网络规划-ospf路由器的工作原理和静态路由

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路由器工作原理和静态路由
本章目标
•通过配置静态路由或默认路由使简单网络实现互通•能够排除配置了静态或默认路由的简单网络的故障掌握静态路由的原理,以及相关概念
掌握路由器的基本配置
本章结构
路由
路由与交换的对比
原理
基本概念
静态与默认路由适用的环境
静态路由
默认路由
路由基本原理
静态路由
配置
其他配置
路由器硬件组成
配置模式
静态与默认路由的配置
什么是路由?
•路由
能够将数据包转发到正确的目的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
地,并在转发过程中选择最佳路
径的设备-路由器
路由器工作原理5-
1
1.0 4.0
1.3E0
4.3S0
2.2E0
2.1S0
4.1
4.2
1.1
1.2
Router1
Router2
Data
主机1.1要发送数据到4.2
路由表网段
接口
1.0E0
2.0S04.0
S0
路由表
网段
接口
1.0S0
2.0S04.0
E0
路由表网段
接口
1.0E0
2.0S0
4.0
S0
1.0
4.0
1.3E0
4.3S0
2.2E0
2.1S0
4.1
4.2
1.1
1.2
Router1
Router2
Data
路由器接收到数据,查看数据包中的目标地址为4.2,查找路由表
路由表
网段
接口
1.0S0
2.0S04.0
E0
1.0 4.0
1.3E0 4.3
S0
2.2
E0
2.1
S0
4.1
4.2
1.11.2
Router1
Router2
Data
路由器1根据路由表转
发数据到S0口
路由表网段
接口
1.0E0
2.0S04.0
S0
路由表
网段
接口
1.0S0
2.0S04.0
E0
1.0
4.0
1.3E0
4.3S0
2.2E0
2.1S0
4.1
4.2
1.1
1.2
Router1
Router2
Data
路由器2接收到数据包,查看数据包的目标地址,并查找路由表
路由表网段
接口
1.0E0
2.0S04.0
S0
路由表
网段
接口
1.0S0
2.0S04.0
E0
1.0
4.01.3E0
4.3S02.2E0
2.1S0
4.1
4.2
1.1
1.2Router1
Router2
Data
路由器2根据路由表转发数据到E0口
路由表网段
接口
1.0E0
2.0S04.0
S0
路由表
网段
接口
1.0S0
2.0S04.0
E0
主机4.2接收到数据包
路由表
•路由表:在路由器中维护的路由条目,路由器根据路由表做路径选择。

路由表
网段
接口
1.0E0
2.0S04.0
S0
那么这张表是怎么形成的呢?
直连路由
•当在路由器上配置了接口的IP地址,并且接口状态为up的时候,路由表中就出现直连路由项
f0/0f0/1
路由表
网段接口
192.168.1.0/24 f0/0
10.0.0.0/8 f0/1
192.168.1.1/24
10.1.1.1/8
20.0.0.0/8
对于不直连的网段,需要
静态路由或动态路由,将
网段添加到路由表中
静态路由
•静态路由是由管理员手工配置的,是单向的。

192.168.2.1
S0
192.168.1.0
B
192.168.2.2
Network
A
B 到达192.168.1.0网段,需要将数据包转
发给路由器B 的192.168.2.1的接口
默认路由
•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
Stub Network-末节网络
192.168.2.1
S0
192.168.1.0
B
192.168.2.2
Network
A
B 不论去往哪里的非本网段的数据包都转发
给路由器A 的192.168.2.2接口
静态与默认路由适用的环境
•静态路由
特点
•路由表是手工设置的
•除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化•路由表的形成不需要占用网络资源
适用环境
•一般用于网络规模很小、拓扑结构固定的网络中•默认路由
特点
•在所有路由类型中,默认路由的优先级最低
适用环境
•一般应用在只有一个出口的末端网络中
•或作为其他路由的补充
路由器转发数据包时的封装过程
Host A
Host B
A B
e0
e1e0
e1
192.168.1.2/2400-11-12-21-11-11
192.168.1.1/2400-11-12-21-22-22
10.1.1.1/8
00-11-12-21-33-33
10.1.1.2/8
00-11-12-21-44-44
192.168.2.1/24
00-11-12-21-55-55
192.168.2.2/2400-11-12-21-66-66
00-11-12-21-22-22
00-11-12-21-11-11
SA:192.168.1.2/24
DA:192.168.2.2/24
00-11-12-21-55-55
SA:192.168.1.2/24
DA:192.168.2.2/24
00-11-12-21-33-33
00-11-12-21-44-44
SA:192.168.1.2/24
DA:192.168.2.2/24
路由和交换对比
•路由工作在网络层
根据“路由表”转发数据
路由选择
路由转发
•交换工作在数据链路层根据“MAC地址表”转发数据
硬件转发
阶段总结
î路由
î路由表
î静态路由
î默认路由
î静态路由与默认路由适用的环境
路由器的硬件组成
RAM ROM Flash NVRAM
_ _ _ _ _ _ _ _ _ Configuration Register
Interface CPU
ROM Bootstrap
装载引导代码TFTP Server
Flash
ROM
Cisco
Internetwork Operating System 发现和装载IOS 软件
Console
TFTP Server
NVRAM
Configuration File
发现和应用配置文件或进入Setup 模式
RAM
POST
进入SETUP 模式
Flash
Tftp Server
启动
启动


在NVRAM 中查找配置文件
查找IOS
--- System Configuration Dialog ---Continue with configuration dialog? [yes/no]:yes
At any point you may enter a question mark '?' for e ctrl-c to abort configuration dialog at any prompt.Default settings are in square brackets '[ ]'.
Router con0 is now available
Press RETURN to get started.Router>
路由器启动时的输出内容
Setup 模式命令行模式
路由器的配置模式
v用户模式:Router>
v特权模式:Router#
v全局配置模式:Router(config)#
v接口配置模式:Router(config-if)#
v子接口配置模式: Router(config)#interface fa0/0.1 Router(config-subif)#
v Line模式:Router(config-line)#
v路由模式:Router(config-router)#
静态路由的配置2-1
•如果路由器A 连接的网络需要访问192.168.1.0网段的主机,需要做什么设置?
192.168.2.1
fa0/0
192.168.1.0
B
192.168.2.2
Network
A
B 192.168.1.10
192.168.1.11
fa0/1fa0/0
静态路由的配置2-2
Router A>enable Router A#config terminal Router A(config) #interface f0/0
Router A(config-if) #ip address 192.168.2.2 255.255.255.0Router A(config-if)#no shutdown Router A(config-if)#exit
Router A(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
进入特权模式
进入全局配置模式
进入接口配置模式
配置接口IP 地址
激活端口
配置静态路由
目标网段
目标网段的掩码下一跳地址
默认路由的配置2-1
•192.168.1.0网段的主机需要访问外部的网络,B 路由器是这个网段唯一的出口,可以在B 路由器上配置默认路由。

192.168.2.1
fa0/0
192.168.1.0
B
192.168.2.2
Network
A
B fa0/1
fa0/0
默认路由的配置2-2
Router B>enable Router B#config terminal
Router B(config) #interface f0/1
Router B(config-if) #ip address 192.168.2.1 255.255.255.0Router B(config-if)#no shutdown Router B(config-if)#exit
Router B(config) #interface f0/0
Router B(config-if) #ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router B(config-if)#no shutdown Router B(config-if)#exit
Router B(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.2
表示任何网络下一跳地址
查看路由器配置
Router A#show running-config
!
interface Loopback0
no ip address
!
interface FastEthernet0/0
ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
duplex auto
speed auto
!
ip classless
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1 no ip http server

line con 0
line aux 0
line vty 0 4已配置的IP地址
已配置的静态路由
查看路由表
RouterA#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
i - 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 route
S表示静态路由
Gateway of last resort is not set
S 192.168.1.0/24 [1/0] via 192.168.2.1
C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C表示直连路由
检查配置是否正确2-1
•在路由器A上,使用ping命令检查与192.168.1.0网段的主机是否连通:
Router A# ping 192.168.1.10
如果ping通,此时在路由器A上显示:
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.10, timeout is 2 seconds:
! ! ! ! !
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/4 ms
如果不通,在路由器A上会显示:
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.10, timeout is 2 seconds:
. . . . .
Success rate is 0 percent (0/5)
检查配置是否正确2-2
•如果不通,可能是:
连接线缆的问题
接口还是shutdown的状态
IP地址配置的问题
静态路由配置不正确
……
•检查方法:
分段检查:定位故障的位置
分段检查4-1
A不能ping通主机192.168.1.10
是否能ping通B的f0/1口
是:说明故障不在A与B的
连接部分
是否能ping通B的f0/0口

问题不在A上
A 不能ping 通主机192.168.1.10
是否能ping 通B 的f0/1口
问题不在A 上
IP 地址是否配置正确

A 的f0/0口是否up



修改IP 地址
A 不能ping 通主机192.168.1.10
是否能ping 通B 的f0/1口

administrative down
1
2

line protocol is
down
A 的f0/0口是否up
激活端口检查线缆或

A不能ping通主机192.168.1.10
是否能ping通B的f0/1口
是:说明故障不在A与B的
连接部分
是否能ping通B的f0/0口

路由是否配置正确
是否
阶段总结
•路由器的硬件组成与启动过程•静态路由的配置
•默认路由的配置
•验证与排错
J 在配置静态路由的时候,至少要配置哪些信息?
J 配置了静态路由的路由器,如果收到的数据包中的目标地址与路由表中的所有条目都不匹配,路由器会怎么操作?J 默认路由中的两个0.0.0.0代表什么?
J 如下图所示,在A 上配置了以下两条路由,哪条路由在查找10.1.1.1 时起作用呢?
ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 192.168.2.1
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.1
192.168.2.1
10.1.1.1
B
192.168.2.2A
B 阶段练习
路由器其他配置
•配置密码
•路由器的banner信息和接口描述信息•配置路由器的控制台会话
•路由器密码恢复
•查看路由器配置
•路由器与交换机之间的单臂路由
为Cisco 2600路由器配置密码•配置控制台密码
teacher(config)#line console 0
teacher((config_line)#login
teacher((config_line)#password cisco
•配置特权模式密码
teacher(config)#enable password cisco
•配置加密保存的密码
teacher(config)#enable secret 1234
•对所有密码加密
teacher(config)#service password-encryption
Cisco 2600路由器的描述信息
•配置路由器的banner信息
teacher(config)#banner motd $This is Aptech company’s Router! Please don’t change the configuration without permission! $
•配置路由器接口的描述信息
teacher(config)#interface fastethernet 0/0
teacher(config_if)#description This is a fast ethernet port used to connecting the company’s intranet!
配置路由器的控制台会话
•配置控制台会话时间
teacher(config)#line console 0
teacher(config_line)#exec-timeout 0 0
•配置控制台输出日志同步teacher(config)#line console 0
teacher(config_line)#logging synchronous
•配置禁用DNS
teacher(config)#no ip domain-lookup
路由器密码恢复
•进入ROM Monitor模式
•修改配置寄存器的值,启动时绕过startup-config文件:rommon1>confreg 0x2142
rommon2>reset
•用startup-config覆盖running-config:
Router#copy startup-config running-config
•修改密码:
Router(config)#enable password cisco
•修改配置寄存器的值:
Router(config)#config-register 0x2102
查看路由器配置
teacher #show version
Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) 2600 Software (C2600-JS-L), Version 12.0(3), RELEASE SOFTWARE (fc1)Copyright (c) 1986-1999 by cisco Systems, piled Mon 08-Feb-99 18:18 by phanguye
Image text-base: 0x03050C84, data-base: 0x00001000
ROM: System Bootstrap, Version 11.0(10c), SOFTWARE
BOOTFLASH: 3000 Bootstrap Software (IGS-BOOT-R), Version 11.0(10c), RELEASE SOFTWARE(fc1)wg_ro_a uptime is 20 minutes System restarted by reload
System image file is "flash:c2600-js-l_120-3.bin"(output omitted)--More--Configuration register is 0x2102
IOS 版本信息IOS 存储位置和文件名
路由器与交换机之间的单臂路由•交换机上的VLAN 之间如何通信?
VLAN 1
VLAN 2
VLAN 3
192.168.1.2/24
192.168.2.2/24
f0/0
Trunk
单臂路由的配置
Router(config)# interface f0/0.1
Router(config-subif)# encapsolution dot1q 1
Vlan ID Router(config-subif)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config)# interface f0/0.2
Router(config-subif)# encapsolution dot1q 2
Router(config-subif)# ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
本章总结
路由
路由与交换的对比
原理
基本概念
静态与默认路由适用的环境
静态路由
默认路由
路由基本原理
静态路由
配置基本配置
路由器硬件组成
配置模式
静态与默认路由的配置
单臂路由
首先查看数据包的目
标地址,再查看路由
表,根据路由表选择
下一跳。

静态路由适用于结构
简单变化很少的小型
网络。

默认路由适用于只有
一个出口的末梢网络静态路由:ip route 目标网段掩码下一跳
默认路由:ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一跳
实验
•任务1 静态路由与默认路由的配置
项目背景简介
•BENET上海分公司需要与总公司连接企业网
BENET上海公司
网络拓朴
RBeijing RShanghai
RCenter
f0/1
f0/1
f0/1
f0/0
f0/0
f0/0
完成标准
•按照拓扑图正确连接网络
•完成路由器的基本操作
•在路由器上配置静态或默认路由,最终可以使位于主机stationA、B与主机stationC、D互相通讯
•使用相应的命令检测网络是否能够按照要求正常通信,参数的配置是否无误,与设计一致。

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