路由基础

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1、承载网D&T团队路由基础V1.1目录q 路由器的定义与作用q基本概念q 路由器工作原理q IP路由过程qVLAN路由路由器的定义和作用路由器用于网络互连的计算机设备路由器的核心作用是实现网络互连，数据转发l路由（寻径）：路由表建立、刷新l交换：在网络之间转发分组数据l隔离广播，指定访问规则l异种网络互连目录q 路由器的定义与作用q基本概念q 路由器工作原理q IP路由过程qVLAN路由路由表路由器为执行数据转发路径选择所需要的信息被包含在路由器的一个表项中，称为“路由表”当路由器检查到包的目的IP地址时，它就可以根据路由表的内容决定包应该转发到哪个下一跳地址上去。路由表被存放在路由器的RAM上

2、路由表的构成路由表的构成目的网络地址（Dest）掩码（Mask）下一跳地址（Gw）发送的物理端口（interface）路由信息的来源（Owner）路由优先级（pri）度量值（metric）路由表的构成路由表构成示例172.16.8.0- 目的逻辑网络地址或子网地址 255.255.255.0 - 目的逻辑网络地址或子网地址的网络掩码 1.1.1.1 - 下一跳逻辑地址 fei_0/1.1 - 学习到这条路由的接口和数据的转发接口 static - 路由器学习到这条路由的方式 1- 路由优先级 0- Metric 值 Dest Mask Gw Interface Owner pri metric

3、172.16.8.0 255.255.255.0 1.1.1.1 fei_0/1.1 static 1 0路由表的建立和维护路由表最开始是 如何建立起来的 ？在路由表建立起 来之后，是如何 进行维护的？路由分类直连路由静态路由动态路由192.168.0.1/30192.168.0.2/3010.0.0.1/24172.16.0.1/24IPv4 Routing Table:Dest Mask Gw Interface Owner pri metric10.0.0.0 255.255.255.0 10.0.0.1 fei_0/1 direct 0 0 10.0.0.1 255.255.255.2

4、55 10.0.0.1 fei_0/1 address 0 0 192.168.0.0 255.255.255.252 192.168.0.1 e1_1 direct 0 0 192.168.0.1 255.255.255.255 192.168.0.1 e1_1 address 0 0 ZXR10#直连路由直连路由l当接口配置了网络协议地址并状态正常时，接口上配置的网段地址自动出 现在路由表中并与接口关联，并随接口的状态变化在路由表中自动出现或 消失ABfei_0/1e1_1静态路由配置这是一条单向路由，还需要在对方的路由器上配置一条相反的路 由。ip route 10.0.0.0 255.

5、0.0.0 172.16.2.2Stub Network172.16.2.1S0172.16.1.0B172.16.2.2Network10.0.0.0BA缺省路由示例缺省路由配置 这条路由可以配置在只有一条出口的“根状网络” 的出口路由器 上，可以访问“未知的” 目的网络。Stub Networkip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2172.16.2.1S0172.16.1.0B172.16.2.2NetworkABRIPOSPFRIPOSPF1.0.0.0/82.0.0.0/83.0.0.0/8动态路由路由协议是运行在路由器上的软件进程，与其他路由器上相同路

6、 由协议之间交换路由信息，学习非直连网络的路由信息，加入路 由表。并且在网络拓扑结构变化时自动调整，维护正确的路由信 息。RIPOSPF路由表10.0.0.0/16 fei_1/1注意： 必须是完全相同的一条路 由才进行路由优先级的比较10.0.0.0/16 fei_1/310.0.0.0/16 fei_1/3路由优先级从路由优先级最高（优先级数值最小）的协议获取的路由被优先 选择加入路由表中。Connected interface 0 Static route 1 External BGP20 OSPF110 IS-IS 115 RIP v1, v2120 Internal BGP200 S

7、pecial(内部处理使用)255Route SourceRoute SourceDefault priorityDefault priority各种路由协议缺省优先级NetworkDDNPSTNfei_1/1178.1.1.1177.1.1.1路由优先级应用-浮动静态路由有备份链路的情况下如何设置路由？ZXR10(config)#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 177.1.1.1 ZXR10(config)#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 178.1.1.1 5NetworkDDNPSTNfei_1/1 177.1.1.1178.1.1.1浮动

8、静态路由配置最长匹配原则10.1.1.1?ZXR10#show ip route IPv4 Routing Table:Dest Mask Gw Interface Owner pri metric1.0.0.0 255.0.0.0 1.1.1.1 fei_0/1.1 direct 0 0 1.1.1.1 255.255.255.255 1.1.1.1 fei_0/1.1 address 0 0 2.0.0.0 255.0.0.0 2.1.1.1 fei_0/1.2 direct 0 0 2.1.1.1 255.255.255.255 2.1.1.1 fei_0/1.2 address 0 0

9、 3.0.0.0 255.0.0.0 3.1.1.1 fei_0/1.3 direct 0 0 3.1.1.1 255.255.255.255 3.1.1.1 fei_0/1.3 address 0 0 10.0.0.0 255.0.0.0 1.1.1.1 fei_0/1.1 ospf 110 10 10.1.0.0 255.255.0.0 2.1.1.1 fei_0/1.2 static 1 0 10.1.1.0 255.255.255.0 3.1.1.1 fei_0/1.3 rip 120 5 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.1.1 fei_0/1.1 static 0 0目录q

10、路由器的定义与作用q基本概念q 路由器工作原理q IP路由过程qVLAN路由路由器的工作原理路由功能：学习和维护网络拓扑结构知识的机制，产生和维护路由表交换/转发功能：数据在路由器内部移动与处理的过程（从路由器一个接口输入，然后选择合适接口输出、做帧的解封装与封装，并对包做相应处理）路由功能 学习和维持网络拓扑结构知识的机制被认为是路由功能。完成 路由功能需要的几个基本信息：l路由的是什么协议？l目的地址是否已存在?l从哪个端口发送出去？l下一跳地址是什么？帧校验并缓存数据包进入接口将目的地逻辑地址与下一跳逻辑 设备和外出接口相关联路由表将下一跳逻辑设备与物理地址相 关联以生成帧头ARP缓存

11、（局域网）封装数据包并转发帧外出接口由路由协议维护由ARP或逆向 ARP进程所维护映射列表 （广域网）交换/转发功能Routing processRouting processRouting processRouting processRouting tableForwarding process基于目的地址 查找路由条目遵循最长 匹配原则基于路由优先级向 路由表加入路由路由协议学习所有可 能的路由，基于metric 值选择最佳路由路由器工作过程总结目录q 路由器的定义与作用q基本概念q 路由器工作原理q IP路由过程qVLAN路由同一网络内部的通信我们从简单的问题开始讨论：在同一网络内部的通

12、信。为了便于 讨论，不妨假设“IP层眼中的网络”一图中，网络A是一个以太网 ，内部有两台主机想要互相通信：网络A通向 路由器1通信需求通信过程图示IP地址：192.168.1.2 MAC地址：00:20:AF:00:00:02IP地址：192.168.1.1 MAC地址：00:20:AF:00:00:01以太网IP层上层协议这里无需考虑封装IP包 包发往IP地址 192.168.1.2以太网IP层封装MAC帧 帧发往MAC地址 00:20:AF:00:00:02封装MAC帧 收到MAC帧ARP拆封IP包 收到IP包AB 网 络 情 况协 议 层 次不同网络之间的通信了解了同一网络内部的通信之后

13、，我们再来看不同网络之间的通 信。假设“IP层眼中的网络”一图中，网络A中有一台主机想要和 网络B中一台主机通信，而网络A是一个以太网，网络B是一个 X.25网络：网络B网络A路由器1通信需求以太网以太网 接口不同网段的通信过程以太网IP层上层协议这里无需考虑MAC帧IP层串行 接口以太网 接口IP层网 络 情 况协 议 层 次PPP分组IP包IP包发送端 主机A接收端 主机B路由器EthernetPPPHOST AHOST Bfei-1/1e1_2/1Ethernetfei-1/1e1_2/1上层协议这里无需考虑IP层路由器PPP帧IP包IP包串行 接口MAC帧IP包IP包判断 与对端是否处于同一 网段检查 ARP表是否有对端的 MAC地址做数据链 路层封装 （目的MAC为对端MAC地址）通过物理层 发送数据通过ARP获得 对端MAC地址YESNOYESNO是否配置了 缺省网关？YES检查 ARP表是否有网关 MAC地址做数据链 路层封装 （目的MAC为网关MAC地址）通过ARP获得 网关MAC地址NO发送错误信息YESNO End获取对端IP地址通信流程IP通信流程基本概念IP通信流程基本概念lIP通讯是基于 hop by hop 的方式l从源