验证路由转发和路由表之间的关系
网络性能分析与测试第3章 三层网络测试
驱动问题
涉及的知识或技能点
学习要求
为什么要进行三层测试？
三层测试的必要性
理解
路由器是如何工作的？
IP分组转发的工作原理 掌握
三 层 IP 网 络 测 试 关 注 哪 些 问 题 ？IP网络测试的主要技术指
涉及哪些技术指标？
标
掌握
如何进行测试？是否有相应的 规则或方法可循？
IP网络测试的RFC文档
路由器的组成（3）
2.数据包转发部分
• 功能：主要是根据控制层面生成的转发表（FIB）转发IP 数据包。
• 注意：转发表是根据路由表生成的，其表项和路由表项 有直接对应关系，但转发表的格式和路由表的格式不同， 它更适合实现快速查找
（1）交换结构
• 作用：根据转发表对来自某个输入端口的数据包进行处 理，并使之从一个合适的输出端口转发，以完成输入端 口和输出端口之间的互连功能。
• 三层功能的重要性：
• 直接影响到整个网络的通信质量
• 路由器作为整个网络的交通枢纽，测试非常必要 • 三层测试的运用：
• 研发与生产 • 网络规划部署 • 维护
第3章 三层网络测试
3.2 三层IP网络技术概述
IP协议
• 为计算机网络的互连互通专门设计的协议
• IP分组首部是IP协议的具体体现
• 背靠背、恒定负载、数据链路帧大小、丢帧（包）率、帧间空隙、延迟、 重启行为、吞吐量
相关RFC文档（2）
3.4.2 RFC2544概述
• 通常被称为网络测试的“圣经” • 最主要内容是基准测试
• 吞吐量（Throughput） • 丢包率（Packet Loss Rate） • 延迟（Latency） • 背靠背（Back-to-back） • 系统恢复（System recovery） • 重启（Reset）
《网络协议分析》习题答案
备注：以下给出习题答案作为参考，对于部分习题，读者也可以思考给出更好的答案。
第一章1. 讨论TCP/IP成功地得到推广和应用的原因TCP/IP是最早出现的互联网协议，它的成功得益于顺应了社会的需求；DARPA采用开放策略推广TCP/IP，鼓励厂商、大学开发TCP/IP产品；TCP/IP与流行的UNIX系统结合是其成功的主要源泉；相对ISO的OSI模型，TCP/IP更加精简实用；TCP/IP技术来自于实践，并在实践中不断改进。
2. 讨论网络协议分层的优缺点优点：简化问题，分而治之，有利于升级更新；缺点：各层之间相互独立，都要对数据进行分别处理；每层处理完毕都要加一个头结构，增加了通信数据量。
3. 列出TCP/IP参考模型中各层间的接口数据单元（IDU）应用层/传输层：应用层报文；传输层/IP层：TCP报文段或UDP分组；IP层/网络接口层：IP数据报；网络接口层/底层物理网络：帧。
4. TCP/IP在哪个协议层次上将不同的网络进行互联？IP层。
5. 了解一些进行协议分析的辅助工具可在互联网上搜索获取适用于不同操作系统工具，比如Sniffer Pro、Wireshark以及tcpdump等。
利用这些工具，可以截获网络中的各种协议报文，并进一步分析协议的流程、报文格式等。
6. 麻省理工学院的David Clark是众多RFC的设计者，在论及TCP/IP标准的形成及效果时，曾经讲过这样一段话:”We reject kings, presidents and voting. We believe in rough consensus and running code.”你对他的观点有什么评价。
智者见智，我认为这就是“实践是检验真理的唯一标准”。
7. 你认为一个路由器最基本的功能应该包含哪些?对于网桥、网关、路由器等设备的分界已经逐渐模糊。
现代路由器通常具有不同类型的接口模块并具有模块可扩展性，由此可以连接不同的物理网络；路由表的维护、更新以及IP数据报的选路转发等，都是路由器的基本功能。
路由表和转发表
路由表是工作在IP协议网络层实现子网之间转发数据的设备。
路由器内部可以划分为控制平面和数据通道。
在控制平面上，路由协议可以有不同的类型。
路由器通过路由协议交换网络的拓扑结构信息，依照拓扑结构动态生成路由表。
在数据通道上，转发引擎从输入线路接收IP包后，分析与修改包头，使用转发表查找输出端口，把数据交换到输出线路上。
转发表是根据路由表生成的，其表项和路由表项有直接对应关系，但转发表的格式和路由表的格式不同，它更适合实现快速查找。
转发的主要流程包括线路输入、包头分析、数据存储、包头修改和线路输出。
路由协议详解
3.配置实例
(1)路由器RA的配置 在路由器RA上指定凡是目的地址是 192.168.30.0/24网段的数据包将由RA的串 行接口Serial 0/2(简写为S0/2)发送出去. 具体配置方法如下,在全局配置模式下进 行配置. 方法一:RouterA_config#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 192.168.20.2 方法二:RouterA_config#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 S0/3
内部网关协议和外部网关协议
6.2.3 距离矢量,链路状态路由选择协议
1.距离矢量路由选择协议 距离向量路由选择协议基于距离矢量的路由算 法,也称贝尔曼-福特算法.距离矢量路由选择协议 计算网络中所有链路的向量(即什么方向)和距离 (有多远).它是为小型网络环境设计的,在大型 网络环境下,这类协议在学习路由及保持路由时将 产生较大的流量,占用过多的带宽.距离向量路由 协议在使用跳数作为度量值,来计算到达目的地要 经过的路由器数. 基于距离矢量路由选择算法的路由协议包括RIP, IGRP等.
2.RIP诊断命令
(1)命令:show ip rip (2)命令:show ip protocol (3)命令:debug ip rip
6.5 OSPF协议
6.5.1 OSPF概述 OSPF是open shortest path first(开放最短路由优 先协议)的缩写. 它是IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任务组)组织开发的一个基于链路状态 的内部网关协议的典型代表.用于在单一自治系统 (autonomous system,AS)内决策路由.与RIP相对, OSPF是链路状态路由协议,而RIP是距离向量路由 协议.链路是路由器接口的另一种说法,因此 OSPF也称为接口状态路由协议.
路由器测试技术方法大全
路由器测试技术方法大全路由器需要连接两个或多个逻辑端口，至少拥有一个物理端口。
路由器根据收到的数据包中网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一条路由器地址或主机地址，并且重写链路层数据包头。
路由表必须动态维护来反映当前的网络拓扑。
路由器通常通过与其他路由器交换路由信息来完成动态维护路由表。
一、测试的目的和内容路由器是通过转发数据包来实现网络互连的设备，可以支持多种协议(例如TCP/IP，SPX/IPX，AppleTalk)，可以在多个层次上转发数据包(例如数据链路层、网络层、应用层)。
路由器需要连接两个或多个逻辑端口，至少拥有一个物理端口。
路由器根据收到的数据包中网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一条路由器地址或主机地址，并且重写链路层数据包头。
路由表必须动态维护来反映当前的网络拓扑。
路由器通常通过与其他路由器交换路由信息来完成动态维护路由表。
(一)路由器分类当前路由器分类方法各异。
各种分类方法有一定的关联，但是并不完全一致。
通常可以按照路由器能力分类、结构分类、网络中位置分类、功能分类和性能分类等方法。
在路由器标准制定中主要按照能力分类，按能力分为高端路由器和低端路由器。
背板交换能力大于20Gbit/s，吞吐量大于20Mbit/s的路由器称为高端路由器。
交换能力在上述数据以下的路由器成为低端路由器。
与此对应，路由器测试规范分为高端路由器测试规范和低端路由器测试规范。
(二)测试目的及内容通过测试路由器，可以了解到哪些路由器能提供最好的性能、路由器在不同负载下的行为、模型化网络使用路由器的设计参数、路由器能否处理突发流量、路由器的性能限制、路由器能否提供不同服务质量、路由器不同体系结构对功能和性能的影响、路由器的功能特性和性能指标、路由器的使用是否影响网络安全、路由器协议实现的一致性以及路由器可靠性和路由器产品的优势和劣势等内容。
低端路由器设备测试主要包括：常规测试，即电气安全性测试;环境测试，包括高低温、湿度测试和高低温存储测试;物理接口测试，测试低端路由器可能拥有接口的电气和物理测性;协议一致性测试，测试协议实现的一致性;性能测试，测试路由器的主要性能;管理测试，主要测试路由器对无大项网管功能的支持。
路由器转发IP数据报的基本过程
路由器转发IP数据报的基本过程1. 路由器的基本概念和作用路由器是一种网络设备，用于在不同网络之间传输数据。
它可以根据网络地址将数据从源地址转发到目的地址。
路由器是网络中的交通警察，负责决定数据的最佳路径并转发数据包。
2. IP数据报的基本结构IP数据报是在网络中传输的基本单位，它包含了源地址、目的地址、数据内容和其他控制信息。
IP数据报的基本结构如下：•版本：标识IP协议的版本，通常为IPv4或IPv6。
•头部长度：指示IP数据报头部的长度。
•服务类型：用于指定数据报的服务质量要求。
•总长度：指示整个IP数据报的长度。
•标识、标志和片偏移：用于分片和重组IP数据报。
•生存时间：指示数据报在网络中可以存活的时间。
•协议：指示IP数据报的上层协议，如TCP、UDP等。
•头部校验和：用于检测IP数据报头部的错误。
•源地址：发送IP数据报的源主机的IP地址。
•目的地址：接收IP数据报的目的主机的IP地址。
•选项：可选字段，用于提供一些附加的功能。
3. 路由器的转发过程路由器的转发过程是指将收到的IP数据报从一个接口转发到另一个接口的过程。
下面是路由器转发IP数据报的基本过程：步骤1：接收数据报路由器从一个接口接收到来自源主机的IP数据报。
步骤2：检查目的地址路由器检查IP数据报的目的地址，以确定数据报的最终目的地。
步骤3：查找路由表路由器使用路由表来决定将数据报转发到哪个接口。
路由表是路由器的重要组成部分，它记录了网络地址与接口之间的映射关系。
步骤4：选择最佳路径路由器根据路由表中的信息选择最佳路径，以确保数据报能够快速、安全地到达目的地。
最佳路径通常是根据距离、带宽和网络拥塞等因素来确定的。
步骤5：转发数据报路由器将数据报从源接口转发到目的接口。
在转发过程中，路由器会根据目的地址修改数据报的目的MAC地址，并重新计算IP数据报的校验和。
步骤6：发送数据报路由器将修改后的数据报发送到下一个接口，继续转发到下一个路由器或目的主机。
路由器基础配置检查及故障排查思路
路由器基础配置检查及故障排查思路路由器作为计算机网络中的重要设备之一，负责数据包的转发和路由选择，是网络通信的关键。
在网络运维过程中，经常需要对路由器进行基础配置检查和故障排查，以确保网络正常运行。
本文将介绍路由器基础配置检查的主要内容和故障排查的思路。
一、基础配置检查1. 物理连接检查：首先，我们需要确认路由器与其他设备之间的物理连接是否正常。
检查电源连接、网线连接、接口状态等，确保设备之间能够正常通信。
2. IP地址配置检查：确认路由器的IP地址配置是否正确，包括管理IP地址、接口IP地址等。
可以通过命令行界面或者网络管理平台查看路由器的配置信息，确保IP地址的子网掩码、网关等参数设置正确。
3. 路由配置检查：验证路由器的路由配置是否正确。
可以通过查看路由表、路由协议状态等，确认路由器是否正确选择了最优路径，并且邻居路由器之间的邻居关系是否建立。
4. 访问控制列表（ACL）配置检查：检查路由器的ACL配置是否正确，确保对于不需要通过路由器的流量能够被过滤掉，提高网络的安全性。
5. NAT配置检查：确认路由器的网络地址转换（NAT）配置是否正确。
NAT用于将私有网络内的IP地址映射到公网IP地址，确保路由器的NAT配置能够正确地将内部IP地址转换为外部IP地址。
二、故障排查思路1. 确认故障现象：首先，我们需要对网络中出现的故障现象进行观察和确认。
比如网络连接中断、数据包丢失等情况，通过观察和收集相关的信息，确立故障的范围和影响。
2. 分析故障可能原因：根据故障现象，分析可能导致故障的原因。
可以考虑硬件故障、配置错误、网络拓扑问题等多种可能性，并根据经验和排查思路进行判断。
3. 验证故障猜测：针对可能的原因，逐一验证猜测。
可以通过Ping命令、Traceroute命令等工具来验证网络的连通性，确认是否存在故障点。
4. 逐步缩小故障范围：在验证故障猜测的过程中，不断缩小故障的范围。
可以通过切换设备、更改配置等方式，排除不可能的原因，逐渐接近故障点。
简述路由的概念
路由的概念什么是路由路由是计算机网络中的一个重要概念，指的是在网络中选择传输数据的路径和方式。
它是实现网络通信和数据传输的基础构建之一。
通过将数据包从源地址发送到目标地址，路由器能够在网络中进行转发和选择最佳路径。
路由器的作用路由器是实现路由功能的网络设备。
它通过分析数据包的目标地址，将数据包转发到目标网络中的下一个节点。
路由器能够根据网络拓扑和路由表来选择最佳路径，实现数据的快速传输。
路由器在互联网中起到了承载数据、转发数据和连接不同网络的重要作用。
路由器的作用主要包括： - 转发数据：路由器能够根据数据包的目标地址，将数据包转发到下一个节点。
- 路由选择：路由器中的路由选择算法可以帮助选择最佳路径，确保数据包的快速传输和可靠性。
- 网络分割：路由器可以将一个网络划分为多个子网，实现网络的分层和管理。
路由表在路由器中，路由表被用于存储网络地址和下一跳的关系。
路由表中的每一项记录了目标网络地址和下一跳地址之间的对应关系。
当接收到数据包时，路由器会根据路由表中的信息进行转发决策，将数据包发送到合适的出接口。
路由表的构建可以基于静态路由或动态路由协议，通过路由协议的交互和路由算法的计算来更新和维护路由表。
路由算法路由算法是用来确定数据包在网络中传输的最短路径或最佳路径的算法。
常用的路由算法包括距离矢量算法（Distance Vector）、链路状态算法（Link State）、路径向量算法（Path Vector）等。
- 距离矢量算法：距离矢量算法采用分散式计算的方式，每个节点只知道与邻居节点的距离信息，然后根据最小距离选择下一跳节点。
常用的距离矢量算法有RIP（Routing Information Protocol）和EIGRP （Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）。
- 链路状态算法：链路状态算法中的每个节点都会向网络中的其他节点发送链路状态信息，然后综合所有节点的信息，计算出最短路径。
交换机网关-路由原理基础知识培训
负载均衡
关于同一个目标网络的多条路由出现在路由表 在转发去往该目的地的报文时，会依次通过这些路径发送。
‒ 同一个路由源 ‒ 管理距离和度量值相等 ‒ 基于源或者基于源、目标IP对等因素负载均衡
路由表的维护
路由条目在维持在路由表中的条件：
‒ 下一跳或者本地出口可用
直连路由和静态路由通过监视接口维持路由 动态路由通过维持邻居关系维持路由条目，邻居失效，相关路 由失效。
目标网络 接口 度量值
10.1.0.0 E1/0
0
RTB 10.1.0.0 S0/0
1
E1/0
10.2.0.0 S0/0
S0/0
10.2.0.0 S0/0 0 10.3.0.0 S1/0 0
10.2.0.0 S0/0
0
10.3.0.0 S0/0
1
RTA
S1/0
10.3.0.0
10.4.0.0 S1/0 1 Routing Table
172.16.0.0/24 172.16.1.0/24
PC2
172.16.2.0/24 172.16.3.0/24
PC3
172.16.4.0/24 172.16.5.0/24
配置静态路由步骤
静态路由的一般配置步骤 ‒ 画拓扑图，分析网络情况 ‒ 在源和目标之间画代表数据流的线 ‒ 确保在源和目标之间的三层设备上都有关于目标的正确的路由 条目 ‒ 下一跳可为对端直连设备接口IP或本地接口
10.0.0.0/8 S0/0 1
RIP V2 的改进
• RIPv2是一种无类别路由协议（Classless Routing Protocol） • RIPv2协议报文中携带掩码信息，支持VLSM（可变长子网掩码）
路由器的功能和工作原理
路由器的功能和⼯作原理路由器的功能及⼯作原理路由器：⼴播隔离，⽹络互联（IP寻址）、数据处理、数据处理通过路由协议和路由表来实现⽹络互联路由协议：内部⽹关路由协议（rip\eigrp\ospf）、外部⽹关路由协议（bgp）静态路由（默认路由）默认路由：⼿动配置；通过动态路由协议传递默认路由动态路由：rip，ospfRIP路由协议⼯作原理：每隔30秒向邻居路由发送完整的路由表，并通过对⽐路由条⽬的metric值将最优路由添加到路由表中，最⼤跳为16跳，会形成环路。
优缺点：优点：对于⼩型⽹络，RIP就所占带宽⽽⾔开销⼩，易于配置、管理和实现，并且RIP还在⼤量使⽤中。
缺点：RIP也有明显的不⾜，即当有多个⽹络时会出现环路问题。
为了解决环路问题，IETF提出了分割范围⽅法，即路由器不可以通过它得知路由的接⼝去宣告路由。
分割范围解决了两个路由器之间的路由环路问题，但不能防⽌3个或多个路由器形成路由环路。
触发更新是解决环路问题的另⼀⽅法，它要求路由器在链路发⽣变化时⽴即传输它的路由表。
这加速了⽹络的聚合，但容易产⽣⼴播泛滥。
总之，环路问题的解决需要消耗⼀定的时间和带宽。
若采⽤RIP协议，其⽹络内部所经过的链路数不能超过15，这使得RIP协议不适于⼤型⽹络。
解决环路的机制有哪些？定义最⼤跳数、⽔平分割、路由毒化、毒性逆转、抑制计时器、触发更新RIP版本的对⽐：区别⼀：RIP1是⼀个有类路由协议，即所有的更新包中不含⼦⽹掩码，不⽀持VLSM，所以就要求⽹络中所有设备必须使⽤相同的⼦⽹掩码，否则就会出错，⽽RIP2是⼀个⽆类的路由协议，它使⽤⼦⽹掩码。
区别⼆：第⼆个不同的地⽅是RIP1是发送更新包的时候使⽤的是⼴播包，⽽RIP2默认使⽤的是组播224.0.0.9，也⽀持⼴播发送，这样相对于RIP1来说就节省了⼀部分⽹络带宽。
区别三：第三个就是RIP2⽀持明⽂或者是 MD5验证，要求两台路由器在同步路由表的时候必须进⾏验证，通过才可以进⾏路由同步，这样可以加强安全性。
简答数据转发原理的三张表,并分别说明其工作原理。
简答数据转发原理的三张表,并分别说明其工作原理。
全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：数据转发作为计算机网络中的重要概念，在实际应用中起着至关重要的作用。
数据转发的原理主要是通过路由器或交换机等网络设备实现将数据包从源主机发送到目的主机的过程。
在本文中，将以三张表的形式展示数据转发的基本原理，并分别详细解释其工作原理。
表1：数据转发的基本原理| 步骤| 描述|| ---- | ---- || 1 | 源主机发送数据包到目的主机|| 2 | 数据包经过路由器或交换机进行转发|| 3 | 转发设备根据目的主机的IP地址查找最佳路径|| 4 | 数据包被发送到目的主机|路由器是实现数据转发的关键设备之一，在接收到数据包后，会根据目的IP地址查找路由表，确定下一跳路由器的IP地址，并将数据包发送到下一跳路由器。
这个过程不断重复，直到数据包最终到达目的主机。
数据转发的原理是通过路由器或交换机等网络设备实现将数据包从源主机发送到目的主机的过程。
路由器通过查找路由表确定下一跳路由器的IP地址，交换机通过学习MAC地址和端口信息确定数据包的转发路径。
这些设备在网络中起着关键的作用，保证数据包能够快速、可靠地到达目的地。
希望本文对读者有所帮助，更深入地理解数据转发的原理。
第二篇示例：数据转发是网络通信中常见的一种操作，通过数据转发，可以实现不同设备之间的数据交流和传递。
在网络通信中，数据转发是指数据包从源主机传输到目标主机的过程，通过路由器、交换机等网络设备实现。
数据转发的工作原理可以通过三张表来解释，分别是转发表、路由表和交换表。
第一张表是转发表，转发表是一种记录数据包传输路径的数据结构，它将目的地址映射到下一跳地址，通常由网络设备维护和更新。
当数据包到达网络设备时，设备会根据目的地址查询转发表，找到对应的下一跳地址，并将数据包发送至下一跳地址。
这样，数据包就可以在网络中传递到目的地址。
第二张表是路由表，路由表记录了网络中不同节点之间的通信路径信息，包括网络地址、子网掩码、下一跳地址等。
计算机网络讲义MP
2012年研究生入学考试计算机科学与技术计算机网络考研冲刺班辅导讲义0、前言【考试要求】1、计算机网络课程在整个计算机专业课考试中所占分值比重：25分：150分；2、25分=8⨯2分+1⨯9分；3、题号：33~40，47。
【重要意义】1、计算机网络是考研面试中最常考核的内容；2、计算机网络是计算机专业的硕士生在学习过程中最重要的基础课之一；3、计算机网络是就业求职中最重要的考核内容之一。
【复习方法】1、依托经典教材：谢希仁版；2、掌握网络体系结构的概念，以此为核心思想，逐层攻破；3、反复演练历年考研真题，以点带面，全面复习。
一、计算机网络体系结构【大纲要求】（一）计算机网络概述1. 计算机网络的概念、组成与功能2. 计算机网络的分类3. 计算机网络与互联网的发展历史4. 计算机网络的标准化工作及相关组织（二）计算机网络体系结构与参考模型1. 计算机网络分层结构2. 计算机网络协议、接口、服务等概念3. ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型【三年所占分值】2009年：2分；2010年：4分；2011年：2分【历年考研真题及参考答案】2009年33、在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（B）A.数据链路层B.传输层C.会话层D.应用层2010年33、下列选项中，不属于网络体系结构中所描述的内容是（C）A：网络的层次B：每一层使用的协议C：协议的内部实现细节D：每一层必须完成的功能34、在下图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中，所有链路的数据传输速度为100Mbps，分组大小为1000B，其中分组头大小20B，若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送到H2接收完为止，需要的时间至少是（A）A：80msB：80.08msC：80.16msD：80.24ms2011年33. TCP/IP参考模型的网络层提供的是（A）A．无连接不可靠的数据报服务 B. 无连接可靠地数据报服务C. 有连接不可靠的虚电路服务D. 有连接可靠地虚电路服务二、物理层【大纲要求】（一）通信基础1. 信道、信源与信宿、信号、宽带、码元、波特、速率等基本概念2. 奈奎斯特定理与香农定理3. 编码与调制4. 电路交换、报文交换与分组交换5. 数据报与虚电路（二）传输介质1. 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质2. 物理层接口的特性（三）物理层设备1. 中继器2. 集线器【三年所占分值】2009年：2分；2010年：0分；2011年：2分【历年考研真题及参考答案】2009年34．在无噪声情况下，若某通信链路的带宽为3kHz，采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是（B）A．12kbps B.24 kbps C.48 kbps D.96 kbps2011年34. 若某通信链路的数据传输速率为2400bps，采用4相位调制，则该链路的波特率是（B）A.600波特B. 1200波特C. 4800波特D.9600波特C = 2H log2V(b/s)2400 = 2H x log24【模拟题】1、在互联网设备中，工作在物理层的互联设备是（）。
《网络性能测试与分析》第四章路由测试（78P）
路由表 10.0.0.0/24 F0/0 20.0.0.0/24 F0/1 12.0.0.0/24 F0/0 12.0.1.0/24 F0/0 12.0.2.0/24 F0/0
12.0.9.0/24 F0/0
测试仪 端口B
Network Performance Testing and Analysis
18
控制台读数法
控制台读数法的基本思想是在被测路由设备的控制台上 直接观察测试结果
优点是可以直截了当的观测到测试结果 缺点是这种测试方法观察到的为RIB表的内容，而不是
FIB表的内容，而且当RIB表表项较多时肉眼也难以观察
19
控制台读数法的示例
20
控制层面学习法
控制层面学习法的基本思想是在测试仪表上直接观察测 试信息
FIB (转发信息表Forwarding Information Base)表 ：指路 由设备上用于转发IP分组的信息表。FIB表的内容由RIB表 下发 ，在FIB表中只存在一条唯一路径到某个特定的目的 网络
FIB表条目（Forwarding Information Base Entry）：FIB 表条目是指FIB表中所出现的每一条数据记录。每个条目 均包含了转发IP分组到一个特定目标网络所必须的基本信 息，包括网络前缀、路由器接口标识和下一跳信息等基本 字段
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29
第四节 OSPF协议
30
OSPF协议概述
OSPF采用链路状态路由选择算法
每个OSFP路由器使用HELLO协议识别邻居路由器并与 邻居路由器建立邻接(adjacency)关系
具有邻接关系的OSPF路由器通过洪泛的方式交换链路状 态信息，构建关于全网拓扑的链路状态数据库(Link State Database)
《网络设备配置与管理》习题答案
项目一网络基础知识一、填空题1．物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层2．网络层，传输层3．分组，帧4．物理5．数据链路6．网络7．上面三，下面四8．网络接口层，网络层，传输层，应用层二、选择题1．C 2．C 3．D 4．A 5．A6．B 7．A 8．A 9．B 10．B三、简答题1．简要描述在OSI参考模型中数据的封装与解封装过程。
答：以主机A向主机B传输数据为例（见图1-1），数据在通过主机A各层时，每层都会为上层传来的数据加上一个信息头或尾（作为主机B的对等层处理数据的依据），然后向下层发送，这个过程可以理解为各层对数据的封装。
当经过层层封装的数据最终通过传输介质传输到主机B后，主机B的每一层再对数据进行相应的处理（自下而上），把信息头或尾去掉，最后还原成实际的数据，即执行主机A的逆过程，这个过程可以理解为对数据的拆封或解封。
数据数据单元主机A 主机B数据单元报文分组帧比特流图1-1 数据的封装与解封过程2．简要描述TCP/IP 参考模型的分层与OSI 参考模型分层的对应关系。
答：OSI 参考模型和TCP/IP 参考模型的分层有一个大致的对应关系，如图1-2所示。
图1-2 OSI 参考模型和TCP/IP 协议的层次对应关系3．用图示的方式描述交叉线和直通线的线序。
答：直通线线序如图1-3所示，交叉线线序如图1-4所示。
图1-3 直通线图1-4 交叉线1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 T568B 标准T568B 标准1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 T568A 标准T568B 标准项目二交换机的基本配置一、填空题1．二层交换机，三层交换机，四层交换机2．通过Console口登录，通过Telnet登录，通过Web登录，通过网管软件登录3．串行，Console4．用户模式，特权模式，全局配置模式，接口配置模式，Line配置模式5．running-config，startup-config，running-config6．端口类型，模块编号，端口号7．MAC地址表8．show running-config二、选择题1．C 2．C 3．B 4．A 5．C6．A 7．B 8．B 9．C 10．A 11．D三、简答题1．简要叙述交换机的工作原理。
OSPF路由协议是一种典型的链路状态(Link-state)的路由...
六、划分区域
OSPF在大型网络中可能遇到的问题： LSDB非常庞大，占用大量的存储空间。
计算最小生成树耗时增加，CPU负担很重。 网络拓扑结构经常变化，网络经常处于“动 荡”之中。
解决办法——划分区域 在OSPF路由协议的定义中，可以将一个路 由域或者一个自治系统AS划分为几个区域。 在OSPF中，由按照一定的OSPF路由法则组 合在一起的一组网络或路由器的集合称为区 域（AREA）。
一、概述
OSPF路由协议是一种典型的链路状态 （Link-state）的路由协议，一般用于同一 个路由域内。在这里，路由域是指一个自治 系统（Autonomous System），即AS，它 是指一组通过统一的路由政策或路由协议互 相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有 的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个 AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由 域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正 是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。
对PPP的链路状态描述
1对1的链路状态描述 对本接口网段地址的描述 link id :20.0.0.0 data :255.0.0.0 type :StubNet (3) metric :5
/*网段*/ /*掩码*/ /*类型*/ /*花费*/
对路由器RTB的描述 link id :2.2.2.2 data :20.0.0.2 type :Router (1) metric :5
rip协议明显落伍在ospf路由协议中一个网络或者说是一个路由域可以划分为很多个区域area每一个区域通过ospf边界路由器相连区域间可以通过路由总结summary来减少路由信息减小路由表提高路由器的运算速5ospf路由协议支持路由验证只有互相通过路由验证的路由器之间才能交换路由信息
华为路由交换基础及常用配置命令梳理
华为路由交换基础及常⽤配置命令梳理1. IP地址与⼦⽹划分/路由汇总1.1 IP地址分类 共分为A.B.C.D.E五类:类别地址范围⼆进制表⽰范围单个⼦⽹可⽤的主机数(除0⽹段地址和1⼴播之外)A1-126 (1.0.0.1-126.255.255.254可⽤)127.0.0.1属于环回地址,保留⽤于测试,不能被分配使⽤10.0.0.0-10.255.255.255是私⽹地址00000001-011111102**24-2=16777214B 128-191 (128.0.0.1-191.255.255.254可⽤)172.16.0.0-172.31.255.255是私⽹地址169.254.X.X保留⽤于找不到可⽤DHCP服务器时分配使⽤10000000-101111112**16-2=65534C192-223 (192.0.0.1-223.255.255.254可⽤) 192.168.0.0-192.168.255.255是私⽹地址11000000-110111112**8-2=254D224-239 (224.0.0.1-239.255.255.254)组播11100000-11101111E240-255 (240.0.0.1-255.255.255.254)保留11110000-111111111.2 ⼗进制数与⼆进制数之间的转换⽰例记忆1.3 等长⼦⽹划分FLSM ⽅法: 1)确定⼦⽹掩码 2) 确定⽹段中的第⼀个可⽤ip地址及⽹段最后⼀个可⽤地址 3)如果⼀个⼦⽹段是原来⽹络的1/2,则⼦⽹掩码往后移1位;如果⼀个⼦⽹段是原来⽹络的1/4,则⼦⽹掩码往后移2位;如果⼀个⼦⽹段是原来⽹络的1/8,则⼦⽹掩码往后移3位,以此类推. 实例演⽰记忆:1.4 变长⼦⽹划分VLSM ⽰例记忆1.5 路由汇总⽰例记忆 注意:如果某⼀个⽹段的⼦⽹掩码⽐默认的⼦⽹掩码长,就是其下属的⼦⽹;如果该⼦⽹的⼦⽹掩码⽐默认的⼦⽹掩码要短,则是超⽹supernet. 路由汇总的实质是将⼦⽹进⾏与运算,得到相同的⽹络部位.可以使⽤以下⽰例记忆:2. TCP/IP协议栈重要知识点 共分4层:应⽤层-----传输层-----Internet⽹络层-----⽹络接⼝层2.1 传输层协议⾸部内容2.2 ⽹络层协议⾸部内容3. 华为数通产品基本配置3.1 命令视图分类 ⽤户视图:查看运⾏状态及其他信息等. 系统视图:配置设备的系统参数及全局相关参数. 接⼝视图:配置接⼝相关参数. 协议视图:配置路由协议相关.3.2 设置路由器时间和名称<Huawei>system-view #进⼊系统视图命令[Huawei]sysname R1 #sysname更改路由器的名字[R1]<R1>display version #显⽰操作系统版本<R1>? #查看可⽤命令<R1>display clock #显⽰时间<R1>clock timezone BJ add 08:00 #更改时区<R1>clock datetime 22:36:54 2019-10-17 #设置时间<R1>display clock2019-10-17 22:36:58ThursdayTime Zone(BJ) : UTC+08:00# 设置设备当前⽇期和时间为2012年1⽉1⽇0时0分0秒。
路由转发分析实验报告
路由转发分析实验报告1. 引言路由转发是计算机网络中重要的概念之一，它负责将数据包从源主机传输到目标主机。
在本实验中，我们通过模拟网络环境和配置路由器，对路由转发进行了深入的分析和实验。
2. 实验目的本实验的目的是通过实践操作，掌握路由转发的原理和过程，了解路由表的配置和更新机制，以及能够分析路由器的转发性能。
3. 实验环境本实验使用了模拟网络环境软件GNS3，并配置了两台路由器和多个主机，搭建了一个小型网络拓扑。
4. 实验步骤4.1 网络拓扑搭建首先，我们使用GNS3 搭建了一个由两台路由器和多个主机组成的小型网络拓扑。
通过设置合适的链接和IP 地址，确保路由器和主机之间可以正常通信。
4.2 路由表配置在每台路由器中，我们配置了路由表，根据实验要求和网络拓扑，将目标网络和下一跳路由器的对应关系写入路由表。
通过这样的配置，使得路由器能够正确地将数据包传送到目标网络。
4.3 路由表更新机制为了模拟真实的网络环境，我们将某些链路设置为不可用状态，即模拟链路故障。
在链路故障的情况下，路由表需要及时更新，以选择可行的路径进行转发。
我们观察了路由器在链路故障后的表现，如何更新路由表，并保证网络的连通性。
4.4 路由性能分析为了分析路由器的性能，我们发送了大量的数据包，在各种情况下观察了路由器的转发延迟和丢包率。
通过分析这些数据，我们能够了解路由器的负载能力，并根据需要进行性能优化。
5. 实验结果与讨论通过实验，我们得出了以下结论和观察：1. 正确的路由表配置可以保证数据包的正确转发，确保网络的连通性。
2. 路由表的更新机制能够在链路故障时及时恢复网络，保证数据传输的可靠性。
3. 在大量数据包的情况下，路由器的转发性能会有所下降，延迟增加且丢包率上升。
这需要进一步优化和提升路由器的处理能力。
6. 总结通过本次实验，我们对路由转发的原理和过程有了更深入的了解。
掌握了路由表的配置和更新机制，以及对路由器转发性能的分析方法。
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。
路由 转发原理
路由转发原理
路由转发是计算机网络中实现数据包从源地址到目的地址的过程。
它是通过路由表中的信息来确定最佳路径并将数据包从一个网络接口转发到另一个网络接口。
在一个网络中，每个路由器都会维护一张由多个路由条目组成的路由表，每个路由条目都包含了目的网络的地址信息以及下一跳的地址信息。
当一个数据包到达一个路由器，路由器会通过查找路由表中与该数据包目的地址最匹配的路由条目来确定下一跳地址。
路由表中的路由条目具有优先级，优先级越高的路由条目会被优先选择。
当多个路由条目匹配目的地址时，通常会选择最长前缀匹配。
最长前缀匹配是指选择能够匹配目的地址网络地址部分最长的路由条目。
基于路由表的选择，数据包会被转发到下一个路由器，实现从源地址到目的地址的传输。
这个过程会一直进行，直至数据包到达目的地址。
路由转发的原理实际上是一个不断寻找最佳路径的过程，它通过路由表中的路由条目来确定下一跳地址，从而实现数据包的转发。
这个过程是网络通信中非常重要的一环，它保证了数据可以正确地传输到目的地。
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试验要求：R1 R2不使用动态路由协议。
使得R1looback 0上的地址 ping 通 R2looback0上的地址试验目的：验证路由转发和路由表之间的关系。
试验步骤如下：基本配置：R1：Router>enRouter#enabelRouter(config)#hostname R1R1(config)#interface s0/0R1(config-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.0R1(config-if)#no shutdownR1(config)#interface looback0R1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0R2：Router>enRouter#enabelRouter(config)#hostname R2R2(config)#interface s0/0R2(config-if)#ip address 3.3.3.3 255.255.255.0R2(config-if)#no shutdownR2(config)#interface looback0R2(config-if)#ip address 4.4.4.4 255.255.255.0解决方案一：同时在R1 R2的全局模式下no ip routing 关闭路由功能测试：R1#ping 4.4.4.4 sou 1.1.1.1Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 4.4.4.4, timeout is 2 seconds: Packet sent with a source address of 1.1.1.1!!!!!Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/41/64 ms R1#*Mar 1 00:24:10.075: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1 *Mar 1 00:24:10.139: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 00:24:10.167: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 00:24:10.171: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 00:24:10.227: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1测试结果R1的1.1.1.1 ping 通 R2的2.2.2.2方法总结：no ip routing 关闭路由功能，使得数据在转发时不在使用路由表转发就可以直接发送出去。
解决方案二在R1上配置一条到达目标网络4.4.4.0/24的静态路由R1(config)#ip route 4.4.4.0 255.255.255.0 3.3.3.3配置如上命令时发现路由没有在路由表中生成。
原因路由写入路由表中必须满足以下要求：1.有目标网络或地址2.有掩码长度3.有可达的下一跳地址在R1上配置ip route 4.4.4.0 255.255.255.0 3.3.3.3这条静态路由的下一跳不可达，因此先要解决下一跳不可达的问题，在R1上在追加一条到达下一跳的静态路由R1(config)#ip route 3.3.3.3 255.255.255.255 s0/0同时再次配置：R1(config)#ip route 4.4.4.0 255.255.255.0 3.3.3.3由上可知因先配置到达下一跳的路由再配置到达目标的路由查看R1的路由表：R1#sh ip routeCodes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 1.1.1.0 is directly connected, Loopback02.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 2.2.2.0 is directly connected, Serial0/03.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnetsS 3.3.3.3 is directly connected, Serial0/04.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsS 4.4.4.0 [1/0] via 3.3.3.3查看路由表可以看到现在路由表中生成两条静态路由，一条到达目标，一条到达下一跳。
如以上步骤配置R2R2(config)#ip route 2.2.2.2 255.255.255.255 s0/0R2(config)#ip route 1.1.1.0 255.255.255.0 2.2.2.2查看R2路由表R2#sh ip rouCodes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsS 1.1.1.0 [1/0] via 2.2.2.22.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnetsS 2.2.2.2 is directly connected, Serial0/03.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 3.3.3.0 is directly connected, Serial0/04.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 4.4.4.0 is directly connected, Loopback0完成以上配置在R1上测试R1#ping 4.4.4.4 source 1.1.1.1Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 4.4.4.4, timeout is 2 seconds:Packet sent with a source address of 1.1.1.1!!!!!Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/56/88 msR1#*Mar 1 00:50:15.563: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 00:50:15.635: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 00:50:15.703: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 00:50:15.735: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 00:50:15.767: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1测试结果R1的1.1.1.1 ping 通 R2的2.2.2.2方法总结：这是路由表的递归查询原理，路由器先查找到达目标网络的路由，如果路由的下一跳可达就将数据转发出去。
如果到达目标的路由的下一跳不可达时，路由器就会再次查找是否有到达下一跳的路由，如果找到有到达下一跳的路由即转发出去，如果没有就丢弃。
解决方案三：在R1 R2，配置一条静态路由如下：R1(config)#ip route 4.4.4.0 255.255.255.0 s0/0 3.3.3.3查看路由表R1#sh ip routeCodes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 1.1.1.0 is directly connected, Loopback02.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 2.2.2.0 is directly connected, Serial0/04.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsS 4.4.4.0 [1/0] via 3.3.3.3, Serial0/0由路由表可以看出R1到达4.4.4.0 的下一跳是3.3.3.3 从s0/0接口转发出去R2R2(config)#ip route 1.1.1.0 255.255.255.0 s0/0 2.2.2.2查看路由表R2#sh ip routeCodes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsS 1.1.1.0 [1/0] via 2.2.2.2, Serial0/03.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 3.3.3.0 is directly connected, Serial0/04.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 4.4.4.0 is directly connected, Loopback0由路由表可以看出R2到达1.1.1.0 的下一跳是2.2.2.2 从s0/0接口转发出去在R1上测试R1#ping 4.4.4.4 sou 1.1.1.1Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 4.4.4.4, timeout is 2 seconds:Packet sent with a source address of 1.1.1.1!!!!!Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/50/64 msR1#*Mar 1 01:07:51.583: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 01:07:51.643: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 01:07:51.703: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 01:07:51.735: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1*Mar 1 01:07:51.771: ICMP: echo reply rcvd, src 4.4.4.4, dst 1.1.1.1测试结果R1的1.1.1.1 ping 通 R2的2.2.2.2方法总结：在高版本中静态路由可以书写成 ip route 目标网络掩码出接口下一跳的形式。