路由交换技术

路由交换技术路由交换技术

-------- 路由基础（一）路由基础（一）

讲师：李冉讲师：李冉

教学内容教学内容

本章学习内容：本章学习内容：11 、路由概念、路由概念

22 、路由器的基本管理、路由器的基本管理

33 、路由器的基本配置、路由器的基本配置

44 、静态路由和动态路由、静态路由和动态路由

什么是路由什么是路由

选择一个将数据包发往某个目标网段或主机的路径就是路由的过程。选择一个将数据包发往某个目标网段或主机的路径就是路由的过程。

172.16.1.010.1.1.0

路由器的功能路由器的功能

作用作用实现不同实现不同 IPIP 网段主机间的相互访问网段主机间的相互访问实现不同通信协议网段主机间的相互访问实现不同通信协议网段主机间的相互访问不转发广播数据包不转发广播数据包

功能功能基于基于 IPIP 地址的寻径和转发地址的寻径和转发不同通信协议的转换不同通信协议的转换特定特定 IPIP 数据包的分片和重组数据包的分片和重组

路由器转发数据过程路由器转发数据过程

11 、路由器从接口收到数据包，读取数、路由器从接口收到数据包，读取数

据包里的目的据包里的目的 IPIP 地址地址

22 、根据目的、根据目的 IPIP 地址信息查找路由表地址信息查找路由表

进行匹配进行匹配

33 、匹配成功后，按照路由表中转发信、匹配成功后，按照路由表中转发信

息进行转发息进行转发

44 、匹配失败，将数据包丢弃，并向源、匹配失败，将数据包丢弃，并向源

发送方反回错误信息报文发送方反回错误信息报文

Packet

路由表

目的网段转发方式

192.168.1.0 从 F1 口发出

192.168.2.0 从 F2 口发出

172.16.1.0 交给 B

路由表的产生方式路由表的产生方式 -------- 直连路由直连路由

1.1.1.0

1.1.2.0

1.1.3.0

路由器会自动生成本路由器激活端口所在网段的路由条目

路由表的产生方式路由表的产生方式 -------- 静态路由静态路由

在简单拓扑结构的网络里，网络管理员手动输入路由条目。

路由表产生的方式路由表产生的方式 -------- 动态路由动态路由

动态路由协议学习到的路由动态路由协议学习到的路由在大型网络环境下，依靠路由协议比如在大型网络环境下，依靠路由协议比如 OSPFOSPF 、、 RIPRIP 路由协议学习路由协议学习

路由器接口路由器接口

配置接口配置接口 ConsoleConsole 口口 AUXAUX 口口


局域网接口局域网接口 AUIAUI 接口接口 RJ-45RJ-45 接口接口 SCSC 接口接口


广域网接口广域网接口高速同步串口高速同步串口异步串口异步串口 ISDN BRIISDN BRI 端口端口

路由器的硬件连接路由器的硬件连接

路由器与局域网的连接路由器与局域网的连接 100Mbps FastEthernet:100Mbps FastEthernet: 100BaseTX----100BaseTX---- 使用使用 55 类类 UTPUTP 或或 11 类类 STPSTP ，传输，传输 100M100M ，距离，距离 100100 米。米。 100BaseFX----100BaseFX---- 使用光纤，传输使用光纤，传输 100M100M ，距离，距离 550550 米。米。


端接用户设备端接用户设备

DTE

DCE

服务提供商服务提供商

DTE

路由器与局域网的连接路由器与局域网的连接在在 DCEDCE 端必须配置时钟频率端必须配置时钟频率

Router(config-if)#Clock rate 64000Router(config-if)#Clock rate 64000


ISDNISDN

ISDN BRI S/TISDN BRI S/T

必须外接必须外接 NT1NT1 终端设备，再由终端设备，再由 NT1NT1 连接电话线连接电话线 ISDN BRI UISDN BRI U

已包含已包含 NT1NT1 终端设备，直接连接电话线终端设备，直接连接电话线

三层交换机三层交换机

在逻辑上在逻辑上三层交换和路由是等同的，三层交换的过程就是三层交换和路由是等同的，三层交换的过程就是 IPIP 报文选路的过程。报文选路的过程。

三层交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的三层交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的

方式：方式：三层交换机通过硬件实现查找和转发三层交换机通过硬件实现查找和转发传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发三层交换机的转发路由表与路由器一样，需要软件通过路由协议来三层交换机的转发路由表与路由器一样，需要软件通过路由协议来

建立和维护建立和维护

路由器的管理路由器的管理

路由器的管理方式路由器的管理方式

带外管理带外管理通过带外对路由器进行管理通过带外对路由器进行管理 (PC (PC 与路由器直接相连与路由器直接相连 ))

带内管理带内管理通过通过 Telnet Telnet 对路由器进行远程管理对路由器进行远程管理通过通过 Web Web 对路由器进行远程管理对路由器进行远程管理通过通过 SNMP SNMP 工作站对路由器进行远程管理工作站对路由器进行远程管理

ConsoleConsole 口及配置线缆口及配置线缆

RJ45-DB9RJ45-DB9 转换器＋反转线缆转换器＋反转线缆 DB9-RJ45DB9-RJ45 线缆线缆

Console 口 (RJ45) AUX 口（连接拨号网络）

带外路由器配置带外路由器配置

连线连线利用配置线将主机的利用配置线将主机的 COMCOM 口和路由器的口和路由器的 consoleconsole 口相连口相连

打开超级终端打开超级终端从开始从开始 -- 〉程序〉程序 -- 〉附件〉附件 -- 〉通讯〉通讯 -- 〉超级终端打开超级终端程序〉超级终端打开超级终端程序

配置超级终端配置超级终端为连接命名为连接命名选择合适的选择合适的 COMCOM 口口配置正确的参数配置正确的参数

TELNETTELNET 管理路由器管理路由器

在主机在主机 DOSDOS 命令行下输入：命令行下输入： telnet ip addresstelnet ip address （路由器管理（路由器管理 IPIP））

TELNETTELNET 管理路由器续管理路由器续

输入输入 telnettelnet密码和特权密码即可进入到路由器的配置界面密码和特权密码即可进入到路由器的配置界面

基于基于 WEBWEB 的管理的管理

在在 webweb页面中输入路由器的管理页面中输入路由器的管理 IPIP可以进入路由器的可以进入路由器的 webweb 管理页面管理页面

基于基于 WEBWEB 的管理的管理

在在 webweb页面下对路由器进行管理页面下对路由器进行管理

路由器的基本配置路由器的基本配置

路由器配置模式路由器配置模式

配置模式提示符进入命令用户模式 Router>

特权模式 Router# enable

全局模式 Router(config)# configure terminal

线路配置模式

Router(config-line)#

vty 0 4

路由配置模式

Router(config-router)#

router rip

接口配置模式

Router(config-if)# Interface f 1/1

路由器上配置路由器上配置 telnettelnet

第一步第一步 : : 配置端口地址配置端口地址RouterA# configure terminal RouterA# configure terminal ！进入全局配置模式！进入全局配置模式

RouterA(config)# interface fastethernet 1/0 RouterA(config)# interface fastethernet 1/0

！进入路由器接口配置模式！进入路由器接口配置模式

RouterA(config-if)# ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 RouterA(config-if)# ip address 192.168.0.1 255.255.255.0

！配置路由器管理接口！配置路由器管理接口 IPIP 地址地址

RouterA(config-if)# no shutdown RouterA(config-if)# no shutdown ！开启路由器！开启路由器 f 1/0f 1/0 接口接口

路由器上配置路由器上配置 telnettelnet

第二步：配置远程登录密码第二步：配置远程登录密码RouterA(config)# line vty 0 4 RouterA(config)# line vty 0 4 ！进入路由器线路配置模式！进入路由器线路配置模式

RouterA(config-line)# login RouterA(config-line)# login ！配置远程登录！配置远程登录

RouterA(config-line)# password star RouterA(config-line)# password star ！设置路由器远程登录密码为 “！设置路由器远程登录密码为 “ star” star”

RouterA(config-line)#endRouterA(config-line)#end

第三步：配置路由器特权模式密码第三步：配置路由器特权模式密码RouterA(config)# enable secret star RouterA(config)# enable secret star ！设置路由器特权模式密码为 “！设置路由器特权模式密码为 “ star”star”

或者或者

RouterA(config)# enable password starRouterA(config)# enable password star

路由器配置文件的管理路由器配置文件的管理

查看配置文件查看配置文件show version show version ！查看版本及引导信息！查看版本及引导信息

show running-config show running-config ！查看运行配置！查看运行配置

show startup-config show startup-config ！查看用户保存在！查看用户保存在 NVRAMNVRAM 中的配置文件中的配置文件

保存配置文件保存配置文件Router#copy running-config startup-config Router#copy running-config startup-config

Router#write memoryRouter#write memory

Router#writeRouter#write

删除配置文件删除配置文件Router#delete flash:config.text Router#delete flash:config.text ！删除初始配置文件！删除初始配置文件

静态与动态路由静态与动态路由

什么是静态路由什么是静态路由什么是动态路由什么是动态路由

RIPRIP 路由协议的工作原理路由协议的工作原理掌握路由网络的配置方法掌握路由网络的配置方法

静态路由静态路由RIPRIP

静态路由静态路由

静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息。静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息。静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外，它的另一个好处是网络安静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外，它的另一个好处是网络安全保密性高。全保密性高。


172.16.2.2

S0

172.16.2.1BA B

S0192.168.10.1 202.99.8.1

F0 F0

192.168.10.5 202.99.8.3

RARA

C 192.168.10.0 F0C 192.168.10.0 F0

C 172.16.2.0 S0C 172.16.2.0 S0

RBRB

C 202.99.8.0 F0C 202.99.8.0 F0

C 172.16.2.0 S0C 172.16.2.0 S0

RA RA 去往去往 202.99.8.202.99.8.0 0

？？

手工添加告诉路由器去往手工添加告诉路由器去往 202.202.99.8.099.8.0 走走 S0S0 接口这条路接口这条路

S 202.99.8.0 S0 S 202.99.8.0 S0

RB RB 去往去往 192.168.10.192.168.10.0 0

？？

手工添加告诉路由器去往手工添加告诉路由器去往 192.1192.168.10.068.10.0 走走 S0S0 接口这条路接口这条路

S 192.168.10.0 S0 S 192.168.10.0 S0


静态路由配置命令静态路由配置命令配置静态路由用命令配置静态路由用命令 ip route ip route

router(config)#ip route [router(config)#ip route [ 网络编号网络编号 ] [] [子网掩码子网掩码 ] [] [ 转发路由器的转发路由器的 IPIP 地地址址 // 本地接口本地接口 ]]

例：例： ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 serial 0ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 serial 0

静态路由描述转发路径的方式有两种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指向下一跳路由器直连接口的 IPIP 地址（即将数据包交给地址（即将数据包交给 X.X.X.XX.X.X.X ））

默认路由默认路由

默认路由概述默认路由概述 0.0.0.0/00.0.0.0/0可以匹配所有的可以匹配所有的 IPIP 地址，属于最不精确的匹配地址，属于最不精确的匹配默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时，按缺省路由的信当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时，按缺省路由的信

息进行转发息进行转发

配置默认路由：配置默认路由： router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [ 转发路由器的转发路由器的 IPIP 地址地址 // 本地本地

接口接口 ]]

默认路由默认路由

routerB(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.16.2.2

Internet 上大约 99.99%的路由器上都存在一条默认路由 !

202.16.2.1

S1/2

172.16.1.0

202.16.2.2

互联网B

BA

静态路由的缺点静态路由的缺点

大型和复杂的网络环境通常不宜采用静态路由。一方面，网络大型和复杂的网络环境通常不宜采用静态路由。一方面，网络

管理员难以全面地了解整个网络的拓扑结构；另一方面，当网管理员难以全面地了解整个网络的拓扑结构；另一方面，当网

络的拓扑结构和链路状态发生变化时，路由器中的静态路由信络的拓扑结构和链路状态发生变化时，路由器中的静态路由信

息需要大范围地调整，这一工作的难度和复杂程度非常高。此息需要大范围地调整，这一工作的难度和复杂程度非常高。此

时需要使用动态路由协议，如时需要使用动态路由协议，如 RIPRIP 、、 OSPFOSPF 等。等。

动态路由动态路由

动态路由概述动态路由概述动态路由是指利用路由器上运行的动态路由协议定期和其他路由动态路由是指利用路由器上运行的动态路由协议定期和其他路由

器交换路由信息，而从其他路由器上学习到的路由信息，自动建器交换路由信息，而从其他路由器上学习到的路由信息，自动建立起自己的路由。立起自己的路由。

动态路由协议动态路由协议距离矢量路由协议距离矢量路由协议

RIP 路由信息协议 IGRP 内部网关路由协议

链路状态路由协议链路状态路由协议 OSPF 开放式最短路径优先 IS-IS 中间系统 - 中间系统

距离矢量路由协议距离矢量路由协议

距离矢量（距离矢量（ Distance Vector Distance Vector ））路由器只向邻居发送路由信息报文路由器只向邻居发送路由信息报文路由器将更新后完整路由信息报文发送给邻居路由器将更新后完整路由信息报文发送给邻居路由器根据接收到的信息报文计算产生路由表路由器根据接收到的信息报文计算产生路由表 RIPRIP 、、 IGRPIGRP

S 1/3S1/2 S1/2

整个路由表

路由器 B

路由器 A 路由器 B

S1/3

整个路由表

路由器 A

距离矢量路由协议距离矢量路由协议 ((续续 ))

S 1/3S 1/2 S 1/2

路由器 A 路由器 B

S 1/3

192.168.3.0/24192.168.1.0/24 192.168.2.0/24

RA 路由表192.168.1.0/24 S1/2192.168.2.0/24 S1/31921.68.3.0 RB

RB 路由表192.168.2.0/24 S1/3192.168.3.0/24 S1/2192.168.1.0 RA

协议报文192.168.1.0/24192.168.2.0/24

协议报文192.168.2.0/24192.168.3.0/24

距离矢量路由协议（续）距离矢量路由协议（续）

拓朴变化引起路由表的更新

更新路由表

向路由器 A传送更新的路由表

更新路由表

A

B

路由信息协议路由信息协议 -RIP-RIP

RIPRIP 协议概述协议概述 RIPRIP （（ RoutingRouting　　 InformationInformation 　　 ProtocolsProtocols ，路由信息协议），是应用，路由信息协议），是应用较早、使用较普遍的内部网关协议较早、使用较普遍的内部网关协议 (Interior Gateway Protocol,(Interior Gateway Protocol, 简称简称 IIGP)GP) ，适用于小型同类网络，是典型的距离矢量，适用于小型同类网络，是典型的距离矢量 (distance-vector)(distance-vector) 协议协议

RIPRIP 是基于是基于 UDPUDP ，端口，端口 520520 的应用层协议的应用层协议

UDP Header

Port No.

SegmentPayload

IP Header

Protocol Number

Frame Header

CRC

Packet Payload

Frame Payload

6 - TCP17 - UDP6 - TCP17 - UDP 520 - RIP520 - RIP

RIPRIP 协议的路由算法协议的路由算法

度量值：度量值： RIPRIP 协议是以跳数来衡量到达目的网络的度量值（协议是以跳数来衡量到达目的网络的度量值（ metricmetric））

10.1.0.0 10.2.0.0 10.3.0.0

E0 S0 S0 S1 S0 E0AA BB CC

10.1.0.0 E0 0

10.2.0.0 S0 0

10.3.0.0 S0 1

10.4.0.0 S0 2

10.2.0.0 s0 0

10.3.0.0 S1 0

10.4.0.0 S1 1

10.1.0.0 S0 1

10.3.0.0 s0 0

10.4.0.0 E0 0

10.2.0.0 S0 1

10.1.0.0 S0 2

10.4.0.0

RIPRIP 协议的路由算法协议的路由算法

S1

10.2.0.0

S0 S1 E0

10.20.0.0

度量值度量值 RIPRIP 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 1515 个，个，

将被认为是可不到达的将被认为是可不到达的

10.1.0.0

E0 S0

10.1.0.0 E0 0

10.2.0.0 S0 0

10.3.0.0 S0 1

10.20.0.0 S0 Infinity

RIP 启动时的初始 RIP Database 仅包含本路由器声明的路由。

RIP协议启动后向各个接口广播或组播一个 REQUEST报文。

邻居路由器的 RIP协议从某接口收 REQUEST报文，根据自己的 RIP Database，形成 Update报文向该接口对应的网络广播。

RIP接收邻居路由器回复的包含邻居路由器 RIP Database的 Update报文，形成自己的 RIP Database。

RIP的Metric 以 Hop为计算标准，最大有效跳数为 15 跳， 16跳为无穷大代表无效。

RIPRIP 协议的工作原理协议的工作原理

RIPRIP 路由信息的更新路由信息的更新

AA

更新路由表更新路由表

网络拓扑结构

发生改变等待下一个发送周期通告更新后全部的路由表

更新路由表更新路由表

BB

依托于时间周期的更新依托于时间周期的更新当路由器当路由器 AA 连接的网络拓扑发生改变后连接的网络拓扑发生改变后 AA 路由器更新路由表，等到下一个路由器更新路由表，等到下一个

发送周期通告更新后的路由表，路由器发送周期通告更新后的路由表，路由器 BB 收到此更新信息后更新自己的收到此更新信息后更新自己的路由表路由表

RIPRIP 路由信息的更新路由信息的更新

RIP依赖三种定时器维护其数据库：

更新定时器 ---30秒

路由失效定时器 ---180秒

清除路由条目时间 240秒

RIPRIP 路由协议的版本路由协议的版本

RIPv1RIPv1

有类路由协议，不支持有类路由协议，不支持 VLSMVLSM 以广播的形式发送更新报文以广播的形式发送更新报文不支持认证不支持认证

RIPv2RIPv2

无类路由协议，支持无类路由协议，支持 VLSMVLSM 以组播的形式发送更新报文以组播的形式发送更新报文支持明文和支持明文和 MD5MD5 的认证的认证

配置配置 RIPRIP 协议协议

配置步骤配置步骤 11 、开启、开启 RIPRIP 路由协议进程路由协议进程

Router(config)#router rip

22 、申请本路由器参与、申请本路由器参与 RIPRIP 协议的直连网段信息协议的直连网段信息 Router(config-router)#network 192.168.1.0

33 、指定、指定 RIPRIP 协议的版本协议的版本 2(2(默认是默认是 version1)version1) Router(config-router)#version 2

44 、在、在 RIPv2RIPv2版本中关闭自动汇总版本中关闭自动汇总 Router(config-router)#no auto-summary

查看查看 RIPRIP 配置信息配置信息

验证验证 RIPRIP 的配置的配置 Router#show ip protocolsRouter#show ip protocols

显示路由表的信息显示路由表的信息 Router#show ip routeRouter#show ip route

清除清除 IPIP 路由表的信息路由表的信息 Router#clear ip route Router#clear ip route

在控制台显示在控制台显示 RIPRIP 的工作状态的工作状态 Router#debug ip ripRouter#debug ip rip

谢谢大家！谢谢大家！

路由交换技术

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