路由器及其工作原理PPT課件

1、問題的提出：不同的網(wǎng)絡(luò)之間要相互通信，如何實現(xiàn)？用路由器互聯(lián)，由路由器控制數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)間的傳遞用路由器互聯(lián)，由路由器控制數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)間的傳遞第1頁/共26頁 1、知道路由器的作用 2、理解路由器的工作原理（重點、難點） 3、能夠描述路由表的結(jié)構(gòu) 4、知道路由表的建立方法學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)第2頁/共26頁一、路由器及其作用 請問：現(xiàn)實生活中如何郵寄一個包裹？發(fā)件人發(fā)件人 張三張三（鄭州）（鄭州）將包裹寄往：北京市朝陽區(qū)北辰東路將包裹寄往：北京市朝陽區(qū)北辰東路123123號，李四（收）號，李四（收）收件人收件人 李四李四（北京）（北京）郵局郵局1郵局郵局2A AB BC CD DE EF F第3

2、頁/共26頁 郵局的作用： 收、發(fā)包裹，傳遞包裹； 為包裹的傳遞選擇一條最優(yōu)的路徑； 包裹走的路徑不同，會影響包裹的打包形式（如紙質(zhì)包裝、木質(zhì)包裝等）第4頁/共26頁 路由器： 在傳送數(shù)據(jù)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，路由器就相當(dāng)于郵局； 路由器是一種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，能將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至另一個網(wǎng)絡(luò)； 數(shù)據(jù)在從源到達(dá)目的地的過程中，需要解決兩個問題： 選路 轉(zhuǎn)發(fā)第5頁/共26頁P(yáng)CWeb服務(wù)器服務(wù)器走哪一條路呢走哪一條路呢?PCPC機(jī)訪問機(jī)訪問webweb服務(wù)器：服務(wù)器：RA第6頁/共26頁二、路由器的工作原理 路由器根據(jù)其路由表進(jìn)行選路； 路由表中記錄著到達(dá)不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，如下表所示：到達(dá)

3、目的網(wǎng)絡(luò)201.89.1.0的數(shù)據(jù)包，需通過IP地址為10.123.1.254的下一跳路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)：目的網(wǎng)絡(luò)目的網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳201.89.1.0201.89.1.010.123.1.25410.123.1.254100.1.0.0100.1.0.0202.100.100.1202.100.100.1. .第7頁/共26頁路由器的工作過程: 路由器收到數(shù)據(jù)包時，會檢查其目的IP地址；接著在路由表中查找通往目的網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，根據(jù)查找結(jié)果進(jìn)行不同處理： 如果找到目的網(wǎng)絡(luò)，就從指示的下一跳IP地址或送出接口將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去； 如果沒有目的網(wǎng)絡(luò)但有默認(rèn)路由，就從默認(rèn)路由指示的下一跳IP地址或送出

4、接口將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去； 否則，路由器將數(shù)據(jù)包丟棄。第8頁/共26頁 操作演示：路由器的工作過程第9頁/共26頁 IP路由表中至少包含以下兩項內(nèi)容： 目的網(wǎng)絡(luò)地址 到達(dá)目的地路徑上的“下一個”路由器的接口IP地址或送出接口 路由器下一站選路的基本思想： 路由表僅指定到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的下一步，而不是到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的完整路徑。思考題思考題1.1. 路由表中為什么不是目的主機(jī)地址，而是目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)路由表中為什么不是目的主機(jī)地址，而是目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址？地址？2.2. 路由表中為什么不是到達(dá)目的主機(jī)的完整路徑？路由表中為什么不是到達(dá)目的主機(jī)的完整路徑？第10頁/共26頁路由器是一個網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，對數(shù)

5、據(jù)包進(jìn)路由器是一個網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，對數(shù)據(jù)包進(jìn)行選路并轉(zhuǎn)發(fā)；行選路并轉(zhuǎn)發(fā)；路由器的選路是根據(jù)路由器中保存的路由路由器的選路是根據(jù)路由器中保存的路由表進(jìn)行的。表進(jìn)行的。問題：路由表是如何形成的？問題：路由表是如何形成的？第11頁/共26頁三、路由表的建立 兩種方式 靜態(tài)方式：形成靜態(tài)路由信息，即到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的路由是固定不變的 動態(tài)方式：形成動態(tài)路由信息，即到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的路由是可變的第12頁/共26頁1、靜態(tài)路由、靜態(tài)路由 所謂靜態(tài)就是固定不變的路由信息，即到達(dá)目的地的路徑總是相同的； 靜態(tài)路由是由網(wǎng)絡(luò)管理員手動建立和維護(hù)的； 靜態(tài)路由不會自動隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化而變化，必須手動進(jìn)行更新和維護(hù)。第13頁

6、/共26頁 如，對R1，可做如下設(shè)置：Ip route 20.2.2.0 255.255.255.0 1.1.1.1目的網(wǎng)絡(luò)目的網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳IPIP地址地址Ip route 30.2.2.0 255.255.255.0 10.10.10.1第14頁/共26頁 靜態(tài)路由的特點： 缺點：不適用于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；建立和維護(hù)工作量大，容易出現(xiàn)路由環(huán)路；網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，靜態(tài)路由不會自動更新； 優(yōu)點：安全可靠、簡單直觀，路由器開銷少。 靜態(tài)路由的適用環(huán)境： 不太復(fù)雜的、小型網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)中 網(wǎng)絡(luò)僅通過單個ISP接入Internet第15頁/共26頁2、動態(tài)路由、動態(tài)路由 動態(tài)路由是路

7、由器通過路由協(xié)議自動獲知遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的路由信息的； 路由協(xié)議是用于路由器之間交換路由信息的協(xié)議； 動態(tài)路由通過路由器之間不斷地交換路由信息獲得； 動態(tài)路由信息由路由器自身進(jìn)行更新和維護(hù)。第16頁/共26頁 PCPC訪問服務(wù)器訪問服務(wù)器2 2第17頁/共26頁 動態(tài)路由的特點： 優(yōu)點：更多的自主性和靈活性； 缺點： 計算最優(yōu)路徑時占用路由器的內(nèi)存和CPU資源； 路由器之間傳播路由信息時占用通信帶寬 適用環(huán)境： 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大的網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)經(jīng)常變化的網(wǎng)絡(luò)第18頁/共26頁 在實際應(yīng)用中，路由器可以同時設(shè)置靜態(tài)路由和動態(tài)路由； 在所有的路由信息中，靜態(tài)路由優(yōu)先級高于動態(tài)路由。即當(dāng)同時存在到

8、達(dá)同一個目的網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)路由與靜態(tài)路由時，最終選用靜態(tài)路由作為最佳路由。第19頁/共26頁 到底有哪些常用的路由協(xié)議？ 路由協(xié)議是如何構(gòu)建路由信息，又是如何更新和維護(hù)路由表的呢？第20頁/共26頁總結(jié)： 路由器的作用 路由器的工作原理 路由表的建立第21頁/共26頁課堂練習(xí)課堂練習(xí)1. 路由器完成OSI哪一層中的功能?2. 2. 路由表中必須包含的兩條信息是路由表中必須包含的兩條信息是: : 下一跳下一跳 源地址源地址 目的網(wǎng)絡(luò)地址目的網(wǎng)絡(luò)地址 最后一跳最后一跳 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)第三層第三層第22頁/共26頁3. 下面哪兩個對于路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的描述是正確的？ 如果數(shù)據(jù)包是去往遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的，那么路

9、由器會向所有到這個網(wǎng)絡(luò)的下一跳接口發(fā)送該數(shù)據(jù)包 如果數(shù)據(jù)包是去往遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的，那么路由器會根據(jù)路由主機(jī)表來發(fā)送該數(shù)據(jù)包 如果數(shù)據(jù)包是去往遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的，那么路由器會向路由表中所指示的下一跳IP發(fā)送 如果數(shù)據(jù)包是去往直連網(wǎng)絡(luò)的，那么路由器會根據(jù)目的MAC地址發(fā)送該數(shù)據(jù)包4. 4. 路由器實現(xiàn)路由與尋址的關(guān)鍵技術(shù)是每一個路由器中路由器實現(xiàn)路由與尋址的關(guān)鍵技術(shù)是每一個路由器中: :保持高速交換保持高速交換維護(hù)一個路由表維護(hù)一個路由表進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換第23頁/共26頁5. 一個企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，要通過電信部門提供的DDN/ISDN等接入廣域網(wǎng)，在企業(yè)網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間需要哪一種互連設(shè)備:轉(zhuǎn)發(fā)器以太網(wǎng)交換機(jī)路由器6. 6. 有關(guān)靜態(tài)路由和動態(tài)路由有關(guān)靜態(tài)路由和動態(tài)路由, ,以下哪些是正確的以下哪些是正確的? ?靜態(tài)路由需要像靜態(tài)路由需要像RIPRIP這樣的路由協(xié)議這樣的路由協(xié)議默認(rèn)路由是動態(tài)路由默認(rèn)路由是動態(tài)路由動態(tài)路