最新CCNA课件3_链路状态路由协议
路由协议RIP和OSPFPPT演示课件
10.0.0.0
R1
.1
.2
.1
.2
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R2
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R3 40.0.0.0
Routing Table
NET
Next hop
Metri c
C 10.0.0.0
0
C 20.0.0.0
0
R 30.0.0.0 20.0.0.2
1
Routing Table
NET
Next hop
Metric
RIP v2
发送路由更新时，携带子网掩码，因此支持不连续子网
10.1.1.0/24
.1
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R1 192.168.1.0 R2 192.168.2.0 R3 10.1.2.0/24
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Routing Table
NET
Next hop
10.1.1.0/ 192.168.1.1 24
再过30s，路由器的第二个更新周期到了，再次发送路由表
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有类路由与无类路由 根据路由协议,在进行路由信息宣告时,是
链路状态路由协议
链路状态路由协议链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）是一种通过交换路由信息来建立网络拓扑图，并根据该图来为数据包选择最佳路径的协议。
它具有高效、灵活、稳定等特点。
本文将介绍链路状态路由协议的工作原理、优缺点以及常见的链路状态路由协议。
链路状态路由协议的工作原理是通过交换链路状态包来建立网络拓扑图。
每个路由器都维护着一个链路状态数据库，存储了与其相连的邻居路由器及其连接状态信息。
当一个路由器状态发生改变时，例如链路中断或网络拓扑变化，它会发送链路状态包给相邻的路由器。
相邻路由器收到后，将更新链路状态数据库，并广播给自己的相邻路由器。
通过交换链路状态包，每个路由器都能了解整个网络的拓扑结构。
基于链路状态数据库，每个路由器都可以计算出到达任意目的地的最短路径。
具体的计算过程一般采用Dijkstra算法，它通过比较各路径的代价来选择最优路径。
计算完成后，路由器将最佳路径信息存入路由表中。
当数据包到达时，路由器会根据路由表中的最佳路径选择发送出去。
链路状态路由协议的优点是具有较高的计算效率和稳定性。
由于每个路由器都只需要计算到达各目的地的最短路径一次，而不需要像距离向量路由协议那样进行循环计算，因此计算效率较高。
同时，链路状态路由协议也具有较好的稳定性，当网络发生变化时，只需要更新受影响的路由器的链路状态数据库，而不需要更新整个网络的路由表。
然而，链路状态路由协议也存在一些缺点。
首先，链路状态数据库的维护需要消耗一定的计算和存储资源，特别是在大型网络中。
其次，链路状态路由协议对网络的可伸缩性要求较高，当网络规模较大时，链路状态数据库的交换和计算开销会增加。
此外，链路状态路由协议对网络拓扑的变化较为敏感，一旦网络中链路发生变化，需要进行链路状态数据库的更新和链路状态包的交换，会引发一定的网络开销。
常见的链路状态路由协议包括OSPF（Open Shortest Path First）和IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）等。
ccna课件ppt
2 交换机的配置
掌握交换机的配置方法，理解VLAN的概念和作用，掌 握VLAN的划分方法。
3 VLAN的概念和作用
掌握交换机的配置方法，理解VLAN的概念和作用，掌 握VLAN的划分方法。
4 VLAN的划分
掌握交换机的配置方法，理解VLAN的概念和作用，掌 握VLAN的划分方法。
实验二：路由器静态路由和动态路由配置
02
CCNA认证要求考生掌握基本的网络概念、协议和Cisco设 备配置，并具备一定的故障排除能力。
03
获得CCNA认证有助于提升个人在IT行业的职业竞争力，为 后续获取更高级别的Cisco认证奠定基础。
课程目标
学会配置常见的Cisco网络设备 ：如路由器、交换机、访问控制 列表（ACL）等。
培养解决实际网络问题的能力， 提高故障排除技能。
3
详细描述
基本ACL通常用于允许或拒绝整个IP地址 范围的流量，而扩展ACL则提供了更细 粒度的控制，可以基于特定的协议（如 TCP或UDP）和特定的端口号来过滤流 量。
访问控制列表（ACL）
总结词
配置ACL需要遵循一定的步骤，包括确定ACL的需求、选择合适的ACL类型、定义条件顺序、配置具体的条件以 及将ACL应用到相应的接口上。
01
掌握网络基础知识：包括IP地址 、子网划分、路由协议等。
02
03
04
了解网络安全和网络优化的基本 概念和方法。
学习方法
系统学习
按照课程大纲逐步学习，掌握每个章节的重点和难点。
实践操作
利用模拟软件或真实设备进行实验操作，加深对理论知识的理解。
参加在线论坛和社区
与其他学员或行业专家交流，分享学习心得和经验。
CCNA讲义
CCNA讲义第一章 CCNA概述一、Cisco 认证概述CCNA cisco certified network associateRouting and switching supportCCNP cisco certified network professionalRouting and switching supportCCIP cisco certified internework professionalCommunications and servicesCCIE cisco certified internetwork expertRouting and switching supportSecurityCommunications and services二、 CCNA 课程设置第一单元互连网概念综述配接 Cisco设备操作与配置Cisco IOS设备管理网络环境第二单元交换机基本操作VLAN实现第三单元基于TCP/IP的互连网络IP 路由用访问列表初步管理 IP流量配置 Novell IPX建立串行的点对点连接应用 ISDN BRI实现广域网连接应用帧中继实现广域网连接三、 CCNA考试设置640-507 2001年以前使用640-507 截至于2005年9月30日640-801 考试题数为55，考试时间为90分钟，考试费用为125美元 640-811/640-821 每门考试时间为六十分钟，考试费用为200美金第二章路由器与交换机的基本配置一、分层的网络模型1. 核心层他在不同的分层设备之间提供高速的连接他有高速的交换机组成，并且不执行任何类型的分组式或桢的操作2. 分布层控制各层的广播保护各层之间的流量提高逻辑寻址执行安全措施在不同的介质类型之间转换交换机或路由器工作在此层3. 接入层提供用户到网络的初步连接交换机工作在此层二、Cisco 连接设备1. 集线器集线器运行在物理层，并为以太网提供逻辑总线型连接集线器上的设备在同一个冲突域交换机运行在数据链路层交换机解决了带宽与冲突问题（工作原理）Catalyst 1900/2800/2950/3550/4000/6x00/8500大多数交换机工作在第二层，也有工作在三层3. 路由器路由器控制组播与广播（工作原理）路由器能找出比网桥更好的到达接受站的路径，因为路由选择协议提供丰富的度量架构路由器允许把不同类型的介质连接在一起（以太网与令牌环，fddi/ppp）路由器可以利用多个VLAN在同一个接口上交换分组通过访问列表过滤流量或者利用加密来保护数据Cisco 1700/2500/2600/3600/3700/7200/7500/12000Cisco 1700/2500/2600 为底端交换机Cisco 3600/3700为中端交换机Cisco 7200/7500/12000为高端交换机三、常用线缆1. 双绞线直通线：DTE——DCE交叉线：DTE——DTE /DCE——DCE反线： router/switch的控制线在LAN中，DTE是指路由器，个人机或文件服务器DCE是指HUB/SWITCH/CSU/DSU2. 在WAN 连接中主要使用EIA/TIA——232EIA/TIA——449X.21V.24V.35RJ—45四、Catatlyst 1900交换机与Catatlyst 2950交换机的介绍1. 端口介绍2. LED的介绍SYSTEM LED 绿色：系统已开机并可用浅绿色：系统遇到了故障关闭：系统已断开RPS LED 绿色：RPS 一连上并可用浅黄色：RPS 以安装，不可用闪烁的浅黄色：内/外RPS都已安装，但电力是由RPS提供的关闭：没有安装RPS3. 模式按钮（端口模式）STAT LED发光表明以太网上方的LED显示的是端口的状态UTIL LED发光表明以太网端口上方的LED正在祈祷使用统计量条的作用FDUP发光表明以太网端口上的LED双工模式SPEED发光时表明此LED对应的端口是100m/s4. 默认配置所有的端口都已启用1900系列交换机上的10baseT端口设定为半双工，而两个100mb的端口设定为自动协商的双工模式2950系列交换机上的所有端口设定为自动侦测的双工和速率1900系列交换机的默认交换方法为碎片隔离（2950系列交换机只支持存储转发）在所有端口上CDP已启用在所有端口上STP已启用交换机没有口令保护交换机上没有配置IP寻址五、接口的命名1.交换机接口的命名Type slot_#/port_#Type 是指接口的类型，如 Ethernet/fastethernet/gigabitSlot_# 是指插槽口，对于1900/2950的所有固定接口，插槽号开始与0，其它的模块从1开始Port_# 是指端口号，从1开始上增对于1924交换机，他背面的AUI端口是ethernet0/25两个快速以太网上行链路端口是fastethernet0/26,fastehernet0/272. 路由器接口的命名Type slot_#/port_#Type 是指接口的类型，如ATM/ASYNC/BRI/ETHERNET/FDDI/SERIAL/TOKENRINGt Slot_# 是指模块，插槽号开始与0Port_# 是指端口号，从0开始上增例如：3640路由器第3个插槽中的4个端口串行模块Serial2/0、Serial2/1、Serial2/2、Serial2/3六、IOS的启动（Internetwork Operating System）1.进行硬件测试2.定位加载IOS3.定位并且执行这个设备的配置文件七、EXEC模式1.用户模式用户模式可以查看交换机的连接状态，访问其它网络和主机，但不能看到和更改交换机的设置内容2.特权模式（enable/disable）设置和系统有关的一些内容，如系统时间的设置进行配置的检查和测试，如show/ping进行文件管理，如保存，清除3.全局配置模式在特权模式下输入Configure terminal直接进入全局模式在此模式下可以设置交换机的全局参数4.子配置模式Switch(config-if)#Switch(config-subif)#Switch(config-line)#Switch(config-controller)#Switch(config-router)#八、1900/2900系列交换机的基本配置1.指定主机名在1900上指定(config)#hostname 19001900(config)#1900(config)#no hostname 1900在2900上指定(config)#hostname 29002900(config)#2900(config)#no hostname 29002.指定口令1>在1900上指定1900（config）#enable password level level_# password 用户模式的级别数是1，而特权模式的级别数是151900（config）#enable password level 1cisco1900（config）#enable password level 15 cisco2>在2900上指定为控制台端口指定登陆口令2950(config)#line console 0 （0 是指控制台端口）2950(config-line)#password console_password为telnet登陆设置口令2950(config)#line vty0-152950(config-line)#password telnet_password2950(config)#login注：vty是指虚拟终端，它是telnet幻想出来的名称，2950交换机同时支持多达16个telnet连接，并在内部用一个号码跟踪一个连接，Login他向IOS表明使用有password 命令配置的口令配置特权模式口令2950(config)#enable password password2950(config)#enable secret password第一条使用不加密的口令，第二条是用加密的口令3.接口的配置（1922/2950两种设备相同）1>端口的启用与关闭Switch(config)#interface ethernet/fastethernet/gigabitethernet slot_#/port_#Switch(config)#interface Ethernet0/1Switch(config)#int e0/1Switch(config-if)#shutdownSwitch(config-if)#no shutdown2>设置接口的双工模式1900(config)>#interface Ethernet|fastethernet 0/port_number1900(config-if)>#duplex auto|full|half|full-flow-control2900(config)># interface Ethernet|fastethernet 0/port_number2900(config-if)>#duplex auto|full|half3>设置端口的速度2950(config)>#interface fasteethernet|gigabit 0/port_#2950(config-if)>#speed 10|100|auto4>查看与清除MAC地址表1900>show mac-address-table(查看MAC地址表的记录，1900最多容纳1024个MAC地址，2950多容纳8192个MAC地址)1900(config)>#clear mac-address-table (清除地址表中的MAC地址) 5>配置静态MAC地址1900(config)># mac-address-table permanent mac_address interface 例如：1900(config)># mac-address-table permanent 0000.00c0.1111 ethernet 0/11900(config)>#end1900(config)>#show mac-address-table2950(config)># mac_address_table static mac_address vlan valv_# interface type module/port_#例如：2950(config)># mac-address-table static 0000.00c0.1111 valan 1 interface ethernet 0/12950 (config)>#end2950 (config)>#show mac-address-table6>配置静态端口安全措施1900(config)>#mac-address-table restricte dstatic mac_address source_port list_of_allowed_interface例如：1900(config)># #mac-address-table restricted static0000.0c7a.4444 ethernet0/1 ethernet0/2与ethernet0/2相连的所有设备都可以访问MAC地址为0000.0c7a.4444的设备，而此设备是与ethernet0/1相连的——所有其他得流量是被禁止到达此设备的7>配置1900动态端口安全措施1900(config)># interface ethernet|fastethernet 0/port_number1900(config-if)>#port secure(启用此特性)1900(config-if)>#port secure mac-mac-count value(限定粘性学习特性能够学到的地址数量，其默认值为132)8>清除某个端口上的粘性学习特性1900(config)># interface ethernet|fastethernet 0/port_number1900(config-if)>#port secure mac-mac-count 1321900(config-if)>#no port secure查看端口上的粘性学习特性1900>show mac-address-table security9>配置2950动态端口安全措施2950(config)>#interface fastethernet|gigabit 0/port_#2950(config-if)>#switchport mode access2950(config-if)># switchport port-secrutity2950(config-if)># switchport port-secrutity maximum value2950(config-if)># switchport port-secrutity violation protect|restrict|shudown2950(config-if)># switchport port-secrutity mac-address mac_address2950(config-if)># switchport port-secrutitymac-address sticky4.指定IP寻址在1900上指定1900(config)#ip address ip_address subnet_mask1900(config)#ip default-gateway router’s_address在2950上指定2950(config)#interface vlan12950(config-vlan)#ip address ip_address subnet_mask2950(config-vlan)#exit2950(config)#ip default-gateway router’s_address5.配置文件（1922/2950两种设备相同）1〉查看当前配置Switch#show running-config此命令查看1900/2900系列交换机的当前配置2〉查看开机设置Switch#show startup-config3〉查看版本Switch#show version4>查看端口信息Switch#show interface type slot/port对Fastethernet 0/1 is up, line protocol up说明：第一个up是指物理层的状态，第二个up是指数据链路层的状态，物理层的状态可能有的值：Up:交换机正在这个端口上侦听物理层信号Dow n:交换机在这个接口上没有侦听到物理信号，这种情况可由一连接的设备已关闭、没有与线缆连接或者使用了错误类型的线缆所引起的Administratively down:用户已经利用shutdown命令关闭了这个端口数据链路层状态可能具有的值Up:数据链路层时可用的Down:数据链路层是不可用的，这种情况是由在一条串行连路上错过的keepalive、没有定时或者不正确的封装类型所引起的5>查看IP配置Switch#show ip（1900）Switch(config)#show ip interface brief（2900）6>保存设置（2900需要1900不需要）Switch(config)#copy running-config startup-config八、路由器的基本配置1. 运行系统配置会话Router#setup2. 指定主机名Router(config)#hostname 25002500(config)#3. 口令配置1>控制端口口令设置Router(config)#line console 0Router(config-line)#password console_passwordRouter(config-line)#exit2>telnet 端口口令设置Router(config)#line vty 0 4Router(config-line)#password telnet_passwordRouter(config-line)#login3>辅助端口令设置Router(config)#line aux 0Router(config-line)#password console_passwordRouter(config-line)#exit4>特权模式口令设置Router(config)#enable password passwordRouter(config)#enablen secret password3. 设置登陆横幅Router(config)#banner motd$ this is a private system and only authorized individualsAre allowed $Router(config)#Router(config)#banner motd ‘keep out ‘Router(config) #4. 更改休止超时默认情况下，休止10分钟之后路由器将自动令用户退出，可以利用exec-timout线路子配置模式改变这个时间Router(config) #line line_type line_#Router(config-line) #exec-timeout minutes seconds如果想让某条线路永远不超时，可以将分钟和秒钟的值设为0例如：Router(config) #line console 0Router(config-line) #exec-timeout 0 0要验证线路的配置Router#show line con 05. 配置路由器接口Router(config) #interface type [slot#]/port#Router(config-if) #Type：同步串口serial、async串行、ISDN bri和pri、atm、fddi、tokenring、ethernet、fastethernet、gigabitethernet在没有额外插槽的情况可以省略插槽号ethernet0/e0/serial0/s0/bri0 6. 添加接口描述Router(config) #interface type [slot#]/port#Router(config-if) #description interface_description7. 启用和禁用接口(cisco路由器的接口在默认的情况下是禁用的)Router(config) #interface type [slot#]/port#Router(config-if) #no shutdownRouter(config) #interface type [slot#]/port#Router(config-if) # shutdown8. 配置LAN接口Router(config)#interface ethternet [slot#]/port#Router(config-if) # media-type media_typeRouter(config-if) #speed 10|100|autoRouter(config-if) #[no] half-douplex介质类型（media_type）:aui、10baset、100baset、miiSpeed 是指端口速度，推荐设定为autoHalf-duplex 是指半双工No Half-duplex 是指全双工9. 配置串行接口把一个端口设置成能够执行外部DCE的功能Router(config)#interface serial [slot#]/port#Router(config-if)#clock rate rate_in_bits_per_second如果不能确定那台路由器拥有这条线缆的DTE，那台路由器拥有DCE端，可以使用下面的命令查看Router>show controller serial [slot#]/port#10. 配置带宽参数Router(config)#interface serial [slot#]/port#Router(config-if)#bandwidth rate_in_kbps例如：将一个时钟为56000bit/s的串行接口的带宽改为56kbp/sRouter(config)#interface serial 0Router(config-if)#bandwidth 5611．配置IP寻址信息1>IP地址的分配Router(config)#interface type [slot#]/port#Router(config-if)#ip address ip_address subnet_mask例如：Router(config)#interface Ethernet 0Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit可以通过以下命令验证IP寻址的配置Router(config)#show interfaceRouter(config)#show ip interfaces可以通过以下命令清除地址Router(config)#no ip address2> 0子网的配置Router(config)#ip subnet-zero3> 启用定向广播的配置Router(config)#interface type [slot#]/port#Router(config-if)#ip directed-broadcast在命令前加no禁用4>IP子网掩码显示方式的配置Router#term ip netmask-format bit-count/decimal/hexadecimal 或Router(config)#line line_type line_#Router#term ip netmask-format bit-count/decimal/hexadecimal 可以通过以下命令验证配置Router(config)#show interfaceRouter(config)#show ip interfaces5> 静态主机配置Router(config)#ip host name_of_host[tcp_port_#]Ip_address_of_host6>DNS解析的配置Router(config)#ip name-server ip_address_dns_server禁用DNS查询Router(config)#no ip domain-lookup12.验证路由器的操作1>查看接口的状态和配置Router#show interface [type [slot_#]/port_#] 2>查看接口的IP配置Router#show IP interfaceRouter#show IP interface brief (简化显示) 3>查看路由器解析表中的静态和动态DNS条目Router# show hosts4>查看路由器的综合信息Router #show version13.路由器的配置文件1>查看正在运行的配置文件Router# show running-config2>查看存储在NVRAM中的配置文件Router# show startup-config3>将RAM中的配置文件保存到NVRAM中Router# copy running-config startup-config 4>将NVRAM中的配置文件恢复到RAM中Router# copy startup-config running-config 5>将RAM文件保存到TFTP服务器上Router# copy running-config tftp6>将TFTP文件恢复到RAM服务器上Router# copy tftp running-confi g7>将NVRAM文件保存到TFTP服务器上Router# copy startup-config tftp8>将TFTP文件恢复到NVRAM服务器上Router# copy tftp startup-config9>删除配置文件Router# erase startup-configRouter# erase running-config九、IOS故障排除Show interface命令第二层Cisco发现协议（CDP）第二层Ping命令第三层Traceroute命令第三层Telnet命令第七层Debug命令第二层到第七层1. cisco 发现协议（CDP）CDP运行在数据链路层，它使用SNAP桢类型，CDP消息以组播的形式每60秒钟生成一次，对于失去联系的邻居的CDP更新，其抑制计时为180秒，CDP支持的接口包括ATM、以太网、 FDDI 、桢中继、HDLC 、PPP，CDP消息不传播到与其直接相连的相邻cisco设备之后的其他cisco设备上1>全局启用和禁用CDP协议（不能在1900交换机上使用）Router(config)#[no] cdp run2>基于接口上启用或禁用CDP（可以在1900交换机上使用）Router(config)#interface type [slot_#/] port_#Router(config-if)#[no] cdp enable3>查看cisco设备上CDP的状态Router# show cdp注：holdtime value（抑制计时）：抑制计时决定在没有发现来自于那个邻居的CDP更新的情况下，邻居的信息保留在本地CDP表中的时间长度4>查看基于接口的CDP配置Router# show cdp interface5>查看与用户cisco设备相连的CDP邻居的摘要清单Router# show cdp neighbors6>察看特定邻居的CDP详细信息Router# show cdp entry neighbor’s_nam e7>查看关于所有连接的设备cdp详细信息Router# show cdp neighbor detail2. ping 使用（使用ICMP回送消息发起测试，来测试到到一台设备的第三层连通性）ping 172.0.0.1测试环回地址，如果这个ping失败，那就是PC上所按装的TCP/IP协议栈出了问题ping 本地IP 如果失败，那就是IP地址配置出现了问题ping 默认网关，如果失败，那就是所配置的默认网关、默认网关本身或者用户PC上所配置的子网掩码值出了错误1>简易的Ping命令（在用户模式与特权模式下都使用）Router>ping destination_ip_address_or_host_name2>扩展的Ping(在1900上不能使用，必须在特权模式下使用)Router# ping3. Traceroute 的使用（Traceroute将列出途中的每台路由器，通过用于排除路由器选择问题）1>简易的Traceroute命令（在用户模式与特权模式下都使用）Router# traceroute destination_ip_address_or_host_name2>扩展的Traceroute命令Route# trace4.telnet 的使用（它用于测试第七层的连通性）Router# telnet name_of_the_destination/destination_ip_addressCTRL+SHIFT+6+X可以回到上一个会话验证连接Ruouter# show users清除连接Router# clear line line_#5.debug 的使用Router# no debug allRouter# undebug all第三章虚拟局域网（VLAN）一、网桥与交换机1.网桥与交换机的对比网桥使用软件来执行交换，交换机使用（ASIC专用集成电路）硬件方式执行交换网桥在同一时刻只能转发一路信号，交换机可以同时转发多路2.交换方法1>存储转发存储转发交换接收完整的桢，检验CRC，然后转发这个桢。
数据链路层PPT课件
3.2 点对点协议 PPP—4帧格式
先发送
首部
FAC 7E FF 03
字节 1 1 1
协议 2
IP 数据报
信息部分 不超过 1500 字节 PPP 帧
尾部
FCS
F 7E
2
1
3.2 点对点协议 PPP—4帧格式
当 PPP 用在同步传输链路时 ，采用比特填充。
在发送端，只要发现有 5 个 连续 1，则立即填入一个 0 。接收端对帧中的比特流进 行扫描。每当发现 5 个连续 1时，就把这 5 个连续 1 后 的一个 0 删除，
1. 进行串行/并行转换 2. 对数据进行缓存 3. 在计算机的操作系统安装设备驱动程序 4. 实现以太网协议
40
3.3 使用广播信道的数据链路层—概述
IP 地址
计算机
硬件地址
CPU 和 存储器
并行 通信
适配器 （网卡）
至局域网 串行通信
生成发送的数据 把帧发送到局域网 处理收到的数据 从局域网接收帧
(1) 封装成帧 (2) 透明传输 (3) 差错控制 (4)最大传送单元 (5)网络层地址协商
1. PPP 协议不需满足的需求 (1) 纠错
(2) 流量控制
3.2 点对点协议 PPP—3组成部分
PPP 协议有三个组成部分 1. 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法 2. 链路控制协议 LCP (Link Control Protocol) 3. 网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)
3.2 点对点协议 PPP—1应用范围
现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对 点协议 PPP (Point-to-Point Protocol)。
网络路由技术中的链路状态路由协议详解
网络路由技术中的链路状态路由协议详解在现代网络通信中，路由技术起着至关重要的作用。
它决定了数据包在网络中的传输路径，保证了网络的正常运行和数据的高效传输。
而在路由技术中，链路状态路由协议是一种常见且重要的协议。
一、概述链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）是一种基于链路状态信息的路由协议。
它通过路由器之间交换链路状态信息，利用图论算法计算出最短路径，并将最优路径信息保存在路由表中，从而实现网络中数据包的高效传输。
二、链路状态信息的获取在链路状态路由协议中，每个路由器周期性地向周围的邻居路由器发送链路状态包（Link State Advertisement，LSA），其中包括自身的状态和与邻居之间的链路状态。
邻居路由器收到链路状态包后，会更新自己的链路状态数据库（Link State Database，LSDB）。
通过不断地交换链路状态包，路由器可以获得整个网络的链路状态信息。
三、链路状态数据库的构建路由器通过收集和更新链路状态包，不断完善自己的链路状态数据库。
链路状态数据库保存了网络中所有路由器的链路状态信息，并以图的形式呈现。
通过分析链路状态数据库，路由器可以计算出网络的拓扑结构，即路由器之间的连接关系。
基于这个拓扑结构，路由器可以利用图论算法计算出最短路径。
四、最短路径算法在链路状态路由协议中，最短路径算法是计算最优路径的核心。
常见的最短路径算法包括Dijkstra算法和SPF算法（Shortest Path First）。
这些算法基于图的结构，通过计算路径的各种指标（如距离、带宽等）来确定最短路径。
最短路径算法的运行过程一般包括初始化、选择最优节点、更新路径和标记已访问节点等步骤。
五、路由表的计算与更新通过最短路径算法计算出最优路径后，路由器会将最优路径信息存储在自己的路由表中。
路由表是路由器用来决策数据包的转发路径的重要数据结构。
在链路状态路由协议中，路由表的更新是基于链路状态数据库的变化。
链路状态路由协议
链路状态路由协议在这里，我们首先将了解链路状态路由协议的原理及它的算法等知识，然后，将详细介绍链路状态路由协议相对于距离矢量路由协议的优势。
9.1 链路状态路由协议原理属于链路状态类型的路由协议有OSPF、IS-IS等路由协议。
运行链路状态路由协议的路由器，在互相学习路由之前，会首先向邻居路由器学习整个网络的拓扑结构，在自己的内存中建立一个拓扑表（或称链路状态数据库），然后使用最短路径优先（SPF）算法，从自己的拓扑表里计算出路由来。
这就好比是在上高速路之前先去买了一份地图，之后再开车去目的地，这样就不用看了路牌了。
遇到路坏了，也可以根据自己手中的地图找到绕行的路，而不用再去问别人了。
运行链路状态路由协议的路由器虽然在开始学习路由时先要学习整个网路的拓扑，学习路由的速率可能会比运行距离矢量路由协议的路由器慢一点，但是一旦路由学习完毕，路由器之间就不再需要周期性地互相传递路由表了，因为整个网路的拓扑路由器都知道，不需要使用周期性的路由更新包来维持路由表的正确性，从而节省了网路的带宽。
当网路拓扑出现改变时（如在网路中加入了新的路由器或网路发生了故障），路由器也不需要吧自己的整个路由表发送给邻居路由器，只需要发出一个包含有出现改变网段的信息的触发更新包。
收到这个包的路由器会把该信息添加进拓扑表里，并且从拓扑表里计算出新的路由。
由于运行链路状态路由协议的路由器都维护一个相同的拓扑表，而路由是路由器自己从这张表中计算出来的，所以运行链路状态路由协议的路由器都能自己保证路由的正确性，不需要使用额外的措施来保证它。
运行链路状态路由协议的网路在出现故障收敛是很快的。
由于链路状态路由协议不必周期性地传递路由更新包，所以它不像距离矢量路由协议一样用路由更新包来维持邻居关系，链路状态路由协议必须使用专门的Hello包来维持邻居关系。
运行链路状态路由协议的路由器周期性地向邻居的路由器发送Hello包，它们通过Hello 包中的信息相互认识对方并且形成邻居关系。
Cisco CCNA课程 路由器基本配置
Cisco CCNA课程路由器基本配置路由器（Router）是在网络层（OSI模型的第三层）上工作的设备，用于将数据包从一个网络传输到另一个网络。
Cisco CCNA课程是一门培训从业者如何使用Cisco产品和技术的课程，其中涉及到路由器的基本配置。
本文将介绍Cisco CCNA课程中路由器的基本配置，主要内容包括路由器的IP地址配置、静态路由配置、默认路由配置以及基本的安全设置。
一、路由器的IP地址配置配置路由器的IP地址是使用路由器前必须进行的设置。
具体步骤如下：1. 进入路由器的配置模式使用终端或Telnet连接路由器。
在路由器的命令行界面中，输入“enable”命令，进入特权模式。
接着输入“configure terminal”命令，进入配置模式。
2. 配置路由器的主机名输入“hostname”命令，配置路由器的主机名，例如“Router1”。
3. 配置路由器的IP地址输入“interface”命令，指定接口，例如“interface gigabitethernet 0/0”表示GigabitEthernet0/0接口。
接着输入“ip address”命令，指定IP地址和子网掩码，例如“ip address 192.168.1.1 255.255.255.0”。
最后输入“no shutdown”命令，使接口启动。
4. 保存配置输入“exit”命令，退出接口的配置模式。
接着输入“exit”命令，退出路由器的配置模式。
最后输入“write”命令，将配置保存到NVRAM中。
二、静态路由配置静态路由指通过手动配置的路由表项实现一定的路由选择，它的优点是简单易于配置。
具体配置方法如下：1. 进入路由器的配置模式与IP地址配置一样，进入路由器的配置模式。
2. 配置静态路由输入“ip route”命令，指定目的IP地址和下一跳地址，例如“ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2”。
《OSPF路由协议》课件
OSPF报文发送与接收
01
OSPF报文封装在IP数据报中，使 用IP协议号89进行传输。
02
OSPF路由器通过操作系统的网络 层协议栈发送和接收OSPF报文。
OSPF路由器使用组播地址 224.0.0.5发送HELLO报文，以发 现邻居路由器。
03
OSPF路由器使用组播地址 224.0.0.6接收HELLO报文，以建
OSPF优点
01
高效路由
OSPF是一种链路状态路由协议，能 够快速收敛，适应网络变化。
资源消耗少
OSPF的路由信息交换仅限于区域内 ，降低了网络资源消耗。
03
02
无路由循环
OSPF通过区域划分和路由验证机制 ，有效避免了路由循环问题。
支持多种网络类型
OSPF适用于多种网络拓扑结构，如 星型、树型、网状和环型等。
核心区域
负责与其他区域进行通信，传送路由信息。
完全末梢区域
不接收外部路由信息，只接收区域内路由信 息。
存根区域
不接收外部路由信息，只接收核心区域路由 信息。
NSSA区域
允许向外部区域发布汇总路由信息。
OSPF路由器类型
Area 0路由器
位于OSPF区域的核心，负责与其他区域通信。
ABR路由器
位于不同区域的边界，负责区域间路由信息的 传递。
可靠
OSPF使用区域（Area）划分技术，将大型网络划分为若 干个较小的区域，每个区域运行一个OSPF实例，降低了 路由器的资源消耗，提高了可靠性。
安全性
OSPF支持验证，通过验证可以防止非法路由器接入网络 ，提高了安全性。
OSPF工作原理
OSPF路由器之间通过交换 Hello报文来发现邻居路由器 ，并建立邻接关系。
CCNA教程精品PPT课件
• Network layer: packet
• Data-link layer: Frame
• Physical layer: bit
封装与解封装
• 封装 （ encapsulate/encapsulation）： 数据要通过网络进行传输，要从高层一 层一层的向下传送，如果一个主机要传 送数据到别的主机，先把数据装到一个 特殊协议报头中，这个过程叫-----封装
• 分层的优点： • 1.促进标准化工作,允许各个供应商进行开发. • 2.各层间相互独立,把网络操作分成低复杂性单
元. • 3.灵活性好,某一层变化不会影响到别层，设计
者可专心设计和开发模块功能. • 4.各层间通过一个接口在相邻层上下通信
应用层 (高)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
OSI 模式 概述
应用层 表示层 会话层
12
• 封装分为：切片和加控制信息 • 解封装：上述的逆向过程
EIA/TIA-232 V.35 18
数据流层的作用
例子
• 将比特组合成字节进而组合成帧
数据链路层
• 用MAC地址访问介质 • 错误发现但不能纠正
物理层
• 设备间接收或发送比特流 • 说明电压、线速和线缆等
802.3 / 802.2 HDLC
EIA/TIA-232 V.35 19
数据流层的作用
例子
CISCO教程
概述
CISCO认证体系介绍
课程摘要
第 1单元
第 2单元
第 3单元
网络基础 OSI
TCP/IP IOS IP
VLSM CIDR ACL
路由协议 RIP IGRP
EIGRP OSPF
交换网络
VLAN VTP TRUNK STP
CCNA Exploration 路由协议和概念 (版本 4.0)
3请参见图示。
该网络正在运行 RIP 路由协议。
网络 10.0.0.0 突然断开。
下列有关此拓扑结构中路由器如何响应该事件的陈述中，哪一项是正确的？a Router4 将在 30 秒之后的下一次定期更新中获知该失效路由。
b 在抑制计时器超时之前，水平分割将阻止 Router4 向 10.0.0.0 网络转发数据包。
c Router5 将立即从路由表中清除这一失效路由。
d Router5 将向 Router4 发送触发更新，其中网络 10.0.0.0 的度量为 16。
4关于数据包通过路由器传输时的封装和解封的叙述，下列哪三项是正确的？（选择三项。
）a路由器修改 TTL 字段，将其值减 1。
b路由器将源 IP 更改为送出接口的 IP。
c路由器保持相同的源 IP 和目的 IP。
d路由器将源物理地址更改为送出接口的物理地址。
e路由器将目的 IP 更改为送出接口的 IP。
f路由器会从所有接口将数据包转发出去，包括路由器接收数据包时使用的那个接口。
5请参见图示。
网络管理员在 Router1 上发出no ip classless命令。
当 Router1 收到目的地为 192.168.0.26 主机的数据包时，会发生怎样的转发行为？a数据包将被丢弃。
b数据包将转发到“最后选用网关”c数据包将与 192.168.0.0 网络匹配，并从 Serial 0/0 转发出去。
d数据包将与 192.168.0.8 子网形成最精确匹配，并从 Serial 0/1 转发出去。
6路由器通过静态路由和动态路由过程获知网络。
它会使用哪条路由来到达网络192.168.168.0？A. 192.168.168.0/24 [90/2195456] via 192.168.200.1, 00:00:09, Ethernet0Ob. 192.168.168.0/24 [110/1012] via 192.168.200.1, 00:00:22, Ethernet0Rc. 192.168.168.0/24 [120/1] via 192.168.200.1, 00:00:17, Ethernet0Sd. 192.168.168.0/24 [1/0] via 192.168.200.17向 OSPF 路由过程配置中添加网络时，需要下列哪几项？（选择三项。
第三次课-数据链路层协议PPT课件
3. 光纤 多模传播 单模传播
9
二. 无线媒介
10
传输媒介性能比较
媒介 非屏蔽双绞线 屏蔽双绞线 同轴电缆 光纤电缆 无线电波 微波 卫星 蜂窝系统
费用 低 一般 一般 高 一般 高 高 高
速度 1~100Mbps 1~150Mbps 1Mbps~1Gbps 10Mbps~2Gbps 1~10Mbps 1Mbps~10Gbps 1Mbps~10Gbps 9.6~9.2Kbps
数据终端设备 DTE (Data Terminal Equipment)
4
数据电路端接设备
两个物理实体之间用 OSI的传输媒体连接的通信路径， 以及在该路径上传输比特所需要的设备称为数据电路端 接设备 。 机械特性：详细说明连接器尺寸、插头数目、排列方式、 插头与插座的尺寸、连接器的位置、电缆的长度及其所 含导线的数目等。
老哥：
您悠着点，
我吃不了！
俺也要发数据
12
数据链路层协议
该层协议的主要功能是，在相邻两个结点之 间建立、维持和释放一条或多条数据链路， 将数据按一定的格式(帧格式)组织起来进行 传输，保证数据传输无差错、按顺序到达目 的地。
目前，数据链路层协议主要有两类： 面向字符型协议 面向位协议
13
数据链路层的具体责任是:
6
其任务需要考虑以下一系列问题:
■线路配置 两个或两个以上的设备如何能实际地连接起来? 传输线路是被共享还是由两个设备专用?线路可用与否
■数据通信模式 在两个设备间的传输流向是单向还是双向? 或者会不会变向
■拓扑结构 网络设备是如何安置的?它们相互直接传输数据 还是通过一个中继设备
■信号 在信息传输中何种信号是有用的 ■编码 在可用的信号系统中0、1比特分别如何表示?数据如
10 链路状态路由协议
10 链路状态路由协议10.1 链路状态路由（Link-State Routing）10.1.1 链路状态路由协议（Link-State Routing Protocol）1、链路状态路由协议又称为最短路径优先协议（Shortest Path First Protocol）2、IP 链路状态路由协议包括：OSPF（开放最短路径优先）；IS-IS（中间系统到中间系统）10.1.2 SPF算法简介Dijkstra 算法通常称为SPF（最短路径优先）算法。
此算法会累计每条路径从源到目的地的开销。
尽管Dijkstra 算法称为最短路径优先算法，但事实上，优先最短路径是所有路由算法的目的。
10.1.3链路状态路由过程1.每台路由器了解其自身的链路（即与其直连的网络）。
2.每台路由器负责“问候(Saying Hello)”直连网络中的相邻路由器。
3.每台路由器创建一个链路状态数据包(LSP，Link-state Packet)，其中包含与该路由器直连的每条链路的状态。
4.每台路由器将LSP 泛洪到所有邻居，然后邻居将收到的所有LSP 存储到数据库中。
5.每台路由器使用数据库构建一个完整的拓扑图并计算通向每个目的网络的最佳路径。
10.1.4了解直连网络1、链路（Links）：链路是参与链路状态路由协议进程的路由器上的一个接口。
2、链路状态（Link-State）：有关各条链路的状态的信息称为链路状态；这些信息包括：1)接口的IP 地址和子网掩码2)网络类型，例如以太网（广播）链路或串行点对点链路。
3)该链路的开销。
4)该链路上的所有相邻路由器。
10.1.5向邻居发送Hello包与EIGRP 的Hello 数据包相似，当两台链路状态路由器获悉它们是邻居时，将形成一种相邻关系（adjacency）10.1.6创建链路状态数据包（LSP）10.1.7将LSP泛洪（Floods）到邻居LSP 并不需要定期发送，而仅在下列情况下才需要发送：●在路由器初始启动期间，或在该路由器上的路由协议进程启动期间●每次拓扑发生更改时，包括链路接通或断开，或是相邻关系建立或破裂10.1.8构建链路状态数据库（Link-State Database ,LSDB）10.1.9SPF Tree（最短路径优先树）1、构建SPF 树2、确定最短路径3、由SPF 树生成路由表10.2实施链路状态路由协议10.2.1链路状态路由协议的优点1、每台路由器自行创建网络拓扑图以确定最短路径；2、立即泛洪LSP以实现快速收敛；3、仅当拓扑发生变化时才发送LSP，且该LSP仅包含与该变化相关的信息；4、多区域（Area）实施时采用了层次式设计；10.2.2链路状态路由协议的要求1、内存要求2、CPU 占用要求3、带宽要求使用多区域的层次式设计可以降低这些要求。
网络路由技术中的链路状态路由协议详解(系列六)
网络路由技术中的链路状态路由协议详解一、引言在当今信息爆炸的时代，互联网已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而互联网的正常运行离不开有效和高效的路由技术。
本文将详细介绍网络路由技术中的链路状态路由协议。
二、什么是链路状态路由协议链路状态路由协议是一种通过交换和存储网络中各个节点之间的连接状态，从而计算和选择最佳路由的一种路由协议。
每个节点都会维护一个路由表，其中包含了到达其他节点的最佳路径。
链路状态路由协议的目标是建立一个具有全局最优性能的网络路由。
三、链路状态路由协议的工作原理1. 邻居发现：每个节点会发送特定的消息来发现相邻节点，并建立邻居关系。
这样，每个节点就能知道与之相连的节点及其连接状态。
2. 邻居状态传播：当节点发现新的邻居或邻居的连接状态发生变化时，节点会将这些信息广播给所有相邻节点。
通过这种方式，网络中的每个节点都能够了解整个网络的邻居关系和连接状态。
3. 路径计算：每个节点根据自己的邻居状态信息，使用一定的算法计算到达其他节点的最佳路径。
常用的算法有最短路径优先（SPF）算法，其中Dijkstra算法是最常用的算法之一。
4. 路由表更新：每个节点会将计算得到的最佳路径写入自己的路由表中，并将此信息传播给相邻节点。
这样，整个网络中的节点都能得到最新的路由信息。
四、链路状态路由协议的优缺点链路状态路由协议相比于其他协议，具有以下优点：1. 高度可靠：由于节点之间会周期性地交换连接状态信息，链路状态路由协议能够更精确地反映网络中的实际情况，从而提供更可靠的路由信息。
2. 支持负载均衡：链路状态路由协议能够根据网络的拓扑结构和各节点的负载情况，动态选择最佳路径进行数据传输，实现负载均衡。
3. 支持快速收敛：链路状态路由协议能够在网络拓扑变化时，通过快速地计算和更新路由表，迅速适应网络变化，从而实现快速收敛。
然而，链路状态路由协议也存在一些缺点：1. 存储需求高：每个节点都需要维护一个完整的网络拓扑图，保存所有节点的连接状态信息，这导致存储需求较高。
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ICND2 v1.0—2-4
OSPF Hierarchical Routing
Stub末梢区域 Totally Stub绝对末梢区域 NSSA次末梢区域 Totally NSSA绝对次末梢区域
autonomous systems由骨干区域area0和普通区域组成 区域化的网络减少路由更新的流量泛洪.
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ICND2 v1.0—2-8
Drawbacks of Link-State Routing
链路状态协议有路由选择表、拓扑表和邻居表，如果在大型的网络中 ，可能需要占用大量的内存 SPF在计算最佳路径时需要占用CPU周期，如果网络较大或复杂，需 要占用大量的CPU资源 为了避免占用过多的内存和CPU资源，必须采用严格的层次型设计方 案 启动时需要一定的时间才能转发数据包。（邻接）
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ICND2 v1.0—2-9
Balanced Hybrid Routing--EIGRP
• Shares attributes of both distance vector and link-state routing
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LS与DV对比的优势:
拓扑发生变化时,收敛快.
发送定期更新的频率低. 网络可以以层次方式划分区域,缩小路由变更范围. (OSPF,ISIS) 支持无类编址. 支持路由汇总.
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Link-State Routing Protocol Algorithms
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ICND2 v1.0—2-6
Balanced Hybrid Routing
Summary
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ICND2 v1.0—2-2
Link-State Routing Protocols
After an initial flood of LSAs, link-state routers pass small, event-triggered link-state updates to all other routers.
Introducing LinkState and Balanced Hybrid Routing
Medium-Sized Routed Network Construction
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ICND2 v1.0—2-1
Distance Vector and Link-State Protocols Comparison
•对整个网络拓扑的了解 •计算路由的算法
（1）距离矢量：能使路由器知道一个IP网络在网络里的哪个方向,并要经 过多少跳； （2）链路状态：路由是从拓扑表里计算出来
•路由更新
•Rip v1 广播更新,周期性更新,发整张路由表
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ICND2 v1.0—,组播更新,触发更新
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ICND2 v1.0—2-7
Benefits of Link-State Routing
链状态协议根据成本（cost)来选择最优路径 通过使用触发更新，链路状态协议能够将网络拓扑变化立刻发送给 网络中受影响的所有路由器，从而缩短了收敛时间 由于每台路由器都有完整的网络描述信息，因此不容易形成路由选 择环路 通过细心地设计网络，可最大限度地减少链路状态数据库的规模， 从而减少SPF计算量，提高会聚速度
Outline
Overview How Routing Information is Maintained with Link State
Link-State Routing Protocol Algorithms
Benefits and Limitations of Link-State Routing When to Use Link-State Routing Protocols