路由器常识说课讲解.ppt
路由器常识主要内容主要内容F网络的体系结构F路由器的基本功能F路由器的工作原理FCisco路由器产品介绍F路由器的基本配置F路由器连网中的故障分析2 2一、网络的体系结构一、网络的体系结构F把计算机机网络要实现的整体功能给予结构化和模块化，把整体功能划分为几个相对独立的子功能层次，各功能层次间有机连结在一起，下层支持上层，上层调用下层，即组成了网络整体的分层体系结构。3 3ISO/OSI七层参考模型七层参考模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层通信介质4 4应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层资源子网通信子网5 5物理层物理层F建立、维护和拆除物理链路的机械、电气和功能的特征，把实体连接起来，在物理介质上传输无特征的比特流F网卡、RS232C、V24、X.21、V35 都属于物理层范围6 6数据链路层数据链路层F组织成帧和实现介质访问控制，并用校验、确认重发等机制把物理链路提升为无差错的数据链路。F把无特征的二进制位流组织成帧（Frame），在帧头加源目的物理地址，保证以帧为单位可靠地将数据传输到目的地。7 7数据链路层数据链路层F分为MAC（介质访问控制）子层和LLC（逻辑链路控制）子层。FMAC主要是组织帧、封帧和解帧，并对网上多个站点实现介质访问控制。FLLC在顶端提供多个服务访问点LSAP（链路访问点），可为多个用户进程提供多条数据链路复用同一物理链路。8 8网络层网络层F对数据包从源节点，经由中间一些节点到目的节点的路径进行选择（包括建立、维持、拆除等）和分组交换及流量控制技术，实现点到点的数据传输，使传输层摆脱路由选择、交换方式、拥塞控制等网络细节，实现端到端的数据传输。9 9TCP/IP分层结构分层结构应用层（进程）传输层（TCP和UDP）网际层（IP）物理层数据链路层物理层逻辑网络逻辑网络1010TCP/IP和和 OSI对应对应传输层（TCP和UDP）网际层（IP）物理层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层1111TCP/IP逻辑网络与上逻辑网络与上下层关系下层关系A机B机应用层应用层TCP层IP层通信子网一个统一的逻辑网络Ethernet ARCnet TokenRing1212TCP/IP数据的封装过程数据的封装过程TCP/UDP报文IP报头 IP数据帧头 物理帧数据IP数据包物理帧传输层网络层链路层IP报头：源、目的 IP地址，是逻辑地址帧头：源、目的物理地址，是真实地址1313数据传输的过程数据传输的过程路由器A路由器BIP寻径IP寻径IP数据报逻辑网IP层加帧头去帧头帧传输和直接寻径数据链路层物理层1414路由器正是工作在路由器正是工作在IPIP下下三层的通信子网上，从三层的通信子网上，从而屏蔽了底两层物理网而屏蔽了底两层物理网络的差异，实现各种网络的差异，实现各种网络的互联。络的互联。返回返回1515二、路由器的功能路由器路由器RouterRouter路由1616主要功能主要功能F连接多个独立的网络或子网F实现网间最佳寻径和数据报传送F流量管理：包过滤、负载分流、负载均衡、优先F冗余和容错F数据压缩、加密1717网络互联网络互联F路由器总是有多个LAN和WAN端口，每个端口所联的网段是一个独立的网络或子网号。WAN192.11.1.0192.11.2.0192.11.3.0192.11.4.0192.11.5.0掩码：255.255.255.01818网络互联网络互联F路由器能对其互联的两个异构形网络的帧格式进行转换。F.R主机A主机BTokenRingEthernetrouterArouterB1919网络互联网络互联F路由器所联网络的广播包被隔离在本网段之内，起到了防火墙作用。根据统计的80/20规律，一个网络应用的80信息是在同一个LAN中交换的，使80的信息不会经路由器转到其它网络上，隔离广播风暴，从面提高了整个网络的带宽。2020网间寻径和数据传送网间寻径和数据传送F寻径的依据是经过每个路由器中的路由表。F路由表指明了从源站点到目的站点的一条路径。F路由协议是生成路由表的方法，分为静态路由协议和动态路由协议。2121网间寻径和数据传送网间寻径和数据传送F静态路由协议：手工为每台路由器编写一张固定不变的静态路由表；F动态路由协议：为每台路由器配置一个动态路由寻径协议，让该路由协议自动形成和刷新路由表。动态路由协议有：RIP、RIP、IGRP、EIGRP、OSPF、ISIS、BGP、EGP等。2222流量管理流量管理F包过滤：过滤某些用户不需要的信息流，减少网络流量，缓解网络阻塞。包括对特定的工作站、某些网络或子网、某些协议。2323流量管理流量管理F优先权：对特定服务的包给予特别的优先权，使某些对延时敏感的包快速通过。F排队：对某几类服务进行排队通过2424解决拥塞问题解决拥塞问题F输出速度跟不上输入速度，路由器的缓存可能被淹没。F采用源抑制，发现拥塞时，向源主机发送源抑制的ICMP报文，源主机收到报文后，降速发送。2525冗余和容错冗余和容错F负载分流（Load Sharing）F负载均衡（Load Balancing）F双路由热备份（Hot-Stand-By）返回返回2626三、路由器工作原理三、路由器工作原理F路由器的工作原理F路由器的结构和启动过程F路由器的基本配置2727路由器的工作原理路由器的工作原理F路由器工作在OSI模型中下三层，最高层为网络层，通过统一的第三层来屏蔽底两层的不同，从而实现多个独立的异种网互联，并通过路由表实现寻径；由于是一个存储转发设备，可以实现包的过滤、优先、排队等流量管理。2828路由器的工作原理路由器的工作原理路由器A路由器BIP寻径IP寻径IP数据报逻辑网IP层加帧头去帧头帧传输和直接寻径数据链路层物理层2929路由器的工作原理路由器的工作原理FCisco路由器的IOS（Internetwork Operating System）是路由器的操作系统,就象计算机的操作系统一样。3030路由器内存体系结构路由器内存体系结构RAM NVRAM Flash ROMConsoleAuxiliarInterfaces3131内存内存:ROMFROM：相当于PC的BIOS。存放引导程序和IOS的一个最小子集。F为只读存储器，系统掉电，程序不会丢失。3232内存内存：FlashFFlash：包含压缩的IOS和微代码F是一种可擦写，可编程的ROM，系统掉电，程序不会丢失。3333内存内存：NVRAMFNVRAM（No-Voliate RAM）：存放路由器的配置文件。F系统掉电，程序不会丢失。3434内存内存：RAMF动态内存，系统掉电，内容丢失。CommandExecutiveInternetwork Operating SystemProgramActiveConfigurationFileTableBufferRAM3535路由器的启动过程路由器的启动过程F首先运行ROM的程序，进行系统自检和引导，然后读Flash内的IOS，装入DRAM中，并从NVRAM中读入路由器的配置，计算并生成路由表。3636路由表生成过程路由表生成过程F开机初始化时形成初步路由表F通过与相邻路由器交换路由信息刷新完善路由表返回返回3737四、四、Cisco简介简介F世界上占领先地位的网间网互联技术和产品服务供应商。F1984年成立于加州Menlo Park。F取名于San Francisco3838全球重要的网络厂商全球重要的网络厂商F交换机份额：35F路由器份额：60FInternet骨干网路由器：803939产品系列产品系列F全系列产品满足不同用户的要求Cisco1600Cisco2500Cisco2600Cisco3600Cisco4000As5200/5300As5800Cisco7200Cisco7500Cisco120004040路由器产品系列路由器产品系列F部门级：1600、2500F多媒体：2600、3600F企业级：4000、7200F骨干级：7500F电信运营级：12000F访问服务：5200、5300、58004141Cisco的的 IOSF版本F应用返回返回4242五、路由器基本配置五、路由器基本配置F三种工作模式F各端口地址F连入WAN包封装F路由协议4343三种工作模式三种工作模式用户模式 Router 特权模式 Routerenable Password:Router#4444三种工作模式三种工作模式全局模式 Router#config term Enter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#4545帮助帮助 HELP！F在任何模式、任何情况下均可键入 “？”来得到帮助。FRouter？FRouter#？FRouter(config)#?4646配置局域口配置局域口FRouter(config)#int e0FRouter(config-if)#FRouter(config-if)#ip address 200.61.17.253 255.255.255.0FRouter(config-if)#no shutdownFRouter(config-if)#exit4747配置广域口并封装协议配置广域口并封装协议FRouter(config)#int s0FRouter(config-if)#ip address 200.61.16.252 255.255.255.0FRouter(config-if)#encap frame-relayFRouter(config-if)#frame-relay lmi-type ansiFRouter(config-if)#fr map ip 200.61.16.251 104 bro4848路由协议配置路由协议配置FRouter(config)#router igrp 100FRouter(config-router)#FRouter(config-router)#network 200.61.16.0FRouter(config-router)#exit4949查看路由器状态查看路由器状态FRouter#show int s0FRouter#show ip routeFRouter#show run返回返回5050六、路由器故障分析六、路由器故障分析F物理层故障F链路层故障F网络层故障F路由器常见故障表现F路由器使用注意事项5151物理层故障物理层故障F指为网络提供物理连接的硬件故障ModemModemDDN节点用户端局端?台卡5252物理层故障物理层故障主要有：外线不通、Modem未加电。5353路由器表现（本端）路由器表现（本端）FRouter#show int s0 Serial0 is down,line protocol is down Internet address is 200.32.200.198/28 Encapsulation HDLC，DCD=down DSR=down DTR=down RTS=down CTS=down5454路由器表现（对端）路由器表现（对端）FRouter#show int s0 Serial0 is up,line protocol is down5555链路层故障链路层故障F故障因素较多ModemModemDDN节点用户端局端?台卡5656路由器表现路由器表现FRouter#show int s0 Serial0 is up,line protocol is down DCD=DSR=DTR=RTS=CTS=或Serial0 is up,line protocol is upSerial0 is up,line protocol is down 循环5757链路层故障因素链路层故障因素F路由器广域口损坏FModem和路由器的连接电缆损坏F用户Modem损坏F异种路由器互联，链路层封装协议不一致。F局端卡式Modem损坏;局端端口坏F局端转接电缆损坏5858链路层故障因素（续）链路层故障因素（续）F网管数据没做上或没做对FDTU网管设置，DCD置高F中继不好或没做对F帧中继线路中，封装Annex-D未配FE1信令为CCS，时隙对应问题。5959链路层故障因素（续）链路层故障因素（续）F局端Modem的时钟跳线不对，造成虽然连通，但传输速度极慢，且有丢包现象。FDDN节点机下的分配盘端口坏 以上两点造成循环 UP downF对端路由器关机6060故障排除故障排除F网管分段打环测误码F网管分段打环，路由器接收。F从用户端Modem灯的状态判断，TD不亮，基本上是用户端设备损坏。F设备替换6161网络层故障网络层故障F点对点链路，路由器广域网端口IP地址不在同一网段上。F路由协议配置不正确6262路由器表现路由器表现FRouter#show int s0 Serial0 is up,line protocol is up 就是ping 不通Fping目的网络地址时，规律性的大规模的丢包6363故障排除故障排除F检查端口IP地址F检查路由协议的设计6464路由器常见故障路由器常见故障F广域端口坏，表现为line protocol is down,或line protocol频繁up和down。F非正常启动或IOS损坏，表现为提示符commonrommonrouter(boot)6565注意事项注意事项F路由器切莫频繁开关机F路由器和Modem电缆不要带电插拨6666总结总结FSerial is downFline protoco is down返回返回6767实验三实验三路由器接口路由器接口IP及直联路由及直联路由本实验配置路由器的IP地址，测试路由器的直联路由和计算机网关的作用。实验中有两个计算机，一个路由器。F1.设置计算机ip地址F 设置PCA 的IP地址为：10.65.1.1 255.255.0.0 网关：10.65.1.2F 设置PCB 的IP地址为：10.66.1.1 255.255.0.0 网关：10.66.1.2F 设置ROA f0/0 IP 为：10.65.1.2 255.255.0.0F 设置ROA f0/1 IP 为：10.66.1.2 255.255.0.06868设置计算机PCA的ip地址和网关的操作：FrootPCA root#ifconfig eth0 10.65.1.1 netmask 255.255.0.0FrootPCA root#ifconfigFrootPCA root#route add default gw 10.65.1.2FrootPCA root#route6969F设置计算机PCB的ip地址和网关的操作：FrootPCB root#ifconfig eth0 10.66.1.1 netmask 255.255.0.0FrootPCB root#ifconfigFrootPCA root#route add default gw 10.66.1.2FrootPCA root#routeF2.双击Router A，配置路由器的接口IP地址：FrouterenFrouter#conf tFrouter(config)#hostname roaFroa(config)int f0/07070Froa(config-if)#ip address 10.65.1.2 255.255.0.0Froa(config-if)#no shutdown (默认是shutdown)Froa(config-if)#exitFroa(config)int f0/1Froa(config-if)#ip address 10.66.1.2 255.255.0.0Froa(config-if)#no shut7171Froa(config)int s0/0Froa(config-if)#ip address 10.67.1.2 255.255.0.0Froa(config-if)#no shutFroa(config-if)#clock rate 640007272Froa(config)int s0/1Froa(config-if)#ip address 10.68.1.2 255.255.0.0Froa(config-if)#no shutFroa(config-if)#exitFroa(config)#ip routing (默认是关闭的)7373F3检查网络联通情况FrootPCA root#ping 10.65.1.2 (通)(ping自己的网关)FrootPCA root#ping 10.66.1.2 (通)(ping f0/1)FrootPCA root#ping 10.66.1.1 (通)(ping PCB)FrootPCA root#ping 10.67.1.2(不通)(端口空时down)FrootPCA root#ping 10.68.1.2(不通)(端口空时down)FrootPCB root#ping 10.66.1.2 (通)(ping自己的网关)FrootPCB root#ping 10.65.1.2 (通)(ping f0/0)FrootPCB root#ping 10.65.1.1 (通)(ping PCA)FrootPCB root#ping 10.67.1.2(不通)(端口s0/0空时down)FrootPCB root#ping 10.68.1.2(不通)(端口s0/1空时down)7474Froa#ping 10.65.1.1 (通)(ping PCA)Froa#ping 10.65.1.2 (通)(ping f0/0)Froa#ping 10.66.1.1 (通)(ping PCB)Froa#ping 10.66.1.2 (通)(ping f0/1)Froa#ping 10.67.1.2 (不通)(端口s0/0空时down)Froa#ping 10.68.1.2 (不通)(端口s0/1空时down)F 7575F 下面我们做这个几个小实验：(1)将路由器的接口f0/0关闭Froa#conf tFroa(config)#int f0/0Froa(config-if)#shutdownFroa(config-if)#endFroa#ping 10.65.1.2 (不通，端口down掉)Froa#show int f0/0 (f0/0 is down，line proto is down)FrootPCA root#ping 10.65.1.2 (不通)7676 激活激活f0/0f0/0端口端口:Froa(config)#int f0/0Froa(config-if)#no shutFroa(config-if)#endFroa#ping 10.65.1.2 (通)去掉去掉PCAPCA与与f0/0f0/0的连线的连线Froa#sh int f0/0 (f0/0 is up，line proto is down)Froa#ping 10.65.1.2 (不通)Froa#sh int s0/0 (s0/0 is down，line proto is down)Froa#sh int s0/1 (s0/1 is down，line proto is down)Fserial口当没有连线时?F 7777(2)关闭路由器的路由Froa#conf tFroa(config)#no ip routingFrootPCA root#ping 10.65.1.2 (通)(ping 自己的网关)FrootPCA root#ping 10.66.1.1 (不通)(路由器不能转发了)FrootPCB root#ping 10.66.1.2 (通)(ping 自己的网关)FrootPCB root#ping 10.65.1.1 (不通)(路由器不能转发了)计算机可以ping与其相连的端口，但不能ping通下面的计算机，因为Fno ip routing后不具备转发的功能了。Froa(config)#ip routing7878 (3)(3)去掉计算机去掉计算机PCAPCA的网关的网关FrootPCA root#route del default gwF PCA只能ping通直联口，计算机没有网关不能和路由器交换信息。FrootPCA root#ping 10.65.1.2 (通)(f0/0在PCA的广播域)FrootPCA root#ping 10.66.1.1 (不通)(PCA不能连通其它网络)FrootPCA root#ping 10.66.1.2 (不通)FrootPCB root#ping 10.66.1.2 (通)FrootPCB root#ping 10.65.1.2 (通)(PCB有网关)FrootPCB root#ping 10.65.1.1 (不通)(PCA没网关)可见一个没有网关的设备不能与其它网络互通。7979此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
