网络互联与路由器技术(第2版)电子教案02路由器基础知识

网络互联与路由器技术(第2版)电子教案02路由器基础知识第一页，共30页。第2章路由器基础知识

学习目的与要求：互联网日益成为人们生活中不可或缺的一部分，而路由器则是互联网这条信息高速公路的核心设备。除了具有互联功能，路由器还具有类似邮局的功能，从而保证了信息高速公路上的“信件”(数据)得以正确传递。学完本章，你将能够：描述描述路由器的类型

描述思科路由器的种类描述路由器的组成描述路由器的工作原理进行思科路由表的分析

第二页，共30页。第2章路由器基础知识2.1路由器概述2.2路由器的组成2.3路由器工作原理2.4路由协议及算法2.5思科路由器路由表分析本章小结本章习题第三页，共30页。2.1路由器概述2.1.1路由器的分类1．按结构分类

从结构上分，路由器可分为模块化结构与固定配置结构。

2．按不同的应用环境分类

按不同的应用环境，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。

第四页，共30页。2.1.2思科(Cisco)路由器简介1．集成多业务路由器图2-1思科871集成多业务路由器图2-2思科3800系列集成多业务路由器第五页，共30页。思科非集成多业务路由器图2-3思科1721路由器第六页，共30页。2.2路由器的组成2.2.1路由器的硬件路由器的硬件组成第七页，共30页。2.1.3路由器的硬件组成1．中央处理单元（CentralProcessorUnit，CPU）2．只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）3．内存（RandomAccessMemory，RAM）4．闪存（FLASHMemory）5．非易失性内存（NonvolatileRAM，NVRAM）6．控制台端口（CONsolePort）7．辅助端口（AUXiliaryPort）8．接口（INTerface）9．线缆（CABle）第八页，共30页。2.2.2路由器接口路由器的接口（Interface）即指路由器系统与网络中的其他设备交换数据并相互作用的部分，其功能就是完成路由器与其他网络设备的数据交换。为了互连不同的网络设备，路由器的接口的种类也有很多。路由器的接口一般可以分为两类——物理接口和逻辑接口图2-7思科7206VXR路由器的物理接口第九页，共30页。2.2.2路由器接口模块WIC-1TWIC-2T第十页，共30页。2.2.2路由器接口模块图2-9带有NM模块和WIC模块的思科3640路由器第十一页，共30页。路由器接口的编号Serial0/0/0FastEthernet0/0Serial0/1/0Serial0/2/0Serial0/3/0Serial1/0/0Serial1/1/0FastEthernet1/0FastEthernet1/1Serial0/0/1FastEthernet0/1思科2811集成多业务路由器接口编号

第十二页，共30页。路由器的线缆线缆是路由设备互连的重要配件，一般常用到的线缆主要有以太网线缆、控制台线缆、串行广域网线缆。1、以太网线缆使用交叉线连接PC和路由器

第十三页，共30页。路由器的线缆2、控制台线缆使用控制台线缆管理路由器

第十四页，共30页。路由器的线缆3、串行广域网线缆

思科串行线缆接口第十五页，共30页。路由器的线缆连接DCE端设备的接口则具有国际标准、主要有以下几种物理层标准RS-232/V.24、RS-449、V.35、X.21和EIA-530。常用的是V.24和V.35电缆如下图

V.35线缆第十六页，共30页。2.2.3路由器软件1．自举程序2．路由器操作系统Cisco网络互连操作系统（InternetworkingOperatingSystem，IOS）IOS配置通常是通过基于文本的命令行接口（CommandLineInterfac，CLI）进行的。3．配置文件启动配置文件：也称为备份配置文件，被保存在NVRAM中运行配置文件：也称为活动配置文件，驻留在内存中。4．实用管理程序第十七页，共30页。2.3路由器工作原理2.3.1路由协议和可被路由协议1、常用的TCP/IP协议栈的路由协议有：RIP(RoutingInformationProtocol，路由信息协议)IGRP(InteriorGatewayRoutingProtocol，内部网关路由协议)。EIGRP(EnhancedInteriorGatewayRoutingProtocol，增强型内部网关路由协议)。OSPF（OpenShortestPathFirst，开放式最短路径优先）。BGP（BorderGatewayProtocol，边界网关协议）第十八页，共30页。2.3.1路由协议和可被路由协议2、常见的可被路由协议有：IP(InternetProtocol，网际协议)协议Novell公司的IPX(InternetworkProtocoleXchange，网间分组交换)协议Apple公司的AppleTalk协议第十九页，共30页。2.3.2路由器的基本工作原理

路由器的数据包转发过程第二十页，共30页。路由表分析路由表目的网络地址子网掩码下一跳地址出站接口192.168.1.0255.255.255.020.0.0.2S0/010.0.0.0255.0.0.02.0.0.1E0/010.1.1.0255.255.255.03.0.0.1S0/10.0.0.00.0.0.04.0.0.1E0/1第二十一页，共30页。路由表分析路由表通常至少包括4个部分：目的网络地址：用于指出路由器可到达的IP网络的网络号。子网掩码：使用子网掩码和IP数据包的目的IP地址进行与运算可计算出IP数据包的目的网络号。下一条地址：用于指出IP数据包要转发到下一个路由器的IP地址。出站接口：用于指出当前IP数据包从本路由器的哪个接口转发出去。第二十二页，共30页。2.4路由协议及算法2.4.1静态路由和动态路由(1) 直连路由：路由器自动添加和自己直接连接的网络的路由。由于直连路由反映的是接口所直接连接的网络非“二手”信息，因此其可信程度是比较高的。(2) 静态路由：由管理员手工输入到路由器中的路由，它不会自动跟随网络拓扑的变化而变化。静态路由不会占用路由器的CPU和RAM，也不占用线路的带宽，一般适用于结构比较简单的网络。(3) 动态路由：通过各个路由器之间相互连接的网络，利用路由协议动态地相互交换路由信息。通过这种交换，网络上的路由器就会知道网络中其他网端的信息，从而动态生成和维护相应的路由表。当目标网络有多条路径时，其中一条路径失效时，动态路由会自动切换到另一条路径。第二十三页，共30页。路由选择算法的设计目标路由选择的度量标准距离矢量路由协议链路状态协议内部网关协议和外部网关协议有类路由协议和无类路由协议第二十四页，共30页。2.5思科路由器路由表分析第二十五页，共30页。思科的管理距离路由来源默认管理距离值路由来源默认管理距离值直连路由0IS-IS115静态路由1RIP120EIGRP汇总路由5EGP140eBGP20外部EIGRP170内部EIGRP90iBGP200IGRP100未知255OSPF110第二十六页，共30页。本章小结路由器(Router)是工作在OSI参考模型第三层的数据包转发设备，其主要功能是检查数据包中与网络层相关的信息，然后根据某些选路规则对存储的数据包进行转发。路由器的另一个功能是互联异种网络。路由器是一种专用计算机，由于应用的环境的特殊需要而有别于通用计算机。路由器由硬件主要包括中央处理器、存储器、接口等；路由器软件主要包括自举程序、路由器操作系统、配置文件和管理软件。路由器是依靠路由表进行转发的，通常路由表至少包括4个部分：目的网络地址、子网掩码、下一跳地址(NextHop)、出站接口。可被路由协议属于网络层协议，是定义数据包内各个字段的格式和用途的网络层封装协议。如IP和IPX。路由协议也被称为路由选择协议，属于应用层协议。分为距离矢量算法协议(如RIP、IGRP)和链路状态算法协议(如OSPF)等。第二十七页，共30页。本章习题一、填空题1．路由器是工作在OSI参考模型第

层(

层)的数据包转发设备。2．路由器硬件主要包括

、

、

等。3．路由器采用了以下几种不同类型的存储器，它们是

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。4．

负责保存路由器操作系统和路由器管理程序等。5．路由表通常至少包括4个部分：

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。6．常见的可被路由器协议有

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。7．常见的路由器协议有

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。8．直连路由的管理距离是