IP 路由基本原理
IP路由协议原理
IP路由协议原理IP路由协议是计算机网络中的核心技术之一，用于确定数据包从源地址到目的地址的传输路径。
在互联网中，IP路由协议被广泛应用，保障了网络的可靠性和稳定性。
本文将介绍IP路由协议的原理及其常见的几种类型。
一、IP路由协议的基本原理IP路由协议是基于路由表的，路由表记录了不同网络之间的连接关系和传输路径。
当一台主机或路由器接收到数据包时，它会根据数据包的目标IP地址查询路由表，确定下一跳的传输路径，并将数据包转发给下一跳。
这个过程被称为IP路由。
在IP路由中，路由表中的每一项都包括目标网络地址、下一跳地址、接口和距离等信息。
目标网络地址指示了数据包要到达的目标网络，下一跳地址是指下一个路由器的IP地址，接口是指数据包离开当前路由器的接口，而距离表示了目标网络与当前路由器之间的跳数或成本。
路由表的更新是IP路由协议的核心机制之一。
由于网络拓扑的动态变化和通信流量的变化，路由表需要及时更新以保持网络的正常运行。
不同的IP路由协议采用了不同的路由更新机制，常见的有距离矢量路由协议和链路状态路由协议。
二、距离矢量路由协议距离矢量路由协议是一种简单且易于实现的IP路由协议。
它基于每台路由器维护的距离向量表进行路由选择。
每个距离向量表的项包括目标网络地址、下一跳地址和距离。
距离矢量路由协议中，路由器周期性地广播自己的距离向量表给相邻的路由器，并通过接收到的距离向量表更新自己的路由表。
通过不断地交换和更新距离向量表，最终每台路由器都能够获得整个网络的路由信息。
常见的距离矢量路由协议有RIP（Routing Information Protocol）和IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）等。
它们通过基于跳数或其他度量标准来确定最佳的路由路径，并具有一定的容错性和自动收敛的能力。
三、链路状态路由协议链路状态路由协议是一种基于图论的高级IP路由协议。
与距离矢量路由协议不同，链路状态路由协议中的每个路由器都会维护整个网络的拓扑信息，包括与其相邻的路由器、连接状态和链路成本等。
移动ip路由器技术的基本原理与工作过程
移动ip路由器技术的基本原理与工作过程移动IP路由器技术是一种用于支持移动设备在网络中进行无缝漫游的技术。
它允许移动设备在不改变其IP地址的情况下切换到不同的网络，并且能够保持与其他设备的通信。
下面将详细介绍移动IP路由器技术的基本原理和工作过程。
1. 基本原理：移动IP路由器技术的基本原理是通过引入一个额外的网络层，称为移动IP层，来实现移动设备的无缝漫游。
该层位于网络层和传输层之间，负责处理移动设备的位置更新和数据传输。
2. 工作过程：（1）移动设备加入网络：当移动设备加入网络时，它会向网络中的移动IP路由器发送一个加入请求。
移动IP路由器会为该设备分配一个唯一的移动IP地址，并将该地址与设备的物理地址进行映射。
（2）设备位置更新：当移动设备移动到另一个网络时，它会发送一个位置更新请求给当前网络中的移动IP路由器。
该请求包含了设备的新位置信息。
移动IP路由器会根据该信息更新设备的位置，并将新位置信息广播给其他网络中的移动IP路由器。
（3）数据传输：当其他设备想要与移动设备通信时，它们会将数据包发送给移动设备的移动IP 地址。
数据包首先会到达当前网络中的移动IP路由器。
移动IP路由器会根据设备的位置信息将数据包转发到正确的网络中。
如果移动设备仍然在当前网络中，数据包将直接传递给设备。
如果移动设备已经移动到其他网络中，数据包将通过其他网络中的移动IP路由器转发给设备。
（4）数据包转发：移动IP路由器在转发数据包时，会根据设备的位置信息来确定转发路径。
它会将数据包转发到最近的移动IP路由器，然后由该路由器继续转发，直到数据包到达目标设备。
3. 优点和应用：移动IP路由器技术的主要优点是实现了移动设备的无缝漫游，使得移动设备能够在不同的网络中进行通信。
这种技术在移动互联网、无线通信和物联网等领域有着广泛的应用。
它可以提供更好的用户体验，同时也为移动设备的管理和维护提供了便利。
总结：移动IP路由器技术通过引入移动IP层来实现移动设备的无缝漫游。
路由原理与技术第2章IP路由基础PPT
❖自治系统和路由域
➢ 由于Internet规模太大，分布范围太广，所以路由表中对 应每一个目的网络都有一个条目是不可能的；同样，也 不可能采用一个全局的路由算法或协议。因此，Internet 将整个网络划分为若干个相对自治的局部系统，即自治 系统（AS，Autonomous System）。自治系统可以定义 为同一机构下管理的路由器和网络的集合。
本章提纲
❖互联网的体系结构 ❖IP路由中的基本概念 ❖IPv6协议体系及地址结构 ❖路由转发原理 ❖路由选择算法 ❖路由器硬件体系结构
❖路由器
➢ 路由器是工作在网络层上，可以连接不同类型的网络， 能够选择数据传送路径并对数据进行转发的网络设备。 从通信的角度看，路由器是一种中继系统。
应用层 传输层 IP层 子网层
➢ 链路状态路由选择协议也被称为最短路径优先协议，它基于链路状态 路由算法。采用这种协议的路由器都要维护一张可以表示整个网络拓 扑结构的无向图G（V，E），在图G中，节点V表示路由器，边E表 示连接路由器的链路，因此G又可以称为L-S（链路-状态）图，各路 由器的路由表通过L-S图计算。
➢ 一个自治系统内部还可以再划分几个小的路由域，也称 作区域。
❖ 内部网关协议和外部网关协议
路由协议可以分为内部网关协议（IGP，Interior Gateway Protocol） 和外部网关协议（EGP，Exterior Gateway Protocol）两大类。
❖ 内部网关协议是用于自治系统内部的动态路由协议
➢ 选路机制（Routing Mechanism）：搜索路由表，决定向 哪个接口转发数据，并执行相应的操作；
➢ 选路策略只影响路由表的内容，比如对同一个目的地址 来说，由于选路策略的不同，最佳路径可能会不一样， 但这并不影响选路机制的执行过程，只是会对其执行的 结果产生影响。
简要说明路由器的工作原理。
简要说明路由器的工作原理。
路由器是一种网络设备，用于在计算机网络中传输数据包。
它
的工作原理包括以下几个方面：
1. 数据包转发，路由器根据目标 IP 地址来决定如何转发数据包。
它会查找路由表，找到与目标地址最匹配的路由，然后将数据
包发送到相应的接口。
2. 路由选择，路由器通过路由选择协议（如 RIP、OSPF、BGP 等）来学习网络拓扑，并更新路由表。
这样可以确保数据包能够按
照最佳路径传输，提高网络效率。
3. 分割广播域，路由器能够分割不同的网络，从而减少广播域
的大小。
这样可以降低网络中的广播风暴，提高网络性能和安全性。
4. NAT（网络地址转换），路由器可以执行 NAT，将内部网络
的私有 IP 地址转换为公共 IP 地址，以实现内部网络和外部网络
的通信。
总的来说，路由器的工作原理就是根据路由表转发数据包，选
择最佳路径，分割网络，以及执行地址转换等功能，从而实现不同网络之间的通信和数据传输。
IP路由基础
路由表
路由表：交通路标牌/地图
路由器最核心的表项，指导报文的转发 一般包含如下内容：目的地、得到的途径及开 销、下一跳地址、下一跳出接口
[Quidway]display Routing Tables: Destination/Mask 0.0.0.0/0 8.0.0.0/8 9.0.0.0/8 9.1.0.0/16 20.0.0.0/8 。。。。。。
ip routing-table proto Static RIP OSPF RIP Direct pref Metric 60 0 100 3 10 50 100 4 0 0 Nexthop 120.0.0.2 120.0.0.2 20.0.0.2 120.0.0.2 20.0.0.1 Interface Serial0 Serial0 Ethernet0 Serial0 Ethernet0
路由器基本功能（四）
四。总结－－图示路由器的基本工作过程
路由选择 协议转换
路由器 下一跳路由器
IP
拆包
IP
PPP
串口
协议封装
ETH
以太网口
PPP
串口
ETH
以太网口
LAN1 发送
WAN
LAN2
传送
接收
目 录
IP地址－无类编址 路由器基本功能 路由的基本概念
静态路由配置与案例
动态路由协议基本原理
IP地址－无类编址（三）
192.168.1.32/27
192.168.1.164/30
192.168.1.64/27
ISP
通告 192.168.1.0
192.168.1.168/30 192.168.1.172/30
IP技术基本原理
IP技术基本原理IP（Internet Protocol）是一种在计算机网络中进行数据传输的协议，它是因特网的核心协议之一、IP技术主要通过将数据包进行路由和传输，实现不同网络之间的相互连接和通信。
本文将详细介绍IP技术的基本原理。
IP技术是一种面向无连接的协议，它不会维护临时的会话状态，也不会为每一个数据包建立专门的连接。
相反，IP将数据包划分为一系列的数据包发送，每个包都包含发送和接收主机的IP地址以及其他控制信息。
IP协议的核心功能就是将数据包从源主机发送到目标主机。
为了实现这个功能，IP使用了两个重要的协议：IPv4和IPv6IPv4是最早的版本，通过32位的IP地址来唯一标识每一个主机。
IPv4的格式是X.X.X.X，其中每一个X表示一个8位的二进制数，即一个字节。
IPv4的地址空间有限，总共只有2的32次方个地址，远远不够支持当前的互联网。
为了解决地址空间不足的问题，IPv6被提出。
IPv6采用了128位的IP地址，地址空间极大，可以提供足够的地址来支持未来互联网的发展。
IP数据包传输的过程可以简单描述为以下几个步骤：首先，源主机将数据分割成一系列小的IP数据包；然后，每个数据包被赋予一个目标主机的IP地址，并通过网络传输。
在传输过程中，每个数据包可以选择不同的路径，这依赖于路由协议和路由器的选择；最后，数据包到达目标主机后，再根据IP地址将数据包重新组装成原始数据。
IP数据包的传输依赖于路由协议和路由器的支持。
路由协议可以帮助路由器选择传输数据包的最优路径，并且根据网络拓扑和流量情况进行适当的调整。
常见的路由协议有OSPF（开放最短路径优先）、BGP（边界网关协议）等。
在IP数据包传输的过程中，可能会面临一些问题，如数据包丢失、延迟和拥堵等。
IP通过检验和机制来确保数据包的正确传输，对数据包进行校验和计算后再发送，并在目标主机进行校验和比较。
此外，IP还通过重发机制来解决数据包丢失的问题。
IP路由原理-静态路由配置
3．最长掩码匹配原则
图1-5 最长掩码匹配原则
4．路由过程中的数据包交换
图1-6 路由过程中的数据包交换
5.1.2 路由协议的分类
被路由协议（routed protocols） 路由选择协议（routing protocols）
1．直连路由、静态路由、动态路由
直连路由（connected route） 静态路由（static route） 动态路由（dynamic route）
一、实验目的 掌握利用路由器连接本地局域网的方法。 二、实验任务 利用路由器连接本地局域网。 三、实验设备 路由器Cisco 2611一台，带有网卡的工作站PC两台， 控制台电缆一条，交叉双绞线两条。
“本地局域网互连”实验环境
实验步骤
1．按图连接路由器和各工作站。 2．按图配置路由器和各工作站IP地址等参数。 3．检查路由器的路由表信息。 4．测试各工作站之间的连通性。 5．检查路由器的运行配置文件内容。
2.2 缺省路由配置
缺省路由（default route）又称为默认路由， 是静态路由的一个特例。
缺省路由的使用
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0/1 或者 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2
图2-3 缺省路由
3 实验1 本地局域网互连（直连路由）
S0/1 S0/0:10.0.0.1/24 F0/0:192.168.0.1/24 S0/0:10.0.0.2/24 F0/0:192.168.1.1/24
Host A IP Address:192.168.0.2/24 Default Gateway:192.168.0.1
Host B IP Address:192.168.1.2/24 Default Gateway:192.168.1.1
ip基本原理
ip基本原理IP基本原理IP（Internet Protocol）是互联网中最常用的网络协议之一，它负责将数据包从源主机传输到目标主机。
IP基本原理是互联网通信的基础，它采用分组交换的方式，将数据分割成小的数据包，并通过网络传输到目的地。
下面将详细介绍IP的基本原理。
一、IP地址IP地址是IP协议中用于唯一标识网络设备的一串数字。
IPv4使用32位地址，IPv6使用128位地址。
IP地址分为网络地址和主机地址两部分，网络地址用于标识网络，主机地址用于标识网络中的具体设备。
IP地址的分配由互联网号码分配机构负责管理，确保每个设备都拥有一个唯一的IP地址。
二、IP数据包IP协议将数据分割成小的数据包进行传输。
每个数据包中包含了源IP地址、目标IP地址以及其他控制信息。
数据包在传输过程中可能会经过多个网络节点，每个节点根据目标IP地址来决定将数据包传递给下一个节点，直到达到目标主机。
三、IP路由IP路由是指数据包在互联网中传输时，经过多个网络节点的路径选择。
路由器是实现IP路由的关键设备，它根据路由表中的信息来确定数据包的下一个节点，并将数据包传递给相应的节点。
路由表中包含了网络地址和下一跳节点的对应关系。
四、IP协议的可靠性IP协议是一种无连接协议，它不提供数据传输的可靠性保证。
在数据传输过程中，IP协议不会检查数据包是否完整，也不会对数据包进行重发。
这意味着在传输过程中，数据包可能会丢失、损坏或乱序。
为了保证数据传输的可靠性，上层协议通常会使用TCP协议来建立可靠的连接。
五、IP地址的分类为了更好地管理和分配IP地址，IPv4地址被划分为不同的类别：A、B、C、D和E类。
其中A、B和C类地址用于分配给不同规模的网络，D类地址用于多播，E类地址保留未使用。
随着互联网的发展，IPv4地址已经不够用了，因此引入了IPv6地址，它具有更大的地址空间，可以满足互联网的需求。
六、IP地址转换由于IPv4和IPv6是不兼容的，为了实现IPv4到IPv6的过渡，需要进行地址转换。
移动ip的基本原理
移动ip的基本原理移动IP的基本原理移动IP是一种网络协议，它允许用户在不同的网络之间移动时，保持其IP地址不变，并且能够继续与其他网络中的设备进行通信。
本文将介绍移动IP的基本原理。
一、IP地址和子网掩码在了解移动IP的原理之前，我们需要先了解一些基础知识。
IP地址是一个32位二进制数字，用于标识一个设备在网络中的唯一位置。
子网掩码是用于划分网络和主机部分的数字，通常用于确定哪些位表示网络部分，哪些位表示主机部分。
二、传统IP路由在传统的IP路由中，当一个设备从一个网络移动到另一个网络时，它需要重新获得新的IP地址。
这是因为每个网络都有自己独特的IP地址范围和子网掩码。
因此，在不同的网络中使用相同的IP地址会导致冲突。
三、移动IP为了解决这个问题，移动IP协议被发明出来。
它允许设备在不同的网络之间移动时保持其原始IP地址不变。
这是通过将设备与其家庭（或“家”）网络之间建立一个虚拟隧道来实现的。
四、家庭网络和外部网络在移动IP中，设备所连接的网络被称为家庭网络。
当设备从家庭网络移动到另一个网络时，它会连接到另一个称为外部网络的网络。
这个过程通常被称为漫游。
五、移动IP的三个主要组件移动IP协议由三个主要组件组成：1. 移动节点（MN）：指具有移动能力的设备，例如笔记本电脑或智能手机。
2. 家庭代理（HA）：指位于家庭网络中的设备，它充当MN与外部网络之间建立虚拟隧道的中介。
3. 外部代理（FA）：指位于外部网络中的设备，它充当MN与外部网络之间建立虚拟隧道的中介。
六、移动IP如何工作在移动IP中，MN通过向HA发送注册请求来通知其位置。
HA将此信息转发给FA，并向FA发送一个转发请求。
FA收到此请求后，将其转发给目标设备。
当目标设备回复时，FA将数据包发送回MN。
七、漫游和数据传输当MN从家庭网络移到外部网络时，它会向HA发送一个注册请求。
HA将此信息转发给FA，并向FA发送一个转发请求。
如果该目标地址在外部网络上，则FA将数据包直接发送到目标设备。
路由器基本原理及配置
路由器基本原理及配置路由器是计算机网络中一种常见的网络设备，通常用于在多个网络之间转发数据包。
它具有以下基本原理和配置。
1.基本原理：-数据转发：路由器根据网络层的IP地址来确定数据的传输路径，并将数据包转发到目标网络或目标主机。
-路由选择：路由器使用路由选择协议（如OSPF，BGP等）来确定最佳路径，并使用路由表来存储并查找这些路径。
-网络地址转换（NAT）：路由器可以执行网络地址转换，将私有IP地址转换为公共IP地址以实现互联网连接。
-数据包过滤：路由器可以根据防火墙规则过滤数据包，以增强网络的安全性。
-带宽管理：路由器可以通过限制特定应用程序或用户的带宽使用来优化网络性能。
-路由器还可以执行其他功能，如VPN连接、无线网络支持、负载均衡和故障转移等。
2.路由器配置：-连接设置：将路由器与ISP提供的宽带连接（如电缆、DSL或光纤）物理上连接起来，并进行必要的设置，如用户名、密码等。
-IP地址配置：为路由器的LAN接口和WAN接口指定IP地址和子网掩码，并设置默认网关。
-DHCP服务：路由器可以配置为DHCP服务器，为局域网上的设备分配IP地址、子网掩码、网关和DNS服务器等。
-路由设置：配置路由表，使路由器可以找到网络间的最佳路径。
这通常涉及到配置动态路由协议（如RIP、OSPF、BGP等）或静态路由。
-防火墙设置：配置路由器的防火墙功能，如允许/拒绝特定端口和协议、设置访问控制列表（ACL）等。
-网络地址转换（NAT）设置：配置路由器以执行NAT功能，以便将私有IP地址转换为公共IP地址，实现互联网连接。
-VPN设置：配置路由器以支持虚拟专用网络（VPN）连接，使用户可以安全地通过公共网络访问私有网络。
-无线网络设置：对于具备无线功能的路由器，配置无线网络的SSID、加密方式和访问控制等。
-带宽管理设置：配置路由器以限制特定应用程序或用户的带宽使用，以避免网络拥塞和提高网络性能。
-日志记录和监控：配置路由器以记录事件日志、进行性能监控和通信数据分析，以进行故障排除和网络优化。
IP路由基础
2、汇总静态路由配置
汇总静态路由
汇总路由减小路由表. 路由汇总就是将多条路由化为一条.
3、负载分担的静态路由配置
3、负载分担的静态路由配置
4、浮动静态路由配置
5.2
静态路由的优缺点
优点
不需要启动动态路由选择协议进程，因而减少了 路由器的运行资源开销 不占用带宽 增加网络安全
缺点
配置工作量大且容易出错 适应拓扑变化的能力较差
路由选路原则
子网掩码最长匹配
Байду номын сангаас
如果一个目标地址被多个目标网络覆盖，它将优先选择最 长的子网掩码的路由，匹配得更精确。
路由选路原则
管理距离最小优先
在子网掩码长度相同的情况下，路由器优先选择管理距离 小的路由。
度量值（Metric ）最小优先
• 如果路由的子网掩码长度相同，管理距离也相等，接下来 比较的就是度量值。
5.1.2 路由协议的分类
1．直连路由、静态路由、动态路由
直连路由（connected route）
路由器直连接口的路由，路由器自动产生直接接口的路由
静态路由（static route）
网络管理人员手工输入的。配置简单，适合小型的、结构 简单的、很少变化的网络
动态路由（dynamic route）
1
5 20 90 110 115 120 170 200 255
管理距离
度量值（又称代价）
度量值（Metric）：判断传输路径好坏的评价 标准。度量值包括：跳数（Hop count，即经 过路由器的数量）、Bandwidth（带宽）、 Delay（延时）、Reliability（可靠性）、Load （负载）、Ticks（滴答数）和Cost（花费） 等。
路由器的工作原理和功能
路由器的工作原理和功能路由器的工作原理和功能1·概述路由器是计算机网络中的关键设备，它负责在不同网络之间传输数据包并进行路由选择。
本文将详细介绍路由器的工作原理和各项功能。
2·基本原理2·1 数据包的传输路由器通过网络接口接收到数据包后，会根据数据包的目的地质对数据包进行下一跳路由选择，并将数据包转发到适当的网络接口以达到目的地质。
2·2 路由选择算法路由器会使用路由选择算法来确定最佳的路由路径，常见的路由选择算法有距离矢量算法、链路状态算法和路径向量算法。
2·3 数据包转发路由器会根据路由表中的信息，将收到的数据包转发到下一个网络节点，从而实现数据包的传输。
3·路由器的功能3·1 路由功能路由器通过路由协议和路由表信息进行路由选择，将数据包从源地质转发到目的地质。
3·2 控制功能路由器可以通过控制平面和数据平面进行控制，控制平面用于路由器的管理和配置，数据平面用于数据包的转发。
3·3 安全功能路由器可以通过访问控制列表（ACL）等功能实现网络安全策略的控制和数据包的过滤。
3·4 NAT（网络地质转换）功能路由器可以实现网络地质转换，将私有IP地质转换为公有IP 地质，解决IP地质不足的问题。
3·5 QoS（服务质量）功能路由器可以通过给不同的数据流分配带宽和优先级来实现对网络流量的控制和管理，确保重要数据的传输质量。
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5·法律名词及注释5·1 路由选择算法：一种用于确定数据包传输路径的算法，常见的有距离矢量算法、链路状态算法和路径向量算法。
5·2 路由协议：用于路由器之间交换路由信息的协议，常见的有RIP、OSPF、BGP等。
5·3 访问控制列表（ACL）：一种用于控制网络流量的策略，可以实现根据源IP地质、目的IP地质、协议类型等条件对数据包进行过滤。
简述路由器的基本工作原理都有哪些
简述路由器的基本工作原理都有哪些路由器相信很多人都知道是什么，但或许很多人不太了解路由器的原理，下面是店铺整理的一些关于路由器原理的相关资料，供你参考。
路由器原理知识当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。
而要送给不同IP 于网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。
如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关(default gateway)”的路由器上。
“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。
——路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。
同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。
路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。
这样，通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。
——目前TCP/IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet 就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。
这种网络称为以路由器为基础的网络(router based network)，形成了以路由器为节点的“网间网”。
在“网间网”中，路由器不仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。
——路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。
寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。
由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。
为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。
路由器原理
1.1 路由概述 1．IP路由的概念 所谓“路由”，是指将数据包从一个网络送到另一个 网络的设备上的行为。 它具体表现为路由器中路由表里 的条目。路由的完成离不开两个最基本步骤：第一个步骤 为选径，路由器根据到达数据包的目标地址和路由表的内 容，进行路径选择；第二个步骤为包转发，根据选择的路 径，将包从某个接口转发出去。路由表是路由器选择路径 的基础，通过路由来获得路由表。
2）配置Serial串口DCE端的时钟频率 配置DCE接口时必须配置时钟频率，否则无法实现网络通信。 命令格式： Router(config-if)#clock rate 时钟频率 例如，若想为路由器的某个DCE端口设置值为64000的时钟频率，配置 命令为： Router(config-if)#clock rate 64000 说明： （1）在一个真实的网络中，时钟频率一般是由运营商提供的。时钟频 率的取值和带宽（bandwidth）有关，单位是位每秒。如64k带宽对应 64000，512k对应512000，128K对应128000。做实验时，时钟频 率可以自己决定，通常取值为64000。 （2）在模拟器中，把鼠标放在配置成DCE的端口上方，会出现一个小 时钟的标志。
3．路由器的基本配置 路由器的物理网络端口通常要有一个IP地址，才可以实 现路由器的不同网段的路由和转发功能。配置路由器IP地 址时必须做到：相邻路由器的相连端口IP地址必须在同一 网段上；同一路由器的不同端口的IP地址必须在不同的网 段上。
1）接口IP配置 象交换机虚接口IP地址配置方法一样，路由器接口IP)#interface interface-type mod_num/port_num Router(config-if)#ip address address subnet-mask Router(config-if)no shutdown 如，想为f0/1口配置IP地址：192.168.1.1/24。配置命令如下： Router(config)#int f0/1 Router(config)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config)#no shut
路由器的工作原理和功能
第二章路由器模块１路由器的工作原理和功能（ZY3200502001）【模块描述】本模块包含IP路由的基础概念、路由器的主要功能和工作原理。
通过对路由的概念以及路由选择和数据转发等工作过程的介绍，掌握网络互联中有关路由的基础知识，掌握路由器的工作原理。
【正文】一、路由器及其基本功能路由器（Router）是网络之间互联的设备。
如果说交换机的作用是实现计算机、服务器等设备之间的互连，从而构建局域网络的话，那么路由器的作用则是实现网络与网络之间的互连，从而组成更大规模的网络。
路由器工作在TCP/IP网络模型的网络层，对应于OSI七层网络参考模型的第三层，因此，路由器也常称为网络层互连设备。
路由器的主要作用和基本功能如下：1．连接网络大型企业处在不同地域的局域网之间通过路由器连接在一起可以构建企业广域网。
企业局域网内的计算机用户要访问Internet（因特网），可以使用路由器将局域网连接到ISP （Internet Service Provider）网络，实现与全球Internet的连接和共享接入。
实际上Internet本身就是由数以万计的路由器互相连接而构成的超大规模的全球性公共信息网。
2．隔离以太广播交换机会将广播包发送到每一个端口，大量的广播会严重影响网络的传输效率。
当由于网卡等设备发生硬件损坏或计算机遭受病毒攻击时，网络内广播包的数量将会剧增，从而导致广播风暴，使网络传输阻塞或陷于瘫痪。
路由器可以隔离广播。
路由器的每个端口均可视为一个独立的网络，它会将广播包限定在该端口所连接的网络之内，而不会扩散到其它端口所连接的网络，如图ZY3200502001-1所示。
路由器广播域交换机图ZY3200502001-1 路由器隔离广播3．路由选择和数据转发“路由（Routing）”功能是路由器最重要的功能。
所谓路由，就是把要传送的数据包从一个网络经过优选的传输路径最终传送到目的网络。
传输路径可以是一条链路，也可以是由一系列路由器及其级联链路组成。
华为AR系列路由器 01-01 IP路由概述
1 IP路由概述关于本章介绍IP路由的基本信息。
1.1 IP路由概述简介路由是数据通信网络中最基本的要素。
路由信息就是指导报文发送的路径信息，路由的过程就是报文转发的过程。
1.2 IP路由原理描述介绍IP路由的基本原理。
1.1 IP路由概述简介路由是数据通信网络中最基本的要素。
路由信息就是指导报文发送的路径信息，路由的过程就是报文转发的过程。
根据路由目的地的不同，路由可划分为：●网段路由：目的地为网段，IPv4地址子网掩码长度小于32位或IPv6地址前缀长度小于128位。
●主机路由：目的地为主机，IPv4地址子网掩码长度为32位或IPv6地址前缀长度为128位。
根据目的地与该路由器是否直接相连，路由又可划分为：●直连路由：目的地所在网络与路由器直接相连。
●间接路由：目的地所在网络与路由器非直接相连。
根据目的地址类型的不同，路由还可以分为：●单播路由：表示将报文转发的目的地址是一个单播地址。
●组播路由：表示将报文转发的目的地址是一个组播地址。
1.2 IP路由原理描述介绍IP路由的基本原理。
说明AR511GW-LAV2M3，AR511CGW-LAV2M3，AR511GW-LM7，AR511GW-L-B3，AR513W-V3M8和AR511EGW-LcAV2 不支持IPv6路由协议的优先级、负载分担和IPv6 FIB表项的下一跳分离。
1.2.1 路由器及路由基本原理在因特网中，网络连接设备用来控制网络流量和保证网络数据传输质量。
常见的网络连接设备有集线器（Hub）、网桥（Bridge）、交换机（Switch）和路由器（Router）。
这些设备的基本原理类似，下面就以路由器为例来介绍一下设备的基本原理。
路由器是一种典型的网络连接设备，用来进行路由选择和报文转发。
路由器根据收到报文的目的地址选择一条合适的路径（包含一个或多个路由器的网络），然后将报文传送到下一个路由器，路径终端的路由器负责将报文送交目的主机。
IP(IPv4)路由详解
IP(IPv4)路由详解来源：前面在局域网详解中讲到，在局域网中，一台主机与另一台主机通信是通过MAC地址寻址来找到另外一台主机。
那么在广域网中，一个网络和另一个网络之间要通信，又如何来寻址。
现在我们就来了解，在广域网中的寻址方法——路由。
路由的原理很简单，就是通过查询一张路由表来确定数据包下一跳应该发向哪个地方。
我们来详细了解如何通过路由表来判断数据包下一跳应该发给谁。
首先我们来看一下我们平时windows主机所用的路由表。
这张图是一张单网卡windows主机的路由表，也是一张非常简单的路由表，通过这张路由表，我们可以了解最简单基本的通过路由表进行路由寻址的方法。
windows路由表的查表顺序是由下到上，优先级依次降低，数据包来了之后由下到上依次查表决定数据表发往哪里。
我们来一条一条的了解这些数据代表的意思。
首先来看横轴的标题Network Destination：目标网络，也就是我们的IP数据包的目的IP地址。
Netmask：子网掩码，用来计算目标IP地址是否属于当前路由的网段。
Gateway：网关，IP数据包下一个需要经过的目的地址。
Interface：接口，用来发送该IP包的物理网卡。
Metric：跃点数，通常用于衡量数据包从源地址到目的地址所需要经过的路径长度。
在路由表中如何表示匹配上一条路由呢？首先我们假设目标IP为X，如果满足以下公式表示X匹配上一条路由规则：X & netmask = Network Destination&：二进制与运算下面我们就来一条一条的解释每条路由所代表的意义，以及如何去匹配这条路由。
第一条：255.255.255.255 255.255.255.255 192.168.1.105 192.168.1.105 1X & 255.255.255.255 = 255.255.255.255255.255.255.255翻译成二进制为11111111 11111111 11111111 11111111，在计算机里面十六进制表示为FF FF FF FF（也就是2的32次方，所以在32位计算系统，刚好一个无符号整形数可以表示一个IP地址）由上面的计算公式得到X只有等于255.255.255.255时才能满足上面的等式。
ip原理 步骤
ip原理步骤
IP（Internet Protocol）是互联网中用于实现数据包传输的基础
协议。
它定义了数据包在网络中的传输规则和寻址方式。
以下是IP原理的几个关键步骤：
1. 分组：数据在发送前被分割成小的数据包，每个数据包包含有关发送和接收主机的必要信息。
2. 寻址：每个数据包都带有源IP地址和目标IP地址。
源IP
地址是数据包出发主机的地址，目标IP地址是数据包的目标
主机的地址。
这些地址用于标识网络中的主机和设备。
3. 路由选择：当数据包离开源主机时，它被发送到一个或多个中间路由器。
每个路由器根据其记忆的路由表决定将数据包发送到哪儿。
路由表是一个包含网络和关联接口之间映射的表格。
4. 分组转发：路由器根据目标IP地址将数据包转发到下一个
路由器，直到达到目标主机所在的网络。
5. 到达目标主机：当数据包到达目标主机所在的网络后，目标主机通过匹配目标IP地址并接收数据包。
6. 重组：目标主机接收到的数据包可能是分散的，它们需要按顺序重新组装成完整的数据。
7. 交付到上层协议：一旦数据包重新组装完整，它被传递给上层协议（如TCP或UDP），以便进一步处理。
8. 传输结束：一旦数据在目标主机上被接收完毕，TCP协议会发送确认消息，通知源主机数据已成功传输。
这些步骤构成了IP协议的基本工作原理，它使得数据能够在互联网上进行可靠的传输和交付。
IP路由器原理及技术 重点摘要 考试必备
第一章：IP网络的概述计算机网络系统的定义：凡是利用通信设备和线路按不同的拓扑结构将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络中硬件软件资源共享和信息传递的系统称为计算机网络系统。
计算机网络按拓扑分类：1、总线拓扑结构2、星形拓扑结构3、环形拓扑结构4、属性拓扑结构5、网状拓扑结构。
计算机网络的组成：1、计算机系统2、数据通信系统3、网络软件及协议。
OSI七层网络模型：1、物理层：比特（bit）2、数据链路层：帧（Frame）3、网络层：数据包（Packet）4、传输层：数据包：TCP：段，UDP：数据报。
5、会话层：报文6、表示层7、应用层计算机网络的互联设备：中继器在物理层上透明地复制二进制位以补偿信号的衰减；网桥在不同或相同的LAN之间存储或转发帧，必要是进行链路层协议转换；路由器工作在网络层，在不同的网络间存储并转发包，根据信息包的地址将信息送达到目的地，必要时进行网络层协议转换；网关是对高层协议包括传输层以及更高层进行转换的网间连接器，它允许使用不兼容的协议系统与网络互联。
1、中继器和集线器2、网桥与交换机3、路由器4、网关第二章：路由器的基本概念和工作原理路由器的定义：路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够互相“读懂”对方的数据，从而构成更大的网络。
是一种执行“把数据从一个地方传递到另一个地方的行为和动作”的机器。
基本功能：1、网络互联2、数据处理3、网络管理。
分类：1、性能：1、高档路由器（>40Gbps）2、中档路由器3、低档路由器（<25Gbps）2、结构：1、模块化路由器2、非模块化路由器3、网络位置：1、核心层（骨干级）路由器2、分发层（企业级）路由器3、访问层（接入级）路由器4、功能：1、通用路由器2、专用路由器5、所处的网络位置：1、边界路由器2、中间节点路由器6、性能：1、线速路由器2、费线速路由器7、网络类型：1、有线路由器2、无线路由器性能指标：1、吞吐量：处理器处理数据包的能力。
ip工作原理
ip工作原理
IP，即互联网协议（Internet Protocol），是一种网络通信协议，用于在因特网或其他联网的IP网络中进行数据传输。
IP的工作原理如下：
1. 封装：在发送端，数据被划分为较小的数据包，称为IP数
据包。
每个数据包包含源和目标IP地址，以及其他控制信息。
数据包被封装为数据包头和数据包体的格式。
2. 路由选择：路由器是IP网络的关键组件，用于将IP数据包
从源地址传输到目标地址。
在传输过程中，每个路由器根据目标地址和当前的网络拓扑和路由策略选择合适的路径。
路由器使用路由表来决定下一跳的目标地址。
3. 封装解除：在接收端，每个路由器根据目标地址将接收到的IP数据包从网络中接收并解封包。
该过程通过检查每个数据
包的目标IP地址并将其解封包为原始数据恢复。
4. 传递：经过多次路由选择和封装解除，最终将数据包传递到目标IP地址。
目标主机将接收到的数据包进行处理，以实现
所需的功能，例如网页浏览、文件下载等。
IP的基本工作原理是通过将数据分割成较小的数据包，并通
过路由选择将这些数据包从源地址传送到目标地址。
通过这种方式，IP实现了将数据从一个网络节点传输到另一个网络节
点的功能，从而实现了互联网和其他IP网络的通信。
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等价路由 ECMP(续）
3、per flow转发 基于流的转发，一个流基本有五元素来确定（源IP地址、源MAC、目的IP地址、目的MAC、端口）。 如下图，对于访问不同的服务器，流量将在两条路径上负载分担；但是如果其中每个服务的流量大，将导致两条 路径上的负载分担不均匀。 C A RTA 2 2 2 2 RTD 2 2 B WEB SERVE R 2 RTC 2 2 2 2 RTB 2 FTP SERVE R
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第1章 IP路由的基本概念和原理 第2章 IP选路的基本原则和等价路由 第3章 路由协议
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发性能有所提高。
Per flow 1、快速转发，不需要在 CPU中查找路由表，直接 通过接口硬件Fib表项转发， 转发性能高。 2、能够比较的负载分担 1、五元组使用Hash算法，来计算等价的路径，计算复杂，可 能导致某条路径上承载了大量的流量。
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等价路由 ECMP
等价路由ECMP(equal cost multi-path):就是在目的地有多个相同开销的路径，在路由表中同一条路由有两个 不同的下一跳存在。去往该目的地址的报文在这两条路径上分担。
CPU
CPU
交换网
ASIC ASIC
接口 接口
转发路由器
CPU
CPU
口 网络接口 网络接口
网络接口
网络接口
第一代
网络接口
第二代
第三代
接口
CPU
第四代
第五代
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华为路由器介绍
3
通告直连的网段N1
DA OUTINTERFCE 接受网段N2, 形成 NH 路由表 N2 E0 IP4 转发：PC1和PC2相互访问过程
通告直连的网段N2
PC1访问PC2， RTA查找路由表 N2找到出接口和 下一跳 路由器的路由的过程：通告直连的网段－>路由表形成->转发
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路由表
路由表记录了所有的路由、出接口、下一跳、路由的开销、优先级，以及通过什么路由协议学习 到。
[Quidway]display ip routing-table Routing Tables: Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface
核心路由器/ 通用交换路由器
Quidway NE5000
Quidway NE80 Quidway NE40-2 Quidway NE40-4
Quidway NE40-8
骨干路由器
Quidway NE16E
Quidway NE05
Quidway NE08E Quidway R3680E/3640E
中低端路由器
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路由协议的优先级
不同的路由协议，使用不同的优先级。 当一条路由从不同路由协议学习到的时候，优先级高的路由协议将被优先。
路由协议 优先级（华为） 管理级别（cisco）
Direct
OSPF IS-IS STATIC RIP OSPF ASE / OSPF NSSA IBGP EBGP UNKNOWN
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第1章 IP路由的基本概念和原理 第2章 IP选路的基本原则和等价路由 第3章 路由协议
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2013-12-27
Security Level:
IP 路由基本原理
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Contents
• IP路由的基本概念和选路原则
学习完此课程，您将会：
了解和掌握IP路由的基本概念 影响IP路由选路的原则 等价路由的概念 链路聚合的概念和配置
0.0.0.0/0
8.0.0.0/8 9.0.0.0/8 9.1.0.0/16 20.0.0.0/8 20.0.0.1/32
Static 60
RIP 1003 OSPF 10 RIP 1004 Direct 0 Direct 0
0
50 0 0
120.0.0.2 Serial0
120.0.0.2 Serial0 20.0.0.2 20.0.0.1 Ethernet0 Ethernet0 120.0.0.2 Serial0 127.0.0.1 LoopBack0
2 RTB 2
B
3
对于在同一个网络但是不同目的地址的报文在等价路径上转发。
B A RTA 2 2 C 2 2 RTD
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2
RTC 2
2
2
2 RTB 2
B:172.1.1.1 3
2
2
C:172.1.1.2
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0
10 20 60 100 150 256 256 255
0
110 115 1 120 110 200 20
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路由的选路原则
路由的选路原则：
1、优先：最长匹配原则。 在路由表中存在同一个网络地址，但带有不同的子网掩码；根据选路原则，掩码最长的优先转发。例如在路 由表中存在以下几条路由（10.1.0.0/16,10.1.1.0/24,10.1.1.0/30），那么去往10.1.1.1目的地的报文，优先选 择10.1.1.0/30在路由表中对应的出接口、下一跳来选择转发路径。 2、其次：路由协议优先级 如果同一条路由从多个不同的路由协议学习到，优先级级别低的路由协议优先考虑。比如路由10.1.1.0/30 从ospf ,bgp分别学习到，根据优先级低的原则，报文将优先选择从ospf路由协议学习的路径进行转发。 3、cost 同样的路由，报文优先选择cost值小的路径。
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路由通告和转发
路由通告和转发是两个相反的过程。 路由通告是指路由器将自己直连的网段通告给其它的路由器设备，是目的地址的发起者或者源。 路由转发是指路由器根据目的地址将报文转发给发起者或者源。
下面的例子来PC1访问PC2说明路由通告和转发的区别：
通告过程和路由表形成 E1 PC1:N 1 RT A E0:IP N3 RT E0:IP4 B E1 PC2:N2 DA OUTINTERFCE NH N1 E0 接受网段N1, 形成 IP3 路由表
理解route、routing、router
IP路由是基于目的地址查找IP路由表，找到报文转发的出接口以及对应的下一跳路由器，然后将报文转发给下 一跳路由器，直到到达最终的目的地。这里的路由实际指单播路由，将报文逐跳逐跳送到目的地。当然每个转发 报文的设备都需要决定是否进行转发、以及选择最近的路径到达目的地。 在IP路由中，有几个概念十分重要： 1、route：指目的地址，就是例子中的“最终目的地”。达到目的地址经过的设备上都需要知道该目的地址，即 route。如果有多个目的地址，就有多个route。 2、routing：指决定到达每个下一跳的最短路径和转发出接口，以及决策，即寻路和决策。在每台设备上都需要运 行一些算法来实现routing，这些算法就是路由协议，路由协议有静态路由协议（需要人工配置），动态路由协议（ 设备根据一些规则自动找到最短的路径和转发出口）。 3、router：指使用专门的存储介质保存这些route，并使用专用的操作系统来实现routing，并使用专门的通信芯 片和硬件提供各种接口来转发报文的设备
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几种等价路由转发方式的比较
等价路由转发方式 Per packet 优点 流量能够均匀的负载分担 缺点 1、对于同一个流的报文，都需要进行路由查找，目的是选择等 价路由上不同出接口，导致报文的转发效率低。 2、可能导致同一个报文在不同的路径上。 Per destination 第一个报文上到CPU查找， 1、由于基于具体的目的地址，可能导致一条路径上的流量很大。 后续的报文直接转发，转 2、第一个报文也需要查找路由表。
路由开销 Cost
路由开销是指从源到目的地经过所有链路的开销的总和。不同的路由协议使用不同的计算方法来 计算路由的开销。 对于RIP协议使用跳数来计算开销，跳数等于经过路由器的数量。对于RIP最大的cost为15跳。 对应IGRP和EIGRP协议，cisco的私用协议，使用链路的bandwidth, delay, reliability, load等接口 参数来计算。默认使用bandwidth、delay来计算。 • IGRP=107/BW (min) + delay (sum) (BW,delay表示到目的地经过的所有路由器出接口的带宽,） • EIGRP=256*IGRP 对于OSPF协议使用： 108 / BW (BW表示链路带宽）。Cost的开销等于到目的地址经过的所有路 A访问B有两条路径： 由器出接口的总和。 路由转发时，总是选择开销最小的路径。 以OSPF为例来说明cost的计算： A 3 3 2 2 2 2 2 3 3 3 •一条路径的cost值为:2+2+2+3=9 •另外一条路径cost为：3+3+3+3=12 最后结果，A到B的数据流从下面的路径。 B 3 3 2