《網(wǎng)絡(luò)搭建實(shí)訓(xùn)教程》第3章 路由器的配置與管理

第三章路由器的配置與管理

3.1路由原理

3.2路由器的基本配置

3.3靜態(tài)路由及配置

3.4動(dòng)態(tài)路由協(xié)議及配置3.1路由原理

路由器用于連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，那么如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)與另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)互相訪問呢？當(dāng)IP子網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包給同一個(gè)子網(wǎng)的另一臺(tái)主機(jī)時(shí)，它將直接把IP分組發(fā)送網(wǎng)絡(luò)上，目的主機(jī)就可以收到，當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送給不同子網(wǎng)中的主機(jī)時(shí)，就必須通過“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”。“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”是一個(gè)子網(wǎng)通往其他網(wǎng)絡(luò)的門，必須是具有路由功能的設(shè)備，一般可以用路由器。當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送給路由器以后，路由器根據(jù)IP數(shù)據(jù)包中的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號信息，在路由表中查找到達(dá)該目的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)使用的路由器端口，然后通過該端口將IP分組發(fā)送出去。通過一個(gè)個(gè)路由器的中轉(zhuǎn)，最終到達(dá)目的子網(wǎng)。所謂路由表，指的是路由器或者其他互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上存儲(chǔ)的表，該表中存有到達(dá)特定網(wǎng)絡(luò)終端的路徑，還有一些與這些路徑相關(guān)的度量。路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)包尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)。為了完成這項(xiàng)工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)——路由表（RoutingTable），供路由選擇時(shí)使用，表中包含的信息決定了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的策略。

1．路由表概述

2．路由表的構(gòu)成（1）路由類型：路由表的第一項(xiàng)就是路由類型。2．路由表的構(gòu)成

（2）目的地址2．路由表的構(gòu)成

（3）下一跳地址：路由表中的下一跳地址，表示要把本數(shù)據(jù)傳送到目的端，應(yīng)該經(jīng)過的下一個(gè)路由設(shè)備（或者端口）。

2．路由表的構(gòu)成

（2）目的地址2．路由表的構(gòu)成

（1）路由類型：路由表的第一項(xiàng)就是路由類型。2．路由表的構(gòu)成

2．路由表的構(gòu)成

數(shù)據(jù)從PC1傳輸?shù)絇C2，在路由器R1上來看，下一跳地址為192.168.3.2或者R2上的S0/2端口。

（4）管理距離：管理距離是指一種路由協(xié)議的路由可信度。2．路由表的構(gòu)成

2．路由表的構(gòu)成

路由協(xié)議管理距離路由協(xié)議管理距離直連接口0OSPF110靜態(tài)路由1IS-IS115EIGRP匯總路由5RIP120外部BGP20EGP140內(nèi)部EIGRP90外部EIGRP170IGRP100內(nèi)部BGP2002．路由表的構(gòu)成

（5）度量值：當(dāng)使用同一種路由協(xié)議時(shí)，如果有多條路徑到達(dá)相同目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，路由器需要一種機(jī)制來計(jì)算最優(yōu)路徑，這就是度量。3．路由的分類（1）直連路由直連路由標(biāo)識(shí)了路由器的鄰居，在路由表中用“C”表示。。（2）靜態(tài)路由靜態(tài)路由是指由網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置的路由信息，在路由表中用“S”表示。（3）動(dòng)態(tài)路由動(dòng)態(tài)路由器上的路由表項(xiàng)是通過相互連接的路由器之間交換彼此信息，然后按照一定的算法優(yōu)化出來的，這些路由信息在一定時(shí)間間隙里不斷更新，以適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)獲得最優(yōu)的尋路效果。課堂練習(xí)1.路由表由哪幾部分組成？2.從路由的形成方式上來看，路由主要分為哪幾類？作業(yè)1.簡述網(wǎng)間數(shù)據(jù)的傳遞過程。2.試分析管理距離的作用。反思

從功能角度講，三層交換機(jī)和路由器一樣屬于網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，能夠進(jìn)行三層數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)；從性能角度講，三層交換機(jī)能夠基于ASIC芯片進(jìn)行硬件的轉(zhuǎn)發(fā)（一次路由多次交換），路由器通過CPU和軟件進(jìn)行運(yùn)算轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，性能低；從接口類型角度講，三層交換機(jī)一般只具備以太網(wǎng)接口，類型單一，接口密度大，路由器能夠提供各種類型的廣域網(wǎng)接口，能夠連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)鏈路，接口數(shù)較少；從應(yīng)用環(huán)境方面對比，三層交換機(jī)一般用于局域網(wǎng)內(nèi)不同網(wǎng)段間的互通，路由器一般用于網(wǎng)絡(luò)出口或廣域網(wǎng)互聯(lián)。3.2路由器的基本配置介紹1．路由器的端口（1）局域網(wǎng)端口顧名思義，路由器的局域網(wǎng)接口用于將路由器連接到局域網(wǎng)，常用的包括快速以太網(wǎng)接口和高速以太網(wǎng)接口。（2）廣域網(wǎng)端口路由器的廣域網(wǎng)接口主要包括串行接口、ISDN接口和幀中繼接口。廣域網(wǎng)接口用于連接路由器與外部網(wǎng)絡(luò)，或?qū)崿F(xiàn)路由器之間的互聯(lián)。2．路由器的配置模式除了基本的用戶模式、特權(quán)模式、全局配置模式、端口配置模式以外，路由器最終的一種模式就是路由配置模式。例如：router#router#configureterminalrouter(config)#routerrip！進(jìn)入RIP協(xié)議配置模式router(config-router)#network192.168.1.0！配置路由器的直連路由3．路由器的基本配置（1）設(shè)置路由器的主機(jī)名Router(config)#hostnamestudent-1Student-1(config)#（2）設(shè)置路由器的特權(quán)密碼router(config)#enablesecret123456router(config)#enablepassword1234563．路由器的基本配置（3）配置路由器允許Telnet登錄開啟Telnet登錄的步驟如下：router#configureterminalrouter(config)#line

vty04router(config-line)#loginrouter(config-line)#pssword1234563．路由器的基本配置（4）路由器端口基本配置選擇路由器的端口interfacetypemod/port設(shè)置端口時(shí)鐘速率router(config-if)#clockrate64000設(shè)置端口的IP地址router(config)#interface

fastethernet0/1router(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.03．路由器的基本配置（4）路由器端口基本配置啟用或禁用端口router(config)#interface

fastethernet0/1router(config-if)#shutdownrouter(config-if)#noshutdown3．路由器的基本配置（5）保存配置Router#copyrunning-configstartup-config

Router#writememoryRouter#write

3．路由器的基本配置（6）查看路由器的配置Router#showrunning-configRouter#showstartup-configRouter#showversionRouter3#showinterfacefastethernet1/0Router3#showiproute課堂練習(xí)1.路由器的端口主要有哪幾種？2.路由器的兩種密碼配置方式有什么區(qū)別？作業(yè)1.練習(xí)路由器的基本配置。3.3靜態(tài)路由及配置1.直連路由路由器能夠自動(dòng)產(chǎn)生激活端口IP所在網(wǎng)段的直連路由信息，路由器的每個(gè)接口都必須單獨(dú)占用一個(gè)網(wǎng)段。

2.靜態(tài)路由

靜態(tài)路由是由網(wǎng)絡(luò)管理員手動(dòng)加入到路由表中的路由條目。路由選擇協(xié)議會(huì)占用路由器的硬件資源進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，占用路由器的帶寬資源進(jìn)行路由信息的傳輸，而靜態(tài)路由直接由網(wǎng)管員指定，不需要計(jì)算，而且在默認(rèn)情況下是路由器私有的，不會(huì)傳遞給其他的路由器，因此使用靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)可以節(jié)省路由器和網(wǎng)絡(luò)資源，但是由于靜態(tài)路由不具有自適應(yīng)性，因此無法在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候，自動(dòng)對路由表進(jìn)行修改。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化，為了使得網(wǎng)絡(luò)正常工作，管理員必須修改網(wǎng)絡(luò)中有影響的所有路由器的靜態(tài)路由，這要耗費(fèi)管理員的大量精力。2.靜態(tài)路由靜態(tài)路由的常用環(huán)境：鏈路的帶寬非常低網(wǎng)絡(luò)管理員主觀上需要控制鏈路到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的路徑只有一條路由器的資源極其有限管理員需要控制路由表2.靜態(tài)路由的配置命令為：router(config)#iproute[vrf

vrf_name]networknet-mask{ip-address|interface[ip-address]}[distance][tagtag][permanent][weightnumber][disable|enable]例如：router(config)#iproute192.168.2.0255.255.255.0192.168.3.22.靜態(tài)路由的配置3.默認(rèn)路由通常使用在下列情況下：從末節(jié)網(wǎng)絡(luò)連接到其他網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)通過路由器連接到Internet。配置命令：router(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0192.168.3.23.默認(rèn)路由課堂練習(xí)1.描述下列網(wǎng)絡(luò)的直連路由。2.使用默認(rèn)路由有什么優(yōu)點(diǎn)？作業(yè)1.試述靜態(tài)路由的優(yōu)缺點(diǎn)。反思1.路由器的每個(gè)接口都必須單獨(dú)占用一個(gè)網(wǎng)段。2.靜態(tài)路由不具有自適應(yīng)性，因此無法在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候，自動(dòng)對路由表進(jìn)行修改。3.如果靜態(tài)路由配置錯(cuò)誤，重新配置之前必須將錯(cuò)誤的路由刪除，靜態(tài)路由是不能被覆蓋的。

3.4動(dòng)態(tài)路由協(xié)議及配置1．動(dòng)態(tài)路由簡介動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信、傳遞路由信息、利用收到的路由信息更新路由表的過程，它能動(dòng)態(tài)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。路由器之間采用一定的規(guī)則動(dòng)態(tài)傳遞和更新路由信息，引起路由器重新啟動(dòng)路由算法并更新路由表以反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。動(dòng)態(tài)路由協(xié)議適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。動(dòng)態(tài)路由的自適應(yīng)性是犧牲了網(wǎng)絡(luò)資源和速度換取的。1．動(dòng)態(tài)路由簡介根據(jù)路由是否在一個(gè)自治區(qū)域內(nèi)部使用，動(dòng)態(tài)路由協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP）。2．距離矢量路由協(xié)議——RIP（1）距離矢量協(xié)議簡介距離矢量路由協(xié)議（DistanceVectorRoutingProtocol）通過計(jì)算所連接的所有目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址（其他路由器）的距離矢量值（以跳數(shù)做為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)）來生成路由表，在路由表中記錄了所有可到達(dá)的目標(biāo)地址及其距離矢量（跳數(shù)）。距離矢量路由協(xié)議的核心算法為Bellman-Ford算法。常用的距離矢量路由協(xié)議為路由信息協(xié)議——RIP。2．距離矢量路由協(xié)議——RIP（2）RIP協(xié)議簡介路由信息協(xié)議（RoutingInformationProtocol）RIP使用跳數(shù)（HopCount）作為標(biāo)準(zhǔn)來衡量路由的優(yōu)劣，支持的最大跳數(shù)為15。目前RIP協(xié)議有兩個(gè)版本，稱為版本1和版本2，即RIPv1和RIPv2。版本1不支持變長子網(wǎng)掩碼，而版本2支持。對路由器來說，RIP協(xié)議生成的路由可靠性較低，其管理距離為120。2．距離矢量路由協(xié)議——RIP（3）RIP協(xié)議的配置第一步為啟用RIP協(xié)議第二步為配置路由器的直連網(wǎng)絡(luò)。2．距離矢量路由協(xié)議——RIPRIPv1的配置過程如下：Router(config)#routerripRouter(config-router)#network192.168.1.0Router(config-router)#network192.168.3.0RIPv2的配置過程如下：Router(config)#routerripRouter(config-router)#version2Router(config-router)#network192.168.1.0Router(config-router)#network192.168.3.02．距離矢量路由協(xié)議——RIP3．鏈路狀態(tài)路由協(xié)議——OSPF（1）鏈路狀態(tài)路由協(xié)議簡介鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（LinkStateRoutingProtocol）OSPF使用鏈路狀態(tài)通告（LinkStateAdvertisement，LSA）獲得網(wǎng)絡(luò)中所有路由器的信息。鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的核心算法為最短路徑優(yōu)先（SPF）算法，也稱Dikjstra算法。鏈路狀態(tài)路由協(xié)議在更新路由表時(shí)，只更新和交換變化的路由表項(xiàng)。常用的鏈路狀態(tài)協(xié)議為開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議——OSPF。3．鏈路狀態(tài)路由協(xié)議——OSPF（2）OSPF協(xié)議簡介開放式最短路徑優(yōu)先（OpenShortestPathFirst，OSPF）OSPF協(xié)議采用最短路徑優(yōu)先（ShortestPathFirst，SPF）算法來計(jì)算最佳路由。OSPF將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)劃分為不同層次的區(qū)域（area。運(yùn)行OSPF的路由器都會(huì)維護(hù)一個(gè)鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)LSA中的信息來描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，在同一個(gè)O