《网络互联技术》第04章：路由器技术基础.ppt

,主讲教师：彭祺江西工业职业技术学院,第四章 路由器基础（理论课时长：6节）,【教学目的】：通过本章的学习，使学生知道为什么要使用路由器组网、路由器的构成及启动过程和分类;掌握路由器两大主要功能及路由器的工作原理、路由器主要工作模式、路由器基本配置命令；领会静态路由的配置和缺省路由的配置，能够使用路由器进行简单网络的组建和配置管理。【重点难点】重点：路由器两大主要功能、路由器静态路由配置、路由器缺省路由配置、路由器基本配置命令难点：路由器工作原理的理解、路由器密码恢复、路由器操作系统的备份和恢复,第四章：路由器基础,【教学内容】路由器两大主要功能路由器工作原理可被路由协议和路由协议路由器组成及启动过程路由器配置方式路由器工作模式路由器密码配置路由器配置基本命令路由器静态路由配置路由器缺省路由配置,第四章：路由器基础,【教学方法】教学方式：多媒体教学教学方法：案例分析+视频教学通过动画教学让学生掌握路由器两大主要功能及路由器工作原理。利用视频教学资料，让学生在业余时间观看，以尽一步使学生掌握路由器静态路由和缺省路由的配置。通过上机实验让学生在boson模拟器的支持下完成路由器静态路由和缺省路由的配置。,第四章：路由器基础,路由基础,一、路由器的两项主要功能（1）路由（也称路径选择）（2）交换（也称数据转发）二、路径选择简介路由器通过不同方法收集网络链路信息，再根据指定的路由选择算法确定到达每一个目的网络的最佳路径并将之填写到路由表中。路由器接收数据包后取出目的网络地址，通过查找路由表确定通往目的网络的最佳路径。,路由基础,三、数据转发简介 路由器在确定目标网络的最佳路径后，再获取目标主机或下一跳路由器指定接口的MAC地址，然后将IP数据包封装成帧，在这两个三层节点间进行数据交换。四、路由器工作原理简介 在数据包从源主机到目标主机的传送过程中，源IP地址和目标IP地址永远不变，而每次数据交换源MAC地址和目标MAC地址都在变化。（1）IP地址作用：确定主机所在网络范围，用于路径选择（2）MAC地址作用：用于实现三层节点间的数据交换,路由基础,五、路由器工作原理图示,路由基础,六、可被路由协议和路由协议（1）可被路由协议：指的是第三层网络层使用的协议。通过该协议，数据包可以从一个网络的主机被转发到另一个网络的主机。如 IP协议、IPX协议、Apple Talk协议等。微软为小型网络提供的NetBEUI协议为不可被路由协议。（2）路由协议：用于根据网络状态动态建立并维护路由表的协议，也称路由生成协议。主要有：rip协议、ospf协议等。路由协议的最终目的就是生成并维护路由表。,路由器基础,一、路由器相关接口图示,路由器基础,二、路由器的主要组件,（1）CPU：中央处理单元，和计算机一样，它是路由器的控制和运算部件。（2）RAM/DRAM：内存，用于存储临时的运算结果，如路由表、缓存、ARP表、运行配置文件等。RAM中的数据在路由器断电后是会丢失的。（3）FLASH Memory：可擦除、可编程的ROM，用于存放路由器的IOS，Flash的可擦除特性允许更新、升级IOS而不用更换路由器内部的芯片。路由器断电后，Flash的内容不会丢失。只要FLASH的容量足够大，便可以保存多个IOS映象文件，以提供多重启动。（4）NVRAM：非易失性RAM，主要作用是保存IOS在路由器启动时读入的配置数据，即常说的启动配置或备份配置。（5）Boot ROM：只读存储器，ROM保存着路由器的引导或启动软件。接口（interface）：用于网络连接，路由器就是通过这些接口和不同的网络进行连接的。,路由器基础,三、路由器启动过程简介,1、系统硬件加电自检。运行BOOTROM中的硬件检测程序，检测各组件能否正常工作。2、软件初始化过程。运行BOOTROM中的引导程序，进行初步引导工作。3、寻找并载入操作系统文件。操作系统文件可以存放在多处，至于到底采用哪一个操作系统，是通过命令设置指定的。4、操作系统装载完毕，系统在NVRAM中搜索保存的Startup-Config文件，进行系统的配置。如果NVRAM中存在Startup-Config文件，则将该文件调入RAM中并逐条执行。否则，系统默认无配置，直接进入用户操作模式，进行路由器初始配置。,路由器基础,路由器基础,四、路由器配置方式,路由器基础,五、路由器的工作模式,（1）一般用户模式“router”：用户可以看路由器的连接状态，访问其它网络和主机，但不能看到和更改路由器的设置内容。（2）特权用户模式“router#”：在 router 提示符下键入 enable，路由器进入特权用户模式，这时不但可以执行所有的用户命令，还可以看到和更改路由器的设置内容。（3）全局配置模式“router(config)#”：在 router#提示符下键入 configure terminal，此时路由器处于全局设置状态，这时可以设置路由器的全局参数。（4）接口配置模式“router(config-if)#”：在全局配置模式下输入“interface”命令进入接口配置模式，用于对路由器接口进行配置。,路由器基础,五、路由器的工作模式,（5）线路配置模式“router(config-line)#”：在全局配置模式下输入“line”命令，用于配置路由器虚拟登录端口和控制端口。（6）路由配置模式“router(config-router)#”：在全局配置模式下输入“router”命令，用于配置路由器的路由协议。（7）BOOT模式：路由器处于BOOT状态，在开机后60秒内按ctrl-break可进入此状态，这时路由器不能完成正常的功能，只能进行软件升级和手工引导。（8）设置对话模式：这是一台新路由器开机时自动进入的状态，在特权命令状态使用SETUP命令也可进入此状态，这时可通过对话方式对路由器进行设置。,路由器基础,六、路由器各工作模式转换图示,路由器基础,七、路由器分类,（1）接入路由器：接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。（2）企业级路由器：企业或校园级路由器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连，并且进一步要求支持不同的服务质量。（3）骨干级路由器：骨干级路由器实现企业级网络的互联。（4）太比特路由器：主要用于高速互联网应用，太比特路由器技术现在还主要处于开发实验阶段。,路由器基础,八、路由器常见命令,1、从一般用户模式进入特权用户模式Router enableRouter#2、从特权用户模式进入全局配置模式 Router#configure terminal Router(config)#3、改变路由器的名称（需要在全局配置模式下更改）Router(config)#hostname Cisco_Router_3600 Cisco_Router_3600(config)#4、查看配置文件（只能在特权用户模式下使用）查看运行配置文件：Router#show running-config 查看启动配置文件：Router#show startup-config,路由器基础,5、保存运行配置文件（只能在特权用户模式下使用）Router#conpy running-config startup-config6、配置路由器以太网接口IP地址并激接口（必须激活路由器接口）Router#configure terminal Router(config)#interface ethernet 模块号/端口号 Router(config-if)#ip address IP地址 子网掩码 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit7、配置路由器以太网接口IP地址并激接口（必须激活路由器接口）Router#configure terminal Router(config)#interface fastethernet 模块号/端口号 Router(config-if)#ip address IP地址 子网掩码 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit,路由器基础,8、关闭路由器接口（在接口模式下）Router#configure terminal Router(config)#interface fastethernet 模块号/端口号 Router(config-if)#shutdown Router(config-if)#exit9、重新启动路由器，也称为热启动路由器 Router#reload,路由器基础,九、路由器配置基础,（1）PC1主机设置 Ipconfig/ip Ipconfig/dg 192.168.1.1（2）PC2主机设置 Ipconfig/ip Ipconfig/dg 192.168.2.1,路由器基础,（3）路由器设置 Router enable Router#configure terminal Router(config)#interface Ethernet 0/0 Router(config-if)#ip Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#interface Ethernet 0/1 Router(config-if)#ip Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit,路由器基础,十、路由器多种密码设置 从一般用户模式进入特权模式可以有密码保护，相应的命令是“enable password”，当用这一命令设置了密码再用“show running-config”查看配置文件时，就会发现密码是以明文的形式存放的，这不是很安全，可以使用“enable secret”命令设置特权用户模式的密码。以上两个密码设置命令必须在全局配置模式下使用。如果同时使用“enable password”、“enable secret”设置了特权用户密码，则“enable password”命令设置的密码无效，以“enable secret”设置的密码为准。,路由器基础,（1）普通密码（可以通过查看配置文件获悉）Router(config)#enable password 密码字符串（2）加密密码（查看配置文件时，该密码已经加密）Router(config)#enable secret 密码字符串（3）控制口登录密码（一般情况下，不要设置控制口登录密码）Router#configure terminalRouter(config)#line console 0Router(config-line)#password 密码字符串Router(config-line)#loginRouter(config-line)#exit,路由器基础,（4）telnet远程登录密码 路由器的配置除了通过Console控制口进行外，还可以从远程Telnet到路由器进行配置，为了能使远程主机telnet 路由器，路由器的虚拟登录端口必须配置登录密码。一般情况下，一个路由器只允许5个telnet会话，分别为 0 4，下面对所有会话组进行设置。Router#configure terminal Router(config)#line vty 0 4 Router(config-line)#password 密码字符串 Router(config-line)#login Router(config-line)#exit 提示：为了安全起见，路由器会要求设置虚拟终端的登录密码，如果没有设置虚拟终端登录密码，远程用户将无法使用telnet方式进行远程登录。,静态路由基础,一、路由表建立的三种途径（1）直连网络（2）静态路由（3）动态路由二、静态路由简介默认情况下，路由器会自动添加和自己直接连接的网络的路由。由管理员手工输入到路由器的路由称为静态路由。则路由生成协议动态建立的路由称为动态路由。,静态路由基础,三、静态路由的优点（1）静态路由不会占用路由器的CPU、RAM和线路带宽（2）静态路由一定程度上可以保证网络的安全（3）静态路由配置简单，快捷，可减少故障的发生四、静态路由的缺点 静态路由最大的缺点是不能动态反映网络拓朴结构的变化。当网络拓朴结构发生变化而需要改变路由时，管理员就必须手工改变路由信息。五、静态路由适合的环境 静态路由适合于小型网络及网络拓朴结构相对稳定的场合。,静态路由基础,六、设置静态路由的语法 Router(config)#ip route 目的网络地址 目的网络子网掩码 与当前路由器直接相连的下一跳路由器指定端口地址（1）当配置静态路由时，IP ROUTE 命令的后面是路由指向的网络地址（并非目标主机的IP地址）和子网掩码，最后是连接当前路由器的下一个路由器接口的IP地址，这个接口是数据包在达到那个网络时必须使用的接口。（2）使用 NO IP ROUTE 全局命令可以删除用户配置的静态路由。,静态路由基础,七、静态路由配置实例一,静态路由基础,各路由器静态路由配置情况如下所示：,（1）、路由器1：Router(config)#ip route 10.10.30.0 255.255.255.0 10.10.20.2 Router(config)#ip route 10.10.40.0 255.255.255.0 10.10.20.3（2）、路由器2：Router(config)#ip route 10.10.10.0 255.255.255.0 10.10.20.1 Router(config)#ip route 10.10.40.0 255.255.255.0 10.10.20.3（3）、路由器3：Router(config)#ip route 10.10.10.0 255.255.255.0 10.10.20.1 Router(config)#ip,静态路由基础,八、静态路由配置实例二（含路由配置命令）,静态路由基础,（1）、路由器A：Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.4.2 Router(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.5.2 Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.5.2（2）、路由器B：Router(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.4.1 Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.4.1 Router(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 192.168.4.1（3）、路由器C：Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.5.1 Router(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.1 Router(config)#ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.5.1（4）、路由器D：Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.3.2 Router(config)#ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.3.2 Router(config)#ip,缺省路由基础,一、缺省路由概述 互联网上有太多的网络和子网，受路由表大小的限制，路由器不可能也没有必要为互联网上所有网络和子网指明路径。因此，凡是在路由表中无法查到的目标网络，必须在路由表中明确指定一个出口（否则这些数据包将会被丢弃），这种路由称之为缺省路由(路由器的“缺省网关”)。缺省路由也是一种静态路由。简单地说，缺省路由就是在没有找到任何匹配的路由项情况下，才使用的路由。,缺省路由基础,二、缺省路由配置语法 Router(config)#ip route 0.0.0.0 与当前路由器相连的下一跳路由器指定端口地址,三、缺省路由的作用 缺省路由在网络中是非常有用的。在一个包含上百个路由器的典型网络中，运行动态路由选择协议可能会耗费较大量的带宽资源，使用缺省路由就可节约因路由选择所占用的时间与包转发所占用的带宽资源，这样就能在一定程度上满足大量用户同时进行通信的需求。四、缺省路由配置实验,缺省路由基础,缺省路由基础,（1）、路由器A：Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.4.2 Router(config)#ip route 0.0.0.0 192.168.5.2（2）、路由器B：Router(config)#ip route 0.0.0.0 192.168.4.1（3）、路由器C：Router(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.1 Router(config)#ip route 0.0.0.0 192.168.5.1（4）、路由器D：Router(config)#ip route 0.0.0.0 192.168.3.2,缺省路由基础,五、IP classless命令的作用 使用“ip classless”命令可以避免路由器把找不到路由的数据包丢弃而不采用缺省路由。默认情况下，它是缺省值，用户没有必要设置。如果用户明确指示“no ip classless”命令，则当路由器在路由表中找不到目标网络的路由时，路由器不会采用静态缺省路由，而直接将数据包丢弃。通过“show running-config”命令可以查询“ip classless”的状态。,