单元9 认识交换机、路由器的工作原理

组建与维护企业网络单元9认识交换机、路由器的工作原理学习内容交换机和路由器的工作原理认识静态路由配置静态路由引入局域网中的计算机访问其他网络，会先经过交换机把数据发送到网关，再由网关路由到其他网络，在这过程中交换机和路由器起到什么作用呢？SW1R1R3R2SW2路由器靠什么选择路径？交换机靠什么转发数据？交换机与路由器应用场合交换机与路由器的分工交换机主要用于同一网络中通信数据的存储转发路由器主要用于连接不同的网络，提供通信路径的选择SW1R1R3R2SW2网络1网络2网络N交换机的工作原理交换机的转发原理根据MAC地址转发数据帧初始状态123ABC00-00-00-11-11-1100-00-00-22-22-2200-00-00-33-33-33交换机对外面的世界一无所知交换机的工作原理交换机的转发原理根据MAC地址转发数据帧MAC地址学习123ABC00-00-00-11-11-1100-00-00-22-22-2200-00-00-33-33-33A的数据帧...11-11...22-22MAC地址接口标示...11-111A发送数据帧源MAC地址目的MAC地址交换机添加1号接口对应的MAC地址交换机的工作原理交换机的转发原理根据MAC地址转发数据帧广播未知数据帧123ABC00-00-00-11-11-1100-00-00-22-22-2200-00-00-33-33-33我不知道00-00-00-22-22-22广播交换机MAC地址表找不到数据帧目的MAC地址，则广播该帧交换机的工作原理交换机的转发原理根据MAC地址转发数据帧接收方回应123ABC00-00-00-11-11-1100-00-00-22-22-2200-00-00-33-33-33B的数据帧...22-22...11-11MAC地址接口标示...11-111...22-222B会响应这个广播源MAC地址目的MAC地址交换机添加2号接口对应的MAC地址交换机的工作原理交换机的转发原理根据MAC地址转发数据帧交换机实现单播通信123ABC00-00-00-11-11-1100-00-00-22-22-2200-00-00-33-33-33数据帧...11-11...22-22单播MAC地址接口标示...11-111...22-222交换机MAC地址表已有A、B的条目，A、B可以单播通信源MAC地址目的MAC地址交换机的工作原理查看交换机的MAC地址表SW1#showmac-addess-table[dynamic]SW1SW2PC1PC2PC3F0/24F0/1F0/2000a.b8b6.b5a2001a.a135.9297001d.60dd.713a000d.30ae.c200000d.28be.b600 MacAddressTable-------------------------------------------VlanMacAddress TypePorts---- ----------- -------------1000d.28be.b618DYNAMICFa0/241001d.60dd.713aDYNAMICFa0/241000a.b8b6.b5a2DYNAMICFa0/11001a.a135.9297DYNAMICFa0/2TotalMacAddressesforthiscriterion:1路由器的工作原理什么叫路由？路由就是跨越从源主机到目标主机的一个互联网络来转发数据包的过程主机A192.168.1.010.10.1.0主机B路由器将数据包转发到正确的目的地，并在转发过程中选择最佳路径路由器的工作原理数据包路由的过程数据从源主机1.1发送到目的主机4.1经历的过程路由表网段接口1.0E02.0S04.0S0路由表网段接口1.0S02.0S04.0E01.14.11.04.0E0E0S0S02.12.2AB主机1.1要发送数据到4.1路由器收到数据，查看数据包中的目标地址为4.1，查找路由表路由器A根据路由表转发数据到S0口路由器B接收到数据包，查看数据包的目标地址，并查找路由表路由器B根据路由表转发数据到E0口主机4.1接收到数据包DataDataDataDataData路由器的工作原理路由表的形成路由表是路由器中维护的路由条目的集合，路由器根据路由表做出路径选择并转发数据路由表的形成直连网段：路由器接口配置了IP地址，端口UP状态，则形成直连路由非直连网段：非直连的网络通过路由算法获取SW1R1R2R1路由表网段接口192.168.1.0/24f0/0192.168.2.0/24f0/1192.168.1.1/24192.168.2.1/24192.168.2.2/24192.168.4.1/24对于R1,192.168.1.0和192.168.2.0是直连网络，192.168.4.0是非直连网络，非直连的需要通过静态路由或动态路由方法添加到路由表f0/0f0/1交换机与路由器工作原理对比交换机工作在数据链路层根据MAC地址寻址，依据“MAC地址表”转发数据二层交换机没有路由功能，只能在同一网络转发数据，如果目标IP地址不在同一网络，则直接转发到网关交换机一般用于局域网内网的数据转发路由器工作在网络层根据IP地址寻址，依据“路由表”转发数据路由选择，根据路由算法，选择路径，再转发数据路由器用于连接局域网和外网，以及广域网互联提问小结交换机根据什么转发数据的？路由器根据什么转发数据的？什么叫路由？学习内容交换机和路由器的工作原理认识静态路由配置静态路由引入分公司和总公司通过路由器互联，发往总公司的数据，先到达分公司路由器，然后该怎么路由到总公司网络呢？SW1R1R2分公司网络公司总部网络Internet路由简介路由的概念路由是指跨越从源主机到目标主机的一个互联网络来转发数据包的过程广域网由众多路由器组成，形成网状结构，也形成了多种路径路由器需要完成选择路径的功能路由简介形成路由的条件目的地址源地址所有可能的路由路径最佳路由路径管理路由信息172.16.1.0192.168.1.0R1R2R3R5R6路由表简介路由表路由器直连的网络直接形成路由表条目路由器未直连的网络通过路由算法得到172.16.1.0192.168.1.0R1R2R3R5R6E0S0172.17.1.0172.18.1.0172.19.1.0R1路由表网络协议网络出口度量值Connected172.16.1.0E00Connected172.17.1.0S00Static192.168.1.0S01路由表简介路由表建立的三种途径直连路由：路由器端口直连的网络，直接形成路由表静态路由：管理员手工构建路由表动态路由：路由器之间动态学习，形成路由表静态路由静态路由由管理员手工配置的，是单向的缺乏灵活性，对于复杂的网络不太合适S1/0S1/0192.168.1.0/24AB192.168.2.2192.168.2.1目的地为192.168.1.0时，需将数据包转发给路由器B的192.168.2.1的接口静态路由默认路由一种特殊的静态路由。当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器把请求转发到默认路由接口一般末梢网络会使用默认路由S0S0192.168.1.0/24AB192.168.2.2192.168.2.1StubNetwork末梢网络目的地为庞大的地址集合，可将数据包转发给路由器A的192.168.2.2接口静态路由浮动静态路由路由表中存在相同目标网络的路由条目时，根据路由条目优先级的高低，将请求转发到相应端口起到链路冗余的作用首选优先级高的路由条目对应的端口转发，当此链路出现故障时选择低优先级的路由条目进行转发S1/0S1/0192.168.1.0/24ABS1/1S1/1提问小结路由表建立主要有哪几种途径？什么是末梢网络？默认路由应用场合是什么？学习内容交换机和路由器的工作原理认识静态路由配置静态路由引入分公司要连接外网，需要先连入总部网络才能访问因特网，分公司网络可以看成末梢网络，那么分公司路由器该如何配置路由呢？SW1R1R2分公司网络公司总部网络Internet末梢网络静态路由的配置静态路由的配置Router(config)#iproutenetworkmask{address|interface}默认路由的配置Router(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0address浮动静态路由的配置添加管理距离distance，数值越大路由优先级越低，默认为1，取值范围为1-255Router(config)#iproutenetworkmask{address|interface}[distance]下一跳地址或出口管理距离，越小越优先代表任何网络静态路由配置实例分公司连接总公司网络分公司需要访问总公司网络，通过两个路由器实现互联。为了保障链路可靠，使用了双链路互通192.168.10.0网段的链路为带宽大的主链路，192.168.11.0网段的链路为带宽小的备份链路在主链路上配置静态路由实现全网互通，在备份链路上配置浮动静态路由，实现链路冗余总公司S1/0S1/0192.168.1.0/24R1R2S1/1S1/1192.168.10.2/30192.168.11.2/30192.168.1.10/24F0/0192.168.10.1/30192.168.11.1/30.254192.168.1.20/24总公司S1/0S1/0192.168.1.0/24R1R2S1/1S1/1192.168.10.2/30192.168.11.2/30192.168.1.10/24F0/0192.168.10.1/30192.168.11.1/30.254192.168.1.20/24静态路由配置实例配置步骤连接设备；PC机配置好IP地址，R1、R2配置好接口地址R1配置静态路由R1(config)#iproute192.168.1.0255.255.255.0192.168.10.2R2配置默认路由R2(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0192.168.10.1静态路由配置实例查看路由表此时没有配置备份链路，但已实现互通查看R1的路由表R1#showiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2i-IS-IS,su-IS-ISsummary,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2ia-IS-ISinterarea,*-candidatedefault,U-per-userstaticrouteo-ODR,P-periodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortisnotset192.168.10.0/30issubnetted,1subnetsC192.168.10.0isdirectlyconnected,Serial1/0192.168.11.0/30issubnetted,1subnetsC192.168.11.0isdirectlyconnected,Serial1/1S192.168.1.0/24[1/0]via192.168.10.2

直连路由静态路由直连路由网段所在端口静态路由下一跳地址管理距离静态路由配置实例查看路由表查看R2的路由表R2#showiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2i-IS-IS,su-IS-ISsummary,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2ia-IS-ISinterarea,*-candidatedefault,U-per-userstaticrouteo-ODR,P-periodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortis192.168.10.1tonetwork0.0.0.0192.168.10.0/30issubnetted,1subnetsC192.168.10.0isdirectlyconne