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路由器用于互联两个或多个网络#xff0c;具有两项功能#xff1a;为要转发的数据包选择最佳路径以及将数据包交换到正确的端口#xff0c;概括为路由选择和分组转发。
路由选择
路由选择就是路由器根据目的IP地址的网络地址部分#xff0c;通过路由选择算法确…路由基础
路由器用于互联两个或多个网络具有两项功能为要转发的数据包选择最佳路径以及将数据包交换到正确的端口概括为路由选择和分组转发。
路由选择
路由选择就是路由器根据目的IP地址的网络地址部分通过路由选择算法确定一条从源节点到目的节点的最佳路径。在实际网络中任意两个主机之间的传输链路上可能会经过多个路由器它们之间也可以有多条传输路由。因而所经过的每一个路由器都必须知道它应该往哪儿转发数据才能把数据传送到目的主机。为此路由器需要确定它的下一跳路由器的IP地址即选择到达下一跳的路由器的路由。然后再按照选定的下一跳路由器的IP地址将数据包转发给下一跳路由器。通过这样一跳一跳地沿着选好的路由转发数据分组,最终把分组传送到目的主机。由此可见路由选择的核心就是确定下一跳路由器的IP地址。在确定最佳路径的过程中路由选择算法需要初始化和维护路由表routing table。路由表中包含的路由选择信息根据路由选择算法的不同而不同。一般在路由表中包括这样一些信息目的网络地址、下一跳路由器地址和目的端口等信息。另外每一台路由器的路由表中还包含缺省路由的信息。路由表是路由器进行路由选择的核心建立和维护一个稳定、正确的路由表对路由器来说十分关键。路由选择实现的方法路由器使用路由选择协议根据实际网络连接情况和网络的性能建立网络拓扑结构图从而建立路由选择和转发的基础。同时路由选择算法根据各自的判断原则如网络带宽、时延、负载、路由器跳数等因素为网络上的路由产生一个权值。一般来说权值越小路由越佳,然后路由器将最佳路由的信息保存在一个路由表中当网络拓扑发生变化时路由协议会重新计算最佳路由并更新路由表。路由表中的信息告诉每一台路由器应该把数据包往哪儿转发转发给谁。因此路由表指出的是路由器转发数据的最佳路由所以路由表的路由选择功能极为重要它决定着数据分组能否正确地从源主机传送到目的主机。因此路由表是路由选择的核心。
分组转发
分组转发即沿找好的最佳路径传送信息分组。路由器在接收到一个数据分组时首先查看数据分组头中的目的IP地址字段根据目的IP地址的网络地址部分去查询路由表。如果表中给出的是到达目的网络地址的下一跳路由器的IP地址则按路由表给出的路径将数据分组转发给下一跳路由器。由下一跳路由器继续转发这样一跳一跳地转发下去最终将数据分组转发到目的端。如果目的网络是与路由器的一个端口直接相连的那么在对应于目的网络地址的路由表表项中给出的是目的端口。在这种情况下路由器就将数据分组直接发往目的端口。但是当路由表中既没有下一跳路由地址也没有目的端口时路由器则将数据分组转发给默认路由由默认路由所连的路由器继续转发最终将数据分组转发到目的端口。如果量终还是没有到达该目的网络的路由信息就将该分组丢弃。
路由表
建立和维护路由表有两种方式一是静态方式即由网络管理员手工配置和修改二是动态模式由动态路由协议自动计算和维护。
路由器工作模式
在IOS系统下路由器的工作模式主要有用户模式、特权模式、设置模式、全局配置模式、其他配置模式和RXBOOT模式。不同的工作模式提供不同的操作命令使路由器完成不同的操作。
用户模式router
当通过Console或Telnet方式登录到路由器时只要输入的密码正确路由器就直接进入了用户模式。在该模式下系统提示符为一个尖括号()。如果用户以前为路由器输入过名称则该名称将会显示在尖括号的前面。否则在尖括号之前将显示默认的名称“router”。当进入用户模式之后输人间号(?)命令将导致系统显示一个用户级EXEC命令的列表该列中的命令都是路由器当前所支持的命令。在该模式下用户只能运行少数的命令如 ping、show version 、telnet等)有限度地查看路由器的相关信息但不能对路由器的配置做任何修改也不能查看路由器的配置信息只能对路由器做一些简单的操作因而它是一个只读模式
特权模式router#
在用户模式下输入“enable”命令后按回车键即可进入超级权限模式如果设置了口令还需要在回车后按提示输入口令。在默认状态下特权模式可以使用比用户模式下多得多的命令其中绝大多数用于测试网络、检查系统查看和保存配置等但不能对端口及网络协议进行配置。该模式下最常用的操作包括管理系统时钟、进行错误检测、查看和保存配置文件清除闪存、处理并完成路由器的冷启动等操作。 进入特权模式的提示符是 Router enable Password: Router #
全局配置模式router(config)#
在特权模式下输入“config terminal”命令后回车即可以进入全局配置模式。在该模式下有功能强大的单行命令用户可以配置路由器的主机名、TFTP 服务器、超级用户口令、静态路由、访问控制列表、P 记账和多点广播等。在全局配置模式下可以配置子模式、接口配子模式等其他配置模式。
RXBOOT模式
在路由器开机60s内在超级终端下同时按Ctrl Break键3~5s可进入此状态这时路由器不能完成正常的功能只能进行软件升级和手工引导。当密码丢失时可以从该模式下恢复因此该模式是路由器的维护模式。
设置SETUP模式
该模式采用对话方式即一问一答的方式实现对路由器的配置利用该对话过程可以避免手工输入命令的繁琐但它只能对路由器进行一些简单的配置一些特殊的配置还必须通过手工输入的方式完成。 新路由器第一次进行配置时系统会自动进入设置模式并询问是否采用该方式进行配置。在任何时候要进入设置模式在特权模式下输入setup即可。
路由器相关配置命令
路由器基本信息的配置
路由器的基本信息主要包括配置路由器主机名和超级用户口令。 ①进入特权用户模式。 Router enable Router# ②进入全局配置模式。 Router#configure terminal ③配置主机名。 Router(config)#hostname router-test router-test( conlig)# ④配置系统时钟。 命令格式calendar set hh: mm: ss 1-31 MONTH 1993-2035 router-test# calendar set 21: 07: 00 24 may 2023 ⑤配置超级用户口令。 router-test# conigure terminal router-test(config)#enable secret 111111 (设置超级用户明码密码) router-test(config)#enable password 7111111 (设置超级用户加密密码) router-test( config)# 常用命令
配置保存 对路由器进行初始配置或修改配置后应及时保存配置否则路由器重启后会丢失配置。此时可以在特权用户模式下使用write命令完成保存配置。 router-testen进入特权用户模式 router-test#write memory保存路由器配置到NVRAM中 若要删除路由器的全部配置也可以在特权用户模式下使用write命令。 router-test #write erase清除配置文件 退出 在路由器中从高一级配置模式退出到低一级配置模式使用exit命令也可以使用end命令直接退回到特权用户模式。 ①从接口配置模式逐级退出到特权用户模式。 router-test(config-if) # exit router-test(config)# exit router-test # ②从接口配置模式直接退出到特权用户模式 rouler-test ( config-if) # end router-test # ping命令 ping使用echo协议通过向目标主机发送数据包根据目标主机的应答情况来了解路径的可靠性、链路的延迟时间和目的主机是否可以到达从而判别到目标网络的连通情况。 ping路由器的命令和ping主机的命令一样即ping后面加路由器的IP地址 traceroute(可简写为trace)。 trace命令是一个实用的网络诊断工具它不仅能诊断到目的网络的连通性还能跟踪到目标网络转发路径上每一级路由器的工作状况、延迟时间(最多30跳超过则视为不可达等。如果在过程中有路由器不可达会反馈出现三个*号trace命令运行过程中可使用CtrlShift 6退出。该命令可在用户模式或特权模式下使用。 router-test trace www.baidu.com也可直接使用IP地址 telnet命令 在进行网络诊断时需要经常登录到不同路由器上进行查看这就需要使用telnet命令。一般路由器可支持5个telnet同时连接。该命令可在用户模式或特权用户模式下使用。 命令格式为router-test # telnet ip 地址或主机名 show命令 show命令同样是网络管理人员经常使用的命令通过它可以查看到路由器的配置情况接口的工作状态、路由表信息、路由器软硬件版本、路由器资源的利用情况和各种协议工作信息等这些信息对网络管理人员排查和定位网络故障非常有用。该命令可以在用户模式下或特权用户模式下运行但不同模式下可以查看的信息不同在用户模式下可以查看路由器系统的软硬件版本、系统时钟、lash的使用情况等在特权用户模式下则能够查看路由器配置、路由表、IP的相关信息以及IP协议的统计信息等。 ①查看flash存储器信息及存储器中的文件 router-test show flash ②查看软、硬件版本 router-test show version ③查看系统时钟 router-test show clock ④查看路由器配置文件 router-test#show configuration ⑤查看路由器表 router-test#show ip route ⑥查看IP路由器协议信息 router-test#show ip protocols 路由器接口配置
路由器通过提供的各种接口来连接不同类型的网络从而实现不同网络间的互联。通过路由器接口配置命令可以配置接口的描述信息、接口的通信方式和接口带宽、接口的IP地址、给接口封装协议设置接口的MAC地址和最大传输单元、配置HSRP协议的备份路由和配置接口的QoS策略等。因而路由器的接口配置是路由器投入应用的基础配置之一。在进行路由器接口配置前需要进行详细的网络互联拓扑规划、接口使用规划、接口地址规划等工作。
路由器接口基本配置 配置接口描述信息 router-test en router-test# configure terminal router-test(config)#interface f0/1 router-test(conig-if) # 配置接口带宽。 进入接口配置模式使用bandwidth命令设置接口带宽带宽单位是 kbit/s。 router-test( config-if) # bandwidth 100000 配置接口描述信息。 配置接口描述信息使用description命令 router-test(config-if) #description link-to-lab 配置接口地址。 进入接口配置模式使用ip address命令配置接口的IP地址 命令格式ip address IP地址 子网掩码。 rouler-test( config-if) #ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 接口的开启与关闭。 进入接口配置模式使用shutdown、no shutdown命令关闭和开启接口。 router-test( config-if) #shutdown (关闭接口) router-test(contig-if) #no shutdown (打开接口) router-test( config-if)#
环回接口的配置
出于管理的需要路由器提供了一种虚拟的环回loopback接口这类接口在路由器上找不到实际物理存在的接口与其对应也不用于网络互连。它主要用于网络管理因为这类接口没有实际物理接口因而不受网络故障的影响一旦配置后总处于活动状态便于网络管理人员进行路由器配置和管理另外它还可以作为动态路由协议OSPF和BCP的rouler ID增强路由功能的稳定性和可靠性。 一般在进行路由器配置时在每台路由器上都配置一个环回接口由于其总是处于激活状态不会被关闭down因此当路由器上其他接口出现故障时网络管理员仍然可以通过它进行远程登录对路由器进行诊断从而方便管理具体配置如下。 router-test(config )#interface loopback0在全局配置模式下敲入命令loopback接口号的范围为0 ~2147483647 router-test(config-il) #ip address 192.18.100. 255.255.255.255配置接口IP地址和掩码注意环回接口地址的掩码一般为4个255) router-test(config-if) #no ip route-cache禁用route-cache功能 router-test(config-if) #no ip mroute-cache router-test(config-if)# 局域网接口配置
路由器上可提供包括FDDI、ATM和Token Ring以及以太网在内的各种局域网接口其中以太网接口应用最为广泛因此这里只介绍几种以太网标准的接口配置方法。以太网接口配置的主要任务包括配置接口的IP地址、接口传输速率、通信(双工)方式、MTU值以及禁用ARP代理等安全选项配置。 标准以太网接口配置实例。 标准以太网接口的接口类型为Ethernet可简写为e。 router-test(config) # interface Ethernet1 router-test(config-if) #description To-lab1 router-test(config-if) #ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 router-test(config-if) #bandwidth 10000 router-test(config-if) #no shutdown ronter-test(config-if) #exit rouler-test(config) #exit ronter-test # 快速以太网接口配置。 快速以太网的接口类型为FastEthemet可简写为f。 router-test(config) # interface FastEthemet0/1 router-test(config-if)#description To-lab2 router-test(config-if)#ip address 192.168.2.1 255. 255. 255.0 router-test(config-if)#bandwidth 100000 router-test(config-if)#duplex half 设置工作模式为半双工 router-test(config-if)#no ip directed-broadcast router-test(config-if)#no ip proxy-arp router-test(config-if)#no shutdown router-test(config-if) #exit router-test(config) # 吉比特以太网接口配置。 吉比特以太网的接口类型为GigabitEthernet可简写为g。 router-test(config)#interface GigabitEthemet0/0 router-test(config-if)description To-lab3 router-test(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 router-test(config-if)#bandwidth 1000000 router-test(config-if)#duplex full router-test(config-if)#no ip directed-broadcast router-test(config-if)#no ip proxy-arp router-test(config-if)#no shutdown router-test(config-if)#exit router-test(config )#exit router-test #
广城网接口配置 异步申行接口配置。 异步申行接口的接口类型为Asyne可简写为a。Asyne接口主要用于连接Modem设备为网络用户提供拨号上网服务。如Cieo 2511路由器可以提供16个异步行接口Ethernet接口。Asyne 接口的配置如下; router-lent(config)#interface Anynol router-test(configif)#ip unnumbered ethernet0 router-test(config-il)#encapaulation ppp 封装协议为PPP router-test(config-if)#anyne default ip uddress 192, 168. 1.1 router-test(config-if)#asyne dynimie routing router-test(config-if)#asyne mode interactive配置异步口的PPP工作方式 router-test(config-if)#no shutdown router-test(config-if)#exit router-test(config)#exit router-test # 高速同步串行接口配置 高速同步串行接口的接口类型为Serial可简写为s。Serial接口主要用于帧中继、DDN专线、卫星、微波等广域网连接。Serial接口需要配置的主要参数有接口带宽、接口协议和接口的IP 地址等。 router-test(config-if)#description To-lab4 router-test(config-if) #bandwidth 2048 配置接口带宽为2M单位是kbit/s router-test(config-if) #ip address 192.168.4.1 255.255.255.252 router-test(config-if)#encapsulation ppp 封装HDLC成PPP协议HDLC为默认值 router-test(config-if) #no ip directed-broadcast router-test(config-if) #no ip proxy-arp router-test(config-if) #no shutdown router-test(config-if) #exit router-test(config)#exit router-test # POS接口的配置。 POSPacket over SONET/SDH是一种利用SONET/SDH提供的高速传输通道直接传送IP数据包的技术同时它也是一种高速、先进的广域网连接技术。POS使用的链路层协议主要有PPP和HDLC。目前POS可以提供155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s和10Gbit/s等多种传输率的接口。 POS接口的配置任务包括在POS接口模式下设置POS物理端口的类型sdh或sonet在 POS接口模式下设置POS物理端口的协议封装模式ppp或chdle在POS接式下设置POS 物理端口的数据格式中的flag值0表示SONET帧2表示sdh帧)强制POS物理端口数据是否加扰设置POS物理端口数据的CRC校验位数16位或32位等。 在全局配置模式下配置操作如下 router-test(config)#interface POS0/1 router-test(config-if)#description To-lab5 router-test(config-if)#bandwidth 10000000 router-test(config-if)#ip address 192.168.5.1 255255.255.252 rouler-test(conlig-if)#crc16 可选的crc校验位是16和32 router-test(config-if)#pos framing sonet 可选的帧格式是sdh和sonet router-test(config-if)#no ip directed-broadcast router-test(config-if)#pos flag s1 s0 0s1s000表示是sonet的数据s1s010(十进制2)表示是sdh帧的数据) router-test(config-if)#no shutdown router-test(config-if)#exit router-test(config)#exit router-test #
