详解路由器基础知识讲座.pptx
会计学1详解路由器基础知识讲座详解路由器基础知识讲座2主要内容主要内容n n网络的体系结构n n路由器的基本功能n n路由器的工作原理n nCisco路由器产品介绍n n路由器的基本配置n n路由器连网中的故障分析第1页/共68页3一、网络的体系结构一、网络的体系结构n n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。第2页/共68页4ISO/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第3页/共68页5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第4页/共68页6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 都属于物理层范围第5页/共68页7数据链路层数据链路层n n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。n n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。第6页/共68页8数据链路层数据链路层n n分为MAC（介质访问控制）子层和LLC（逻辑链路控制）子层。n nMAC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。n nLLC在顶端提供多个服务访问点LSAP，可为多个用户进程提供多条数据链路复用同一物理链路。第7页/共68页9网络层网络层n n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、拥护控制等网络细节，实现端到端的数据传输。第8页/共68页10TCP/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第9页/共68页11TCP/IP和 OSI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第10页/共68页12TCP/IP逻辑网络与上下层关系逻辑网络与上下层关系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 TokenRing第11页/共68页13TCP/IP数据的封装数据的封装过程过程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，是真实地址第12页/共68页14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第13页/共68页15路由器正是工作在路由器正是工作在IP下下三层的通信子网上，三层的通信子网上，从从而屏蔽了底两层物理而屏蔽了底两层物理网网络的差异，实现各种络的差异，实现各种网网络的互联。络的互联。第14页/共68页16二、路由器的功能二、路由器的功能路由器路由器RouterRouter路由第15页/共68页17主要功能主要功能n n连接多个独立的网络或子网n n实现网间最佳寻径和数据报传送n n流量管理：包过滤、负载分流、负载均衡、优先n n冗余和容错n n数据压缩、加密第16页/共68页18网络互联网络互联n n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：255.255.255.0第17页/共68页19网络互联网络互联n n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BTokenRingEthernetrouterArouterB第18页/共68页20网络互联网络互联n n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。第19页/共68页21网间寻径和数据传送网间寻径和数据传送n n寻径的依据是经过每个路由器中的路由表。n n路由表指明了从源站点到目的站点的一条路径。n n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。第20页/共68页22网间寻径和数据传送网间寻径和数据传送n n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；n n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。第21页/共68页23流量管理流量管理n n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。第22页/共68页24流量管理流量管理n n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。n n排队：对某几类服务进行排队通过第23页/共68页25解决拥塞问题解决拥塞问题n n输出速度跟不上输入速度，路由器的缓存可能被淹没。n n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。第24页/共68页26冗余和容错冗余和容错n n负载分流（Load Sharing）n n负载均衡（Load Balancing）n n双路由热备份（Hot-Stand-By）第25页/共68页27三、路由器工作原理三、路由器工作原理n n路由器的工作原理n n路由器的结构和启动过程n n路由器的基本配置第26页/共68页28路由器的工作原理路由器的工作原理n n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。第27页/共68页29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第28页/共68页30路由器的工作原理路由器的工作原理n nCisco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。第29页/共68页31路由器内存体系结构路由器内存体系结构RAM NVRAM Flash ROMConsoleAuxiliarInterfaces第30页/共68页32内存内存:ROMn nROM：相当于PC的BIOS。存放引导程序和IOS的一个最小子集。n n为只读存储器，系统掉电，程序不会丢失。第31页/共68页33内存内存：Flashn nFlash：包含压缩的IOS和微代码n n是一种可擦写，可编程的ROM，系统掉电，程序不会丢失。第32页/共68页34内存内存：NVRAMn nNVRAM（No-Voliate RAM）：存放路由器的配置文件。n n系统掉电，程序不会丢失。第33页/共68页35内存内存：RAMn n动态内存，系统掉电，内容丢失。CommandExecutiveInternetwork Operating SystemProgramActiveConfigurationFileTableBufferRAM第34页/共68页36路由器的启动过程路由器的启动过程n n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。第35页/共68页37路由表生成过程路由表生成过程n n开机初始化时形成初步路由表n n通过与相邻路由器交换路由信息刷新完善路由表第36页/共68页38四、四、Cisco简介简介n n世界上占领先地位的网间网互联技术和产品服务供应商。n n1984年成立于加州Menlo Park。n n取名于San Francisco第37页/共68页39全球重要的网络厂商全球重要的网络厂商n n交换机份额：35n n路由器份额：60n nInternet骨干网路由器：80第38页/共68页40产品系列产品系列n n全系列产品满足不同用户的要求Cisco1600Cisco2500Cisco2600Cisco3600Cisco4000As5200/5300As5800Cisco7200Cisco7500Cisco12000第39页/共68页41路由器产品系列路由器产品系列n n部门级：1600、2500n n多媒体：2600、3600n n企业级：4000、7200n n骨干级：7500n n电信运营级：12000n n访问服务：5200、5300、5800第40页/共68页42Cisco的的 IOSn n版本n n应用第41页/共68页43五、路由器基本配置五、路由器基本配置n n三种工作模式n n各端口地址n n连入WAN包封装n n路由协议第42页/共68页44三种工作模式三种工作模式用户模式 Router 特权模式 Routerenable Password:Router#第43页/共68页45三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)#第44页/共68页46帮助帮助 HELP！n n在任何模式、任何情况下均可键入 “？”来得到帮助。n nRouter？n nRouter#？n nRouter(config)#?第45页/共68页47配置局域口配置局域口n nRouter(config)#int e0n nRouter(config-if)#n nRouter(config-if)#ip address 200.61.17.253 255.255.255.0n nRouter(config-if)#no shutdownn nRouter(config-if)#exit第46页/共68页48配置广域口并封装协议配置广域口并封装协议n nRouter(config)#int s0Router(config)#int s0n nRouter(config-if)#ip address 200.61.16.252 Router(config-if)#ip address 200.61.16.252 255.255.255.0255.255.255.0n nRouter(config-if)#encap frame-relayRouter(config-if)#encap frame-relayn nRouter(config-if)#frame-relay lmi-type ansiRouter(config-if)#frame-relay lmi-type ansin nRouter(config-if)#fr map ip 200.61.16.251 Router(config-if)#fr map ip 200.61.16.251 104 bro104 bro第47页/共68页49路由协议配置路由协议配置n nRouter(config)#router igrp 100n nRouter(config-router)#n nRouter(config-router)#network 200.61.16.0n nRouter(config-router)#exit第48页/共68页50查看路由器状态查看路由器状态n nRouter#show int s0n nRouter#show ip routen nRouter#show run第49页/共68页51六、路由器故障分析六、路由器故障分析n n物理层故障n n链路层故障n n网络层故障n n路由器常见故障表现n n路由器使用注意事项第50页/共68页52物理层故障物理层故障n n指为网络提供物理连接的硬件故障ModemModemDDN节点用户端局端?台卡第51页/共68页53物理层故障物理层故障主要有：外线不通、Modem未加电。第52页/共68页54路由器表现（本端）路由器表现（本端）n nRouter#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=down第53页/共68页55路由器表现（对端）路由器表现（对端）n nRouter#show int s0 Serial0 is up,line protocol is down第54页/共68页56链路层故障链路层故障n n故障因素较多ModemModemDDN节点用户端局端?台卡第55页/共68页57路由器表现路由器表现n nRouter#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 循环第56页/共68页58链路层故障因素链路层故障因素n n路由器广域口损坏n nModem和路由器的连接电缆损坏n n用户Modem损坏n n异种路由器互联，链路层封装协议不一致。n n局端卡式Modem损坏;局端端口坏n n局端转接电缆损坏第57页/共68页59链路层故障因素（续）链路层故障因素（续）n n网管数据没做上或没做对n nDTU网管设置，DCD置高n n中继不好或没做对n n帧中继线路中，封装Annex-D未配n nE1信令为CCS，时隙对应问题。第58页/共68页60链路层故障因素（续）链路层故障因素（续）n n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。n nDDN节点机下的分配盘端口坏 以上两点造成循环 UP downn n对端路由器关机第59页/共68页61故障排除故障排除n n网管分段打环测误码n n网管分段打环，路由器接收。n n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。n n设备替换第60页/共68页62网络层故障网络层故障n n点对点链路，路由器广域网端口IP地址不在同一网段上。n n路由协议配置不正确第61页/共68页63路由器表现路由器表现n nRouter#show int s0 Serial0 is up,line protocol is up 就是ping 不通n nping目的网络地址时，规律性的大规模的丢包第62页/共68页64故障排除故障排除n n检查端口IP地址n n检查路由协议的设计第63页/共68页65路由器常见故障路由器常见故障n n广域端口坏，表现为line protocol is down,或line protocol频繁up和down。n n非正常启动或IOS损坏，表现为提示符commonrommonrouter(boot)第64页/共68页66注意事项注意事项n n路由器切莫频繁开关机n n路由器和Modem电缆不要带电插拨第65页/共68页67总结总结n nSerial is downn nline protoco is down第66页/共68页谢谢谢谢!第67页/共68页
