网络规划与实现什么是路由课件

什么是路由？网络规划与实现1.什么叫路由？ 路由概念：路由就是通过互联的网络把信息从源地址传输到目的地址的活动。路由发生在0SI网络参考模型中的第三层即网络层。2.路由选择 路由规定把信息包从一个地址发送到另外一个地址的路径。一条路由并不规定全部路由，仅仅只是主机到网关的一条路径，然后再由网关把包转发到目的地主机或另外一个网关。 路由选择是指选择一条发送报文的路径，而网关是指任何能够完成路由选择功能的网络设备，用来连接不同的网络。 路由选择由IP层来完成，在一台主机上不一定需要完成路由选择的守护进程。报文距离通常用网关跨（HOP）数来表示，称作METRIC。一个报文从源地址到达目的地址的距离依赖于报文必须经过的网关跨数。一台主机到它直联网的跨数为零，如果通过一个网关就能就能到达指定的网络，则它到该网络的跨数为1，依此类推。3.路由过程4.路由器处理数据包的两个过程一、RoutingProcess当一个数据包进入路由器：拆去二层帧头；进入缓冲区；查看目标地址（匹配路由表）；重新封装二层帧头；转发。二、SwitchingProcess:Checkframingandbufferpacket;查看二层帧，进行CRC校验，层三的数据和头部进入缓冲区（buffer）；Checkroutingtable;查路由表，从buffer中拿出目标IP和路由表进行匹配（与运算）；Re-Encapsulationlayer2header;重新封装二层帧头； 注：1）二层帧头包括源MAC地址和目标MAC地址。

2）此时的二层帧头的源MAC已经变为路由器出接口的地址。Forwardingfromonelocalinterface;转发（从一个本地接口封装）5.路由器交换算法过程交换：最初的Cisco路由器采用集中式ＣＰＵ包交换，所有的包通过共享总线传到ＣＰＵ，经路由表查找，ＣＲＣ重算，再通过共享总线把包传到适当的线路卡上。快速交换：到达某特定目的地址的ＩＰ包通常会引起数据包流，即假设交换过到特定目标的包之后，另一个很可能不久也会到达。通过构建最近交换目标的高速缓存，可以减少包在全路由表中查找同一目标的次数，这种“一次路由，然后交换”的方式称为快速交换，快速交换大大提高了路由器的包转发速率，因而成为Cisco路由器平台上缺省的交换机制。但有一点需要注意，ＩＰ路由表的改变必须高速缓存无效，在路由状况不断变化的环境中，路由高速缓存的优势将受到很大限制。6.自治交换：自治交换的特点是从ＣＰＵ中卸载了一些交换功能。在效果上，将路由高速缓存功能从ＣＰＵ移到辅助交换处理器上，线路卡上的接收包先在交换处理器中完成本地路由高速缓存目标的查找，若查找失败时才中断ＣＰＵ执行路由表查找。在此，Cisco将周期性计算路由的ＣＰＵ改名为路由处理器，把辅助交换处理器改名为交换处理器。Cisco7000系列的路由器上执行自治交换，可使吞吐量等性能进一步提高。分布式交换：随着ＶＩＰ（VersatileInterfaceProcessor，通用接口处理器）卡引入，路由器的交换体系逐渐向对等多处理器结构发展。每个ＶＩＰ卡都包含ＲＩＳＣ处理器，维护最新的由路由交换处理器产生的快速交换高速缓存的拷贝，并能独立实现路由交换的功能，高速完成两种类型的交换－－－本地ＶＩＰ的交换和ＶＩＰ之间的交换。7.CEF特快交换：CEF(Cisco'sExpressForwarding)是一种高级的第三层交换技术，它主要是为高性能、高伸缩性的第三层ＩＰ骨干网交换设计的。

CEF利用邻接表提供数据包的MAC层重写所需的信息。FIB中的每一项都指向邻接表里的某个下一跳中继段。若相邻节点间能通过数据链路层实现相互转发，则这些节点被列入邻接表中。 系统一旦发现邻接关系，就将其写到邻接表中，邻接序列随时都在生成，每次生成一个邻接条目，就会为那个邻接节点预先计算一个链路层头标信息，并把这个链路层头标信息存储在邻接表中，当决定路由时，它就指向下一网络段及相应的邻接条目。随后在对数据包进行ＣＥＦ交换时，用它来进行封装。8.路由类型 一条路由并不完全描述一条完整的路径，它仅仅定义从一个主机到一个网关的路径段，或者一个网关到另外一个网关的路径段。TCP/IP通常按照下列顺序搜索路由表以找到路由的最佳匹配： (1)主机路由：定义网关到一个指定主机的路由；

(2)网络路由：定义网关到一个指定网段或网络的一条路由；

(3)缺省路由：如果主机路由和网络路由都没有定义一条到目的地的路由，则使用缺省路由。9.静态路由与动态路由静态路由 由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）由，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。动态路由 动态（Dynamic）路由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（RoutingProtocol）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。路由器的结构路由器的体系结构。 从体系结构上看，路由器可以分为第一代单总线单CPU结构路由器、第二代单总线主从CPU结构路由器、第三代单总线对称式多CPU结构路由器；第四代多总线多CPU结构路由器、第五代共享内存式结构路由器、第六代交*开关体系结构路由器和基于机群系统的路由器等多类。10.直连路由与非直连路由 IP协议是根据路由来转发数据的。路由器中的路由有两种：直连路由和非直连路由。 路由器各网络接口所直连的网络之间使用直连路由进行通信。直连路由是在配置完路由器网络接口的IP地址后自动生成的，因此，如果没有对这些接口进行特殊的限制，这些接口所直连的网络之间就可以直接通信。 由两个或多个路由器互连的网络之间的通信使用非直连路由。非直连路由是指人工配置的静态路由或通过运行动态路由协议而获得的动态路由。其中静态路由比动态路由具有更高的可操作性和安全性。

IP网络已经逐渐成为现代网络的标准，用IP协议组建网络时，必须使用路由设备将各个IP子网互连起来，并且在IP子网间使用路由机制，通过IP网关互连形成层次性的网际网。11.单路径与多路径路由 一些复杂的路由协议支持到同一目的的多条路径。与单路径算法不同，这些多路径算法允许数据在多条线路上复用。多路径算法的优点很明显：它们可以提供更好的吞吐量和可靠性。12.平坦与分层路由 一些路由协议在平坦的空间里运作，其它的则有路由的层次。在平坦的路由系统中，每个路由器与其它所有路由器是对等的；在分层次的路由系统中，一些路由器构成了路由主干，数据从非主干路由器流向主干路由器，然后在主干上传输直到它们到达目标所在区域，在这里，它们从最后的主干路由器通过一个或多个非主干路由器到达终点。 路由系统通常设计有逻辑节点组，称为域、自治系统或区间。在分层的系统中，一些路由器可以与其它域中的路由器通信，其它的则只能与域内的路由器通信。在很大的网络中，可能还存在其它级别，最高级的路由器构成了路由主干。 分层路由的主要优点是它模拟了多数公司的结构，从而能很好地支持其通信。多数的网络通信发生在小组中（域）。因为域内路由器只需要知道本域内的其它路由器，它们的路由算法可以简化，根据所使用的路由算法，路由更新的通信量可以相应地减少。13.域内与域间路由 一些路由算法只在域内工作，其它的则既在域内也在域间工作。这两种算法的本质是不同的。其遵循的理由是优化的域内路由算法没有必要也成为优化的域间路由算法。14.什么时候使用多路由协议？ 当两种不同的路由协议要交换路由信息时，就要用到多路由协议。当然，路由再分配也可以交换路由信息。下列情况不必使用多路由协议：从老版本的内部网关协议（InteriorGatewayProtocol，IGP）升级到新版本的IGP.想使用另一种路由协议但又必须保留原来的协议。想终止内部路由，以免受到其他没有严格过滤监管功能的路由器的干扰。在一个由多个厂家的路由器构成的环境下。15.路由器的启动顺序首先是自检即，hardwaretest；接下来要做的事情就是执行ROM中的普通自举程序加载器（genericbootstraploader)。即loadbootstrap；第三步就是加载IOS了，即loadIOS，加载IOS时所使用的位置由配置寄存器(configurationregister)的启动字段(bootfield)决定。接下来就是装载配置文件了即正确的顺序是：hardwaretestloadbootstraplookinNVRAMforconfigurationregistersettingloadIOSloadstartup-config16.配置路由器通过console口配置通过拨号远程配置通过telnet方式配置通过哑终端方式配置通过FTP方式传送配置文件17.通过console口配置建立本地配置环境配置口(Console)配置口（console）电缆R232串口创建超级终端（II）选择串口（III）20.端口设置（IV）21.通过拨号线路配置路由器将路由器和PC分别与modem连接备份电缆modemmodemPSTN/ISDN通过Telnet配置本地路由器[Quidway-Ethernet0/0]