路由器基础介绍.ppt

路由器,目录,1、路由器介绍 2、路由器工作流程 3、路由协议简述,2,什么是路由器？,所谓路由就是指通过相互连接的网络，把信息从源地点传输到目标地点的活动，因此，路由可以理解为选路。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。,路由器介绍,路由器介绍,路由器的组成,4,路由器介绍,CPU：中央处理单元，和计算机一样，它是路由器的控制和运算部件。 RAM/DRAM：内存(Random Access Memory / Dynamic Random Access Memory) 是路由器主要的存储部件。RAM也叫做工作存储器，包含动态的配置信息。用于存储临时的运算结果。如路由表、ARP表、快速交换缓存、缓冲数据包、数据队列、当前配置文件。 Flash Memory：可擦除、可编程的ROM，用于存放路由器的IOS，Flash的可擦除特性允许更新、升级IOS而不用更换路由器内部的芯片。路由器断电后，Flash的内容不会丢失。Flash容量较大时，就可以存放多个版本IOS。,路由器的主要部件,5,路由器介绍,NVRAM：非易失性RAM (nonvolatile RAM) ，用于存放路由器的配置文件，路由器断电后，NVRAM中的内容仍然保持。 NVRAM 包含的是配置文件的备份。 ROM：只读存储器，存储了路由器的开机诊断程序、引导程序和特殊版本的IOS软件(用于诊断等有限用途)，ROM中软件升级需要更换芯片。 接口（Interface），用于网络连接，路由器就是通过这些接口和不同的网络进行连接的。,6,路由器介绍,路由器的功能： 网络层属于OSI中的第三层，从它的名字可以看出，它解决的是网络与网络之间，即网际的通信问题，而不是同一网段内部的事。网络层的主要功能即是提供路由，即选择到达目标主机的最佳路径，并沿该路径传送数据包。除此之外，网络层还要能够消除网络拥挤，具有流量控制和拥挤控制的能力。路由器是一种典型的网络层设备。,路由器,路由器,7,路由器的工作流程,Internet是由众多相对独立的子网连接起来的互联网络，各子网内部又由许多主机组成。子网内部主机间的通信按照链路层协议进行；子网之间的通信则要通过路由器实现。 传统上路由器工作于网络7层协议的第三层，其主要任务是接收来自一个网络接口的分组，根据其中所含的目的地址，决定转发到哪一个下一个目的地址（可能是路由器也可能就是目的主机），并决定从哪个网络接口转发出去。这是路由器的最基本功能分组转发功能。为了维护和使用路由器，路由器还需要有配置或者说控制功能。 简单地说，路由器的主要工作是: (1)路径判断，使用一定的路由算法选择合适路径； (2)转发。,8,路由器的工作流程,在收到任何一个数据包后，首先将该数据包的第二层信息去掉(拆包)，查看第三层信息；然后，根据路由表确定数据包的路由；再检查安全访问表；若被通过，则再进行第二层信息封装（打包）；最后将该数据包转发。如果在路由表中查不到对应网络层地址的网络。则路由器向源地址的站点返回一个信息，并把这个数据包丢掉。 1接收帧，并分解IP数据包 2IP包头合法性验证 3IP数据包选项处理 4IP数据包本地提交和转发 5转发寻径 6转发验证 7TTL处理 8数据包分段 9链路层寻址,9,路由器工作流程,IP,ETH,PPP,以太口,串口,IP,PPP,ETH,串口,以太口,协议封装,路由选择 协议转换,路由器,路由器,WAN,传送,拆包,LAN1,LAN2,接收,发送,工作过程,10,路由协议,职责不同 交换机：连通子网内的主机，联通距离近，一般在园区内。 路由器：连通不同的子网，联通距离远，全球各地 工作的位置不同 交换机：局域网（子网内） 路由器：局域网的边界和广域网 地图不同：MAC地址表和路由表 处理速度不同：交换机快，路由器慢,路由器与交换机区别,11,静态路由 由网络管理员在路由器上手工添加路由信息来实现路由,动态路由 根据网络结构或流量的变化，路由协议会自动调整路由信息来实现路由 分为距离矢量路由协议，如；链路状态路由协议，如OSPF，ISIS,静态路由和动态路由,路由协议,12,静态路由配置,注意：只有下一跳所属的的接口是点对点（PPP、HDLC）的接口时，才可以填写，否则必须填写。,Router ip route-static ip-address mask | masklen interface-type interface-name | nexthop-address preference value reject | blackhole ,静态路由的配置命令:,例如： ip route-static 129.1.0.0 16 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 16 Serial 2,13,静态路由配置示例,129.1.0.0/16,E0,RT B,S0,10.0.0.2,RT A,10.0.0.1,S0,在路由器 RT A上配置： ip route-static 129.1.0.0 255.255.0.0 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 16 10.0.0.2 ip route-static 129.1.0.0 16 s0,14,RT A,10.0.0.1,S0,10.0.0.2,S0,RT B,Network N,Public Network,在路由器 RT A上配置： ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2,Internet 上 大约99.99%的路由器上都存在一条缺省路由! 缺省路由并不一定都是手工配置的静态路由，有时也可以由动态路由协议产生。,缺省路由配置示例,15,路由自环,在路由器 RT A上配置： ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.2,“路由自环”对网络的危害极大，应尽量避免。,在路由器 RT B上配置： ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.1,RT A,10.0.0.1,S0,10.0.0.2,S0,RT B,Network N,Public Network,16,动态路由协议,17,动态路由协议分类,距离矢量算法 定义：相邻的路由器之间互相交换路由表，并进行矢量叠加，最后知道整个路由表。 特点：管理简单，收敛速度慢，报文量大，网络开销大，易产生回路。 链路状态算法 定义：路由器分成区域，收集区域内所有路由器的链路状态信息，再生成网络拓扑结构，路由器再根据拓扑结构计算路由。 特点：没有环路，网络震荡时收敛快，网络流量小,18,动态路由器协议简介,RIP(Routing Information Protocol)：采用距离矢量算法。早期的路由协议，配置简单。用HOP计算路由的花费。最大支持直径为15个路由器的网络。 OSPF(Open Shortest Path First)：采用链路状态算法。网络流量小，收敛速度快。没有路由环路。缺点是复杂。中大型网络使用 IS-IS(Intermediate System to Intermediate System) ：采用链路状态算法。 BGP(Border Gateway Protocol)：自治系统间的路由协议。基本功能是在自治系统间无环路的交换路由信息。,19,直连路由,20,路由表更新过程（一）,21,路由表更新过程（二）,22,路由环路,23,距离矢量环路现象,24,RIP协议概述,RIP最多支持以跳数为衡量标准，最多15跳。 RIP协议适用于中小型网络，有RIP-1和RIP-2。,25,RIP协议配置命令,启动RIP协议，进入RIP协议配置视图 Router rip 在指定的网络上使能RIP Router-rip network network-number | all ,指定接口版本（接口视图下） rip version 1 rip version 2broadcast|multicast 配置RIP-2路由聚合 Router-rip summary 设置水平分割 Router-Serial 0rip split-horizon,26,RIP：实例一,27,RIP：实例二,28,显示RIP协议配置信息,Routershow rip RIP is turning on checkzero is on default-cost : 16 no peer network : 120.0.0.0 20.0.0.0 summary is on preference : 100,29,OSPF协议概述,可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 无路由自环 支持变长子网掩码VLSM 支持等值路由 支持区域划分 提供路由分级管理 支持验证 支持以组播地址发送协议报文,30,OSPF协议的一些基本概念,Router ID 一个32bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内唯一。 协议号 OSPF的协议号是89。,31,OSPF的五种协议报文,HELLO报文 用来发现及维持邻居关系，选举DR、BDR。 DD报文 用来描述本地LSDB的情况。 LSR报文 向对端请求本端没有的或者对端更新的LSA。 LSU报文 向对端路由器发送所需的LSA。 LSAck报文 收到LSU之后，进行确认。,32,OSPF划分区域,33,OSPF协议的基本配置,配置路由器的Router ID Routerrouter id A.B.C.D 启动OSPF协议 Router ospf process-id 配置OSPF区域 Router-ospf-1area area-id 在指定网段使能ospf Router-ospf-1-area-0.0.0.0 network ip-address wildcard-mask,34,OSPF 实例,区域2,区域0,区域1,ospf 1,Interface ethetnet 0/0,ip addr 1.1.1.1 255.255.255.0,interface serial 0/0,link-protocol ppp,ip addr 2.2.2.1 255.255.255.0,路由器 A,ospf 1,Interface ethetnet 0/0,ip addr 3.3.3.1 255.255.255.0,interface serial 0/0,link-protocol ppp,ip addr 2.2.2.2 255.255.255.0,路由器 B,S,0/0,E0/0,路由器,A,路由器,B,S,0/0,1.1.1.1/24,3.3.3.1/24,E0/0,2.2.2.2/24,2.2.2.1/24,Area 0 Network 22.2.0 0.0.0.255 Area 1 Network 1.1