输入包目的地址从而决定目的端口（称为路由查找），路由查找可以使用一般的硬件来实现，或者通过在每块线卡上嵌入一个微处理器来完成。第三，为了提供QoS(服务质量)，端口要对收到的包分成几个预定义的服务级别。第四，端口可能需要运行诸SLIP(串行线网际协议)和PPP(点对点协议)这样的数据链路级协议或者诸如PPTP(点对点隧道协议)这样的网络级协议。一旦路由查找完成，必须用交换开关将包送到其输出端口。如果路由器是输入端加队列的，则有几个输入端共享同一个交换开关。这样输入端口的最后一项功能是参加对公共资源(如交换开关)的仲裁协议。 交换开关可以使用多种不同的技术来实现。迄今为止使用最多的交换开关技术是总线、交叉开关和共享存贮器。最简单的开关使用一条总线来连接所有输入和输出端口，总线开关的缺点是其交换容量受限于总线的容量以及为共享总线仲裁所带来的额外开销。交叉开关通过开关提供多条数据通路，具有NN个交叉点的交叉开关可以被认为具有2N条总线。如果一个交叉是闭合，输入总线上的数据在输出总线上可用，否则不可用。交叉点的闭合与打开由调度器来控制，因此，调度器限制了交换开关的速度。在共享存贮器路由器中，进来的包被存贮在共享存贮器中，所交换的仅是包的指针，这提高了交换容量，但是，开关的速度受限于存贮器的存取速度。尽管存贮器容量每18个月能够翻一番，但存贮器的存取时间每年仅降低5%，这是共享存贮器交换开关的一个固有限制。 输出端口在包被发送到输出链路之前对包存贮，可以实现复杂的调度算法以支持优先级等要求。与输入端口一样，输出端口同样要能支持数据链路层的封装和解封装，以及许多较高级协议。路由处理器计算转发表实现路由协议，并运行对路由器进行配置和管理的软件。同时，它还处理那些目的地址不在线卡转发表中的包。1.1.3 路由器的分类路由器产品，按照不同的划分标准有多种类型。常见的分类有以下几类：(1) 按性能档次分为高、中、低档路由器。通常将路由器吞吐量大于40Gbps的路由器称为高档路由器，背吞吐量在25Gbps40Gbps之间的路由器称为中档路由器，而将低于25Gbps的看作低档路由器。当然这只是一种宏观上的划分标准，各厂家划分并不完全一致，实际上路由器档次的划分不仅是以吞吐量为依据的，是有一个综合指标的。以市场占有率最大的Cisco公司为例，12000系列为高端路由器，7500以下系列路由器为中低端路由器。(2) 从结构上分为“模块化路由器”和“非模块化路由器”。 模块化结构可以灵活地配置路由器，以适应企业不断增加的业务需求，非模块化的就只能提供固定的端口。通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构。(3) 从功能上划分，可将路由器分为“骨干级路由器”，“企业级路由器”和“接入级路由器”。骨干级路由器是实现企业级网络互连的关键设备，它数据吞吐量较大，非常重要。对骨干级路由器的基本性能要求是高速度和高可靠性。为了获得高可靠性，网络系统普遍采用诸如热备份、双电源、双数据通路等传统冗余技术，从而使得骨干路由器的可靠性一般不成问题。企业级路由器连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相对简单，且数据流量较小，对这类路由器的要求是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连，同时还要求能够支持不同的服务质量。接入级路由器主要应用于连接家庭或ISP内的小型企业客户群体。(4) 从性能上可分为“线速路由器”以及“非线速路由器”。 所谓线速路由器就是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。通常线速路由器是高端路由器，具有非常高的端口带宽和数据转发能力，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器是非线速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力1.2 路由器的原理与作用1.2.1 路由器的原理路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路径表(Routing Table)，供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。1静态路径表由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。2. 动态路径表动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。1.2.2 路由器的作用(1) 在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。(2) 选择最合理的路由，引导通信。为了实现这一功能，路由器要按照某种路由通信协议，查找路由表，路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点，以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径，则基于预先确定的准则选择最优（最经济）的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变化，因此路由情况的信息需要及时更新，这是由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路由信息。(3) 路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。(4) 多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。(5) 路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。例如，把网络地址部分的分配指定成网络、子网和区域的一组节点，其余的用来指明子网中的特别站。分层寻址允许路由器对有很多个节点站的网络存储寻址信息。在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型，即中间节点路由器和边界路由器。尽管在不断改进的各种路由协议中，对这两类路由器所使用的名称可能有很大的差别，但所发挥的作用却是一样的。中间节点路由器在网络中传输时，提供报文的存储和转发。同时根据当前的路由表所保持的路由信息情况，选择最好的路径传送报文。由多个互连的LAN组成的公司或企业网络一侧和外界广域网相连接的路由器，就是这个企业网络的边界路由器。它从外部广域网收集向本企业网络寻址的信息，转发到企业网络中有关的网络段；另一方面集中企业网络中各个LAN段向外部广域网发送的报文，对相关的报文确定最好的传输路径。通过一个例子来说明路由器工作原理。图1-1 路由器的工作原理其工作原理如下：1) 工作站A将工作站B的地址120.0.5连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。2) 路由器1收到工作站A的数据帧后，先从报头中取出地址120.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1-R2-R5-B；并将数据帧发往路由器2。3) 路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。4) 路由器5同样取出目的地址，发现120.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。5) 工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。事实上，路由器除了上述的路由选择这一主要功能外，还具有网络流量控制功能。有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会降低路由器的性能。因此，我们以为，支持多协议的路由器性能相对较低。用户购买路由器时，需要根据自己的实际情况，选择自己需要的网络协议的路由器。1.3 路由器的发展趋势不管是个性化路由器，还是通用路由器，未来究竟向哪个方向发展？这是大家关心的问题。港湾何达炳认为，未来路由器将向三个方向发展：一是向高速路由发展，如10G路由器；二是今后网络业务越来越复杂，未来路由器将具有支持综合业务迅速成长需求的能力；三是IP网络正在渗透到各个行业，边缘接入路由器前景广阔。 华为数据通信产品副总工阎夏青说，“未来路由器的转发性能更快。目前宽带网络正从建设走向应用，对业务承载能力的发展，是未来路由器的一个方向。在接口方面，高端具有10G接口和波分复用接口，低端具有ADSL等多种接入方式。” 针对个性化路由器未来的发展方向问题，锐捷网络吴龚斌认为，未来个性化路由器功能会更多，同时将向模块化方向发展，便于用户根据需要，对模块进行取舍。TPLink苏建勋在接受采访时说，“未来个性化路由器将像现在Modem一样，走进寻常百姓家，价格会越来越便宜，而功能会越来越多，将成为一位好管家。” 思科认为，未来路由器需要满足用户新的实用主义，即向功能强大、管理简约、投资保护方向发展。 D-Link认为，未来路由器新产品会不断涌现，光纤、模块化将成为发展方向。由于IP over Optical可以消除昂贵的SONET和ATM设备，并降低了网络管理的复杂性，因此路由器产品光纤化是简化IP骨干网络的良好解决方案。企业在组网时，更多会考虑未来网络的升级问题，因此模块化产品将成为市场主流。 从应用市场来看，行业市场需要多功能的产品。一般来说，单一化功能的路由产品已经不能满足行业应用的需要，企业路由器提供商需要根据企业应用环境为其量身定制，功能化、安全化、定制化、服务化的产品成为应用趋势。同样在SOHO市场，随着网络应用普及，应用需求也将逐渐增加，人们不会再局限于单一产品的采购，与新技术、新应用的融合将成为产品发展的趋势，功能丰富、应用简单的产品将会大受欢迎。 第二章 配置路由器2.1 路由器的配置方法在H3C系列路由器COMWARE3.4版及其后续版本中，可以通过五种方法来配置H3C路由器：n Console口配置n 远程Telnet配置n AUX口(备份口)远程配置n 哑终端配置n FTP下载配置文件我们常使用的是Console口与远程Telnet配置,而由于Telnet视图、FTP视图都需要预先对路由器进行相应的配置才能生效及通过AUX口视图需要连接Modem。所以，不当第一次对路由器进行配置时，通过Console口配置就是必然的选择，只有通过Console口对路由器进行配置，才能使其他视图生效，如图2-1所示。图2-1路由器接口2.2通过Console配置路由器图2-1路由器配置环境 在路由器的各种配置模式中，通过 Console 口配置路由器是最常用的一种配置模式，也是最基本的配置模式。 由于 Telnet 配置模式、FTP配置模式都需要预先对路由器进行相应的配置才能生效，而通过AUX口配置模式需要连接 Modem 。所以，当第一次路由器进行配置时，通过Console口配置就是必然的选择。只有先通过Console口对路由器进行配置，才能使能其他的配置模式。另外，由于某些原因造成其他几种配置模式不能对路由器进行配置。这样，使用Console口对路由器进行配置就成了唯一的选择了具体步骤:第一步:是建立路由器与终端(通常为计算机)的物理连接。 请您从路由器的包装箱中取出标有“配置电缆”一根墨绿色电缆，它的一端为 RJ45头，应插入到路由器的Console口中；另一端为一个9针的串口接头和一个25针的串口接头 ，根据您所用终端的串口的物理特性，您可将合适的接头接到终端的串口上。 注意：应仔细区分“配置电缆”和“备份电缆”。“配置电缆”的串口接头为孔状，而“备份电缆”的串口接头为针状。第二部: 创建超级终端在所有的工作之前，您应确定您的计算机中已经安装了“超级终端”，否则，您应在操作系统中添加“超级终端”。 现在，您就应该创建一个用于配置路由器的“超级终端”了。先运行“HyperTerminal”中的“Hypertrm”文件。 图2-2 建立新连接可以为您创建的“超级终端”取一个好听的名字。如：Router、Mywork 等；同时，还请您为它选择一个漂亮的图标，它们都是根据您的意愿来决定的，对路由器的配置没有影响。图2-3 选择连接使用的微机端口选择使用您的计算机的哪个串口与路由器相连。这里的串口是您连接Console电缆的接口，它的串口号是固定的，您应确定您的选择是正确的。否则，您在“超级终端”中将看不到任何内容。图2-4 设置端口通信参数选择串口的属性。为了顺利的配置路由器，您应正确的配置您的计算机的串口的属性，否则，您会在“超级终端”中看不到任何内容，也就无法对路由器进行配置。具体参数为： 速率 9600 数据位 8 位 奇偶校验无 停止位 1 流控制为“没有”或“硬件” 现在，您已经完成了“超级终端”的创建，系统将自动进入您创建的“超级终端”。启动路由器，看“超级终端”中是否出现了提示信息。若有，则说明一切正常；否则，您只得检查一下您的设置，重新设置。 第三章 常见的广域网协议及配置3.1 广域网协议广域网协议是在OSI参考模型的最下面三层操作，定义了在不同的广域网介质上的通信。主要用于广域网的通信协议比较多，如：高级数据链路控制协议、点到点协议、数字数据网、综合业务数字网、数字用户线、X25协议等等。常见广域网协议及特点：PPP(Point to Point Protocol)、HDLC(High level Data Link Control)、fram-relay，X25，slip。 PPP：点对点的协议，华为路由器默认封装，是面向字符的控制协议。 HDLC：高级数据链路控制协议，Cisco路由器默认的封装，是面向位的控制协议。 fram-relay：表示帧中继交换网，它是x.25分组交换网的改进，以虚电路的方式工作。 SDLC：同步数据链路控制（SDLC）协议是一种 IBM 数据链路层协议，适用于系统网络体系结构（SNA）。3.1.1 PPP协议简介公私合作关系（PPP，public-private partnership）是公共基础设施项目（如新的电信系统、机场和电厂）的一个资助模式。PPP具有处理错误检测、支持多个协议、允许在连接时刻协商IP地址、允许身份认证等功能。适合于调制解调器、HDLC位序列线路、SONET和其它的物理层上使用。它支持错误检测、选项协商、头部压缩以及使用HDLC类型帧格式（可选）的可靠传输。 PPP 是一种得到广泛应用的广域网协议，它同时支持同/异步传输介质，也支持拨号方式。在我们的日常生活、工作中，拨号上网、DDN 专线等网络连接方式都是封装的 PPP 协议。 3.1.2 PPP协议的组成及验证图3-1 PPP的组成PPP 包含一组协议，这些协议组合起来，就可以实现非常丰富的功能。 PPP 协议族的一个重要组成部分是链路控制协议 LCP( Link Control Protocol)，它用于协商链路的一些参数，负责创建并维护链路。 PPP 支持对多种网络层协议的封装。对于每一种网络层协议，它都提供一个对应的网络控制协议NCP(Network Control Protocol)，用来协商网络层协议的参数。PPP协议是在SLIP基础上开发的，解决了动态IP和差错检验问题。 PPP协议支持两种验证方式：PAP和CHAP下面我们通过一个实例分别介绍这两种验证方式的配置方法：RA要求：如图4-1所示两台路由器通过串口线进行背靠背相连，一台PC作为配置机，分别在PPP链路上进行PAP及CHAP验证。其中RA的S0/0 IP为1.1.1.1/24、RB的IP为1.1.1.2/24。图3-2 封装PPP协议配置过程如下：PAP验证:1. 主验证方（RA）:RA-Serial0ip add 1.1.1.1 24RA-Serial0link-protocol ppp #封装PPP链路协议RA-Serial0 ppp authentication-mode pap #设置认证方式为PAPRAlocal-user RBRA-user-RBpassword simple 123 RA-user-RBservice-type ppp #配置用户列表(将对端用户名和密码加入本地用户列表2. 被验证方（RB）:RB-Serial0ip add 1.1.1.2 24RB-Serial0 link-protocol pppRB-Serial0ppp pap local-user RB password 123 #将用户与向RA进行验证注意：用户名与密码要和RA中创立的一致。CHAP验证:1. 主验证方:RA-Serial0ip add 1.1.1.1 24RA-Serial0 link-protocol pppRA-Serial0 ppp authentication-mode chapRA-Serial0 ppp chap user RA #设置IP、封装PPP链路协议及chap验证方式RAlocal-user RBRA-luser-RBpassword simple 123RA-luser-RBservice-type ppp2. 被验证方：RB-Serial0ip add 1.1.1.2 24RB-Serial0 link-protocol pppRB-Serial0ppp authentication-mode chapRB-Serial0ppp chap user RBRBlocal-user RARB-luser-RApassword simple 123RB-luser-RAservice-type ppp#注意两方密码就一致从上面的实例可知PAP只须一方进行验证并以明文的方式验证而CHAP要双方都须验证并且不以明文方式所以CHAP安全性比较高。3.2 帧中继协议及配置3.2.1 帧中继协议简介帧中继协议是在 X.25 分组交换技术的基础上发展起来的一 种快速分组交换技术。概括地讲，帧中继技术是在数据链路层用简化的方法转发和交换数据单元的快速分组交换技术。帧中继技术是在通信线路质量不断提高，用户终端智能化不断提高的基础上发展起来的。 帧中继协议是改进了的 X.25 协议。相对于 X.25 协议，帧中继协议只完成链路层核心的功能，简单而高效。目前在许多国家，帧中继正在替代传统的复杂低速的报文交换服务。 帧中继是基于虚电路的(Virtual Circuits, VCs)。由于帧中继较快的转发速度，而且帧中继数据单元至少可以 1600字节，所以帧中继协议十分适合在广域网中连接局域网。用户的路由器封装帧中继协议，作为 DTE 设备连接到帧中继网中的 DCE 设备，即帧中继交换机。 目前比较常用的是帧中继的PVC业务。网络服务商为用户提供固定的虚电路连接，用户可以申请许多虚电路，通过帧中继网络交换到不同的远端用户。 DLCI(数据链路连接标识)用于标识每一个PVC。通过帧中继帧中的地址字段的DLCI，可以区分出该帧属于哪一条虚电路。3.2.2 帧中继配置实例(1) 要求：两台Quidway 路由器通过串口直连，Router A 工作在帧中继的DCE 方式，Router B工作在帧中继的DTE 方式。(2) 组网图图3-3 帧中继配置配置RA:Routerinterface serial 0/0Router-Serial 0/0ip address 1.1.1.1 255.255.255.0Router-Serial 0/0link-protocol frRouter-Serial 0/0fr interface-type dceRouter-Serial 0/0fr dlci 100配置RB:Routerinterface serial 0/0Router-Serial 0/0ip address 1.1.1.2 255.255.255.0Router-Serial 0/0link-protocol frRouter-Serial 0/0fr interface-type dte第四章 路由协议及配置4.1 路由的基本概念4.1.1 路由分类图4-1 路由分类如图4-1典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。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的过程。它能实时地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其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。4.1.3 路由权路由算法修改路由表的基本目的是将最好路由信息添加到路由表中，路由的好坏是由路由算法根据自己获得的路由信息计算出来的。对于每一条路由，路由算法产生一种权值来表示路由的好坏。通常情况下，这种权值越小，该路径越好。 路由权的计算可能基于路径某单一特性计算，也可能基于路径多种属性进行计算。有几种路径特性经常被用于权值计算，如下： 带宽 链路的数据容量。例如，通常情况下10M 以太网链路比64K出租线路要更好。 时延 报文从到达目标网络所需要的时间。 负载 处于活跃状态的网络资源数量。 可靠性 每条数据链路的出错率。 跳数 报文到目的地需要经过的网络数。 开销 一种人为设定的值，通常由网络管理员根据带宽、线路价格或其他一些因素综合得出。4.1.4 路由优先级各个路由协议都有自己的标准来衡量路由的好坏，并且每个路由协议都试图将自己认为是最好的路由送到路由表中，这样我们就有可能从不同的协议得到到达同一目标网络的不同路由。尽管每个路由协议都给出了度量值 ，但是由于各个协议所采用度量值的含意不同，它们之间没有可比性 。这就需要有种策略来决定使用哪一条路由。通常，我们使用路由优先级来判断不同路由协议所获得路由的好坏 。每一种路由协议都由自己的优先级，当不同路由协议之间的路由发生冲突时，选择其中优先级最高的路由协议获得的路由 。路由优先级是根据路由算法 的优劣等因素得出的经验数值，也可以由网管员手动修改。4.2 路由的配置方法4.2.1 配置静态路由在路由器上增加表态路由命令为：ip route-static dest-ip(目的地址) mask（掩码） next-ip（下一跳）下面通过一个实例来讲述静态路由配置方法：要求：两台路由器背靠背相连、须两台PC机及一台交换机，配置后通过PING命令测试其连通性；如图4-2所示：RA相关参数： RB相关参数: S0/0：2.2.2.1/24 S0/0：2.2.2.2/24 E0/0: 1.1.1.1/24 E0/0: 3.3.3.1/24PC1相关参数: PC2相关参数: IP: 1.1.1.1/24 E0/0: 3.3.3.2/24默认网关 : 1.1.1.1 默认网关: 3.3.3.1图4-2 静态路由器配置配置RA： RA-Serial0ip add 2.2.2.1 24 RA-Ethernet0ip add 1.1.1.1 24 RAip route-static 3.3.3.0 24 2.2.2.2配置RB： RB-Serial0ip add 2.2.2.2 24 RB-Ethernet0ip add 3.3.3.1 24 RBip route-static 1.1.1.0 24 2.2.2.14.2.2 RIP协议简介及配置（1）RIP协议简介RIP （路由信息协议），是一种较为简单的内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），主要用于规模较小的网络中。RIP路由协议是基于距离矢量算法的协议。通过UDP 报文进行路由信息的交换。RIP支持：水平分割、毒性逆转和触发更新机制，防止产生路由环路。RIP最多支持以跳数为衡量标准，最多15跳。在RIP 中，路由器到与它直接相连网络的跳数为0，通过一个路由器可达的网络的跳数为1。为限制收敛时间，RIP 规定cost 取值015 之间的整数，大于或等于16 的跳数被定义为无穷大，即目的网络或主机不可达。RIP协议适用于中小型网络，有RIP-1和RIP-2。 RIP-2支持明文验证和MD5认证和VLSM。（2）RIP协议的配置命令启动RIP协议，进入RIP协议配置视图：rip在指定的网络上使能RIP：network network-number 配置报文的定点传送：peer ip-address（3）RIP协议的配置实例要求：如图5-3所示两台路由器背靠背相连、PC两台、交换机一台、网线若干。RA相关参数： RB相关参数: S0/0：2.2.2.1/24 S0/0：2.2.2.2/24 E0/0: 1.1.1.1/24 E0/0: 3.3.3.1/24PC1相关参数: PC2相关参数: IP: 1.1.1.1/24 E0/0: 3.3.3.2/24 默认网关 : 1.1.1.1 默认网关: 3.3.3.1图4-3 RIP配置RA配置：RA-Serial0ip add 2.2.2.1 24RA-Ethernet0ip add 1.1.1.1 24RAripRA-ripnetwork 1.1.1.0RA-ripnetwork 2.2.2.0RB配置：RB-Serial0ip add 2.2.2.2 24RB-Ethernet0ip add 3.3.3.1 24RBripRB-ripnetwork 2.2.2.0RB-ripnetwork 3.3.3.0两台PC机进行相关设置并通过PING进行测试其连通性。4.2.3 OSPF协议及配置(1) OSPF简介OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。与RIP相比，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议。OSPF的协议管理距离（AD）是110。(2) OSPF配置命令配置路由器的Router ID：router id A.B.C.D启动OSPF协议：ospf process-id 配置OSPF区域：area area-id在指定网段使能ospf：network ip-address wildcard-mask (3) OSPF配置实例要求: 两台PC所在网段，通过两台使用OSPF协议的路由器实现互连互通。 RA相关参数： RB相关参数: S0/0：20.1.1.1/30 S0/0：20.1.1.2/30 E0/0: 10.1.1.1/24 E0/0: 30.1.1.1/24PC1相关参数: PC2相关参数: IP: 10.1.1.2/24 IP: 30.1.1.2/24 图4-4 OSPF配置连接RA配置：sysname RouterArouter id 1.1.1.1 /配置router id和loopback0地址一致/radius scheme systemdomain systeminterface Ethernet0/0ip address 10.1.1.1 255.255.255.0interface Serial0/0link-protocol pppip address 20.1.1.1 255.255.255.252interface NULL0interface LoopBack0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255ospf 1 /启动ospf路由协议/area 0.0.0.0 /创建区域0/network 1.1.1.1 0.0.0.0 /接口loop 0使能OSPF/network 10.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0使能OSPF/network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0使能OSPF/user-interface con 0user-interface vty 0 4returnRB配置：sysname RouterBrouter id 1.1.1.2 /配置router id和loopback0地址一致/radius scheme systemdomain systeminterface Ethernet0/0ip address 30.1.1.1 255.255.255.0interface Serial0/0link-protocol pppip address 20.1.1.2 255.255.255.252interface NULL0interface LoopBack0ip address 1.1.1.2 255.255.255.255ospf 1 /启动ospf路由协议/area 0.0.0.0 /创建区域0/network 1.1.1.2 0.0.0.0 /接口loop 0使能OSPF/network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0使能OSPF/network 30.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0使能OSPF/user-interface con 0user-interface vty 0 4return总 结本文主要介绍了路由器的基础知识：路由器的定义、分类、工作原理、功能、发展前景及路由器配置方法，主要的广域网协议(PPP协议、FR协议)及其配置、路由协议及其配置等相关内容，这些都是路由器的一些基础知识，只有掌握了这些知识才能在以后的工作实践中灵活的运用。路由器的配置方法有五种，本文着重介绍了通过console 口进行配置，因为对新设备第一次配置时必须通过Console口进行配置。路由器是连接网络的最重要的设备之一，正是遍布世界各地的数以万计的路由器构成了因特网这个在我们的身边日夜不停地运转的巨型信息网络的“桥梁”。路由器的主要功能是连通网络并转发数据包，不同的网络要通信要遵循一样的协议，如PPP协议、FR协议。其中PPP还提供了安全的验证方式-PAP、CHAP。路由器之所以能够实现不同网络之间的通信是因为它能够实现路由的选择，并能从几种路径中选一种开销最短的路径，路由协议分为静态与动态路由协议，静态路由是管理员手工加入的，它适合于小型网络中路由器较少的环境；动态路由只要起用相关协议即可实现路由器间的路径的动态生成，适合于大型网络中路由器较多情况，其中动态协议有RIP（DV）、OSPF（LS）等。致 谢大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇毕业论文的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。首先诚挚的感谢我的论文指导老师李长春老师。他在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的论文。还有教过我的所有老师们，你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢三年中陪伴在我身边的同学、朋友，感谢他们为我提出的有益的建议和意见，有了他们的支持、鼓励和帮助，我才能充实的度过了三年的学习生活。参考文献1网络管理员教程(第三版)主编：严体华 张凡 出版社：清华大学出版社2H3C网络学院教材(1、2学期)编著：杭州华三通信技术有限公司出版社：华为3COM技术有限公司，2009年9月印刷3全国高等教育自学考试教材-计算机网络安全编著：梁亚声 出版社：机械工业出版社.2008年版 4全国高等教育自学考试教材-计算机网络原理编著：杨明福 出版社：经济科学出版社.2007年版 毕业设计指导教师评价：年 月 日毕业设计指导系部评定：年 月 日