网络设备配置与管理清大路由器及其基本配置.pptx
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1、会计学1网络设备配置与管理清大路由器及其基本网络设备配置与管理清大路由器及其基本配置配置6.1 概述概述n n路由器能实现具有异种子网协议的网络的互路由器能实现具有异种子网协议的网络的互连功能。可以实现不同子网间协议转换,包括局域网和广域连功能。可以实现不同子网间协议转换,包括局域网和广域网。具备路由表的建立、刷新、查找功能。路由器可以利用网。具备路由表的建立、刷新、查找功能。路由器可以利用自己的缓存及流量控制协议适配不同的速率。路由器不转发自己的缓存及流量控制协议适配不同的速率。路由器不转发广播消息,能够防止广播风暴,提高网络安全。路由器可实广播消息,能够防止广播风暴,提高网络安全。路由器可
2、实现主备线路的切换及复杂的流量控制。现主备线路的切换及复杂的流量控制。n n路由器适用于大规模的网络,适用于在复杂路由器适用于大规模的网络,适用于在复杂的网络拓扑结构中提供最优路径。路由器能更好地处理多媒的网络拓扑结构中提供最优路径。路由器能更好地处理多媒体信息,隔离不需要的通信量,节省局域网的频宽,减少主体信息,隔离不需要的通信量,节省局域网的频宽,减少主机负担。机负担。n n但是它不支持非路由协议,数据包需要软件但是它不支持非路由协议,数据包需要软件处理,容易成为瓶颈,安装和调试比较复杂,相对其他网络处理,容易成为瓶颈,安装和调试比较复杂,相对其他网络互连设备的价格较高。互连设备的价格较高
3、。第1页/共29页6.1.1 路由器的基本原理路由器的基本原理n n路由器在选择从一个网络到另一个网络的路路由器在选择从一个网络到另一个网络的路径时通过下列两步实现:径时通过下列两步实现:n n(1 1)路由器接收信息分组并读取信息分组)路由器接收信息分组并读取信息分组中的目的网络地址,并判断该网络地址是否位于该路由器中的目的网络地址,并判断该网络地址是否位于该路由器相连的网络上。若是,则直接将信息分组传送给目的网络相连的网络上。若是,则直接将信息分组传送给目的网络地址的工作站。地址的工作站。n n(2 2)若路由器没有直接连接到目的网络上,)若路由器没有直接连接到目的网络上,则查询其路由选择
4、表,并找出信息分组转发的下一路由器,则查询其路由选择表,并找出信息分组转发的下一路由器,该路由器应是更靠近信息分组的最终目的地。如果路由表该路由器应是更靠近信息分组的最终目的地。如果路由表中查找不到目的中查找不到目的IPIP地址项目,路由器会将数据包送向它的地址项目,路由器会将数据包送向它的缺省网关处理,即路由表将不知转向何处的数据包都送向缺省网关处理,即路由表将不知转向何处的数据包都送向缺省网关。路由器通过逐级的传送,最终将数据包送向目缺省网关。路由器通过逐级的传送,最终将数据包送向目的地。对于无法传送的数据包,路由器将丢弃它。的地。对于无法传送的数据包,路由器将丢弃它。第2页/共29页6.
5、1.2 路由器的启动过程路由器的启动过程n n(1 1)POSTPOST(加电自检),检测路由器的硬件。(加电自检),检测路由器的硬件。n n(2 2)装载)装载ROMROM中的中的BootstrapBootstrap代码。代码。n n(3 3)查找)查找IOSIOS。n n(4 4)装载)装载IOSIOS。n n(5 5)寻找配置。)寻找配置。n n(6 6)装载配置,最后正常运行。)装载配置,最后正常运行。第3页/共29页6.1.3 路由器的构成路由器的构成n n1.1.硬件系统硬件系统n n(1(1)CPUCPUn n(2 2)内存)内存n n Flash MemoryFlash Mem
6、oryn nRAMRAMn nROMROMn nNVRAMNVRAMn n(3 3)路由器接口()路由器接口(InterfaceInterface)n n局域网接口局域网接口n n广域网接口广域网接口n n配置接口配置接口n n(4 4)系统总线()系统总线(BusesBuses)n n(5 5)电源()电源(Power SupplyPower Supply)第4页/共29页n n2.2.软件系统软件系统软件系统软件系统n n软件系统主要有:软件系统主要有:IOSIOS、运行配置文件和启动配置文件三部分组成。、运行配置文件和启动配置文件三部分组成。n n(1 1)IOSIOS(Internet
7、work Operating SystemInternetwork Operating System,互联网络操作系统),互联网络操作系统)n nIOSIOS是是CiscoCisco公司的路由器专用操作系统,为便于称呼,公司的路由器专用操作系统,为便于称呼,路由器的路由器的IOSIOS称为称为Cisco IOSCisco IOS,也称为思科,也称为思科IOSIOS。IOSIOS是是CiscoCisco路由器系统软路由器系统软件的重要组成部分。件的重要组成部分。Cisco IOSCisco IOS软件运行于软件运行于80%80%以上以上InternetInternet主干网络路由主干网络路由器中
8、,它提供了全面的网络服务,实现许多丰富的网络功能。器中,它提供了全面的网络服务,实现许多丰富的网络功能。n n(2 2)运行配置文件()运行配置文件(Runnning ConfigurationRunnning Configuration)n n运行配置文件也称为活动配置文件,驻留在运行配置文件也称为活动配置文件,驻留在RAMRAM中,中,包含了目前在路由器中包含了目前在路由器中“活动活动”的的IOSIOS配置命令。配置配置命令。配置IOSIOS时,其实就是时,其实就是更改路由器的运行配置。更改路由器的运行配置。n n(3 3)启动配置文件()启动配置文件(Startup Configurat
9、ionStartup Configuration)n n启动配置文件也称为备份配置文件,驻留在启动配置文件也称为备份配置文件,驻留在NVRAMNVRAM中,中,包含了希望在路由器启动时执行的配置命令。启动完成后,启动配置文包含了希望在路由器启动时执行的配置命令。启动完成后,启动配置文件就变成了运行配置文件。件就变成了运行配置文件。第5页/共29页6.2 路由器类型路由器类型n n1.1.按性能分类按性能分类按性能分类按性能分类n n路由器按性能档次可分为高、中和低端路由路由器按性能档次可分为高、中和低端路由器,低端路由器主要适用于小型网络的器,低端路由器主要适用于小型网络的InternetIn
10、ternet接入或企业接入或企业网络远程接入,端口数量和类型、包处理能力都非常有限。网络远程接入,端口数量和类型、包处理能力都非常有限。中端路由器适用于较大规模的网络,拥有较高的包处理能中端路由器适用于较大规模的网络,拥有较高的包处理能力,具有较丰富的网络接口,适应较为复杂的网络结构。力,具有较丰富的网络接口,适应较为复杂的网络结构。高端路由器主要应用于大型网络的核心路由器,拥有非常高端路由器主要应用于大型网络的核心路由器,拥有非常高的包处理性能,并且端口密度高、端口类型多,以适应高的包处理性能,并且端口密度高、端口类型多,以适应复杂的网络环境。复杂的网络环境。n n通常将背板交换能力大于通常
11、将背板交换能力大于40 Gbps40 Gbps的路由器的路由器称为高端路由器,背板交换能力在称为高端路由器,背板交换能力在25 G25 G40 Gbps40 Gbps之间的路之间的路由器称为中端路由器,低于由器称为中端路由器,低于25 Gbps25 Gbps的当然就是低端路由器的当然就是低端路由器了。背板交换能力就是指路由器的接口处理器和数据总线了。背板交换能力就是指路由器的接口处理器和数据总线间所能吞吐的最大数据量。间所能吞吐的最大数据量。第6页/共29页n n2.2.按结构分类按结构分类按结构分类按结构分类 n n路由器按结构可分为模块化结构路由器和路由器按结构可分为模块化结构路由器和非模
12、块化结构路由器。模块化结构路由器有若干插槽,可非模块化结构路由器。模块化结构路由器有若干插槽,可以插入不同的接口卡,根据实际需要进行灵活的升级和变以插入不同的接口卡,根据实际需要进行灵活的升级和变动,可扩展性较好,可以灵活地配置路由器,以适应企业动,可扩展性较好,可以灵活地配置路由器,以适应企业不断增加的业务需求;非模块化路由器就只能提供固定的不断增加的业务需求;非模块化路由器就只能提供固定的端口,可扩展性较差,一般价格比较便宜。通常中高端路端口,可扩展性较差,一般价格比较便宜。通常中高端路由器为模块化结构,低端路由器为非模块化结构。由器为模块化结构,低端路由器为非模块化结构。第7页/共29页
13、n n3.3.按应用分类按应用分类按应用分类按应用分类 n n骨干级路由器是实现企业级网络互联的关键设备,骨干级路由骨干级路由器是实现企业级网络互联的关键设备,骨干级路由器位于网络中心。器位于网络中心。n n企业级路由器连接许多终端系统,连接对象较多,但系统相对企业级路由器连接许多终端系统,连接对象较多,但系统相对简单,且数据流量较小,对这类路由器的要求是以成本最低的方法实现尽可简单,且数据流量较小,对这类路由器的要求是以成本最低的方法实现尽可能多的端点互联,同时还要求能够支持不同的服务质量。能多的端点互联,同时还要求能够支持不同的服务质量。n n接入级路由器主要应用于连接家庭或小型企业的局域
14、网。接入级路由器主要应用于连接家庭或小型企业的局域网。第8页/共29页n n4.4.按协议支持数量划分按协议支持数量划分n n路由器能支持的网络协议的数量也是衡量路由器能支持的网络协议的数量也是衡量其性能指标的一个方面,从支持网络协议能力的角度,可其性能指标的一个方面,从支持网络协议能力的角度,可分为单协议路由器和多协议路由器。通常支持的网络协议分为单协议路由器和多协议路由器。通常支持的网络协议越多,则适用范围越广泛,但是价格也越高,目前的路由越多,则适用范围越广泛,但是价格也越高,目前的路由器基本上都支持器基本上都支持TCP/IPTCP/IP协议。协议。n n5.5.从性能上划分从性能上划分
15、从性能上划分从性能上划分n n从性能上分,路由器可分为线速路由器以从性能上分,路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。所谓及非线速路由器。所谓 线速路由器线速路由器 就是完全能够按传输就是完全能够按传输介质带宽进行通畅传输,基本上没有间断和延时。通常线介质带宽进行通畅传输,基本上没有间断和延时。通常线速路由器是高端路由器,具有非常高的端口带宽和数据转速路由器是高端路由器,具有非常高的端口带宽和数据转发能力,能以媒体速率转发数据包;中低端路由器是非线发能力,能以媒体速率转发数据包;中低端路由器是非线速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发
16、能力。力。n n6.6.从应用划分从应用划分从应用划分从应用划分n n从功能上划分,路由器可分为通用路由器从功能上划分,路由器可分为通用路由器与专用路由器。一般所说的路由器皆为通用路由器。专用与专用路由器。一般所说的路由器皆为通用路由器。专用路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等做路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等做特地优化。特地优化。第9页/共29页6.3 路由器的采购与技术展望路由器的采购与技术展望n n6.3.1 6.3.1 路由器的采购路由器的采购路由器的采购路由器的采购n n1.1.路由器的管理方式路由器的管理方式n n2.2.路由器所支持的路由协议路由器所支
17、持的路由协议n n3.3.路由器的安全性路由器的安全性n n4.4.丢包率丢包率n n5.5.背板能力背板能力n n6.6.吞吐量吞吐量n n7.7.转发时延转发时延n n8.8.路由表容量路由表容量n n9.9.可靠性可靠性第10页/共29页6.3.2 路由器的技术展望路由器的技术展望n n1.1.太比特路由器太比特路由器太比特路由器太比特路由器n n太比特路由器是一种具有太比特路由器是一种具有Tbit/sTbit/s级的交换容量、级的交换容量、支持多业务的超高速路由器,是构成下一代骨干网的关键要支持多业务的超高速路由器,是构成下一代骨干网的关键要素之一。太比特路由器比吉比特路由器交换容量更
18、大、支持素之一。太比特路由器比吉比特路由器交换容量更大、支持业务更多、性能更完备。业务更多、性能更完备。n n太比特路由器采用了全新的分布式体系结构,其优越的性能太比特路由器采用了全新的分布式体系结构,其优越的性能还表现在如下几个方面:还表现在如下几个方面:n n(1)(1)使用光纤交换背板代替电子交换背板,提高了交换背板的使用光纤交换背板代替电子交换背板,提高了交换背板的容量和可靠性;容量和可靠性;n n(2)(2)模块化、分布式体系结构和分布式软件的设计,保证灵活模块化、分布式体系结构和分布式软件的设计,保证灵活的扩展能力,这是太比特路由器设计的关键技术;的扩展能力,这是太比特路由器设计的
19、关键技术;n n(3)(3)接口支持接口支持DWDMDWDM,并逐渐替代,并逐渐替代SONETSONET,以提高数据传输,以提高数据传输效率和降低成本;效率和降低成本;n n(4)(4)采用链路融合技术,保证系统的灵活配置,满足不同用户采用链路融合技术,保证系统的灵活配置,满足不同用户的需求。的需求。第11页/共29页n n2.MPLS2.MPLS技术技术技术技术n nMPLSMPLS(Multi-Propocol Label SwitchingMulti-Propocol Label Switching)即多)即多协议标记交换。协议标记交换。MPLSMPLS属于第三代网络架构,是新一代的属于
20、第三代网络架构,是新一代的IPIP高速骨干网络交换标准,由高速骨干网络交换标准,由IETFIETF提出,由提出,由CiscoCisco、ASCENDASCEND、3Com3Com等网络设备大厂所主导。等网络设备大厂所主导。n nMPLSMPLS是集成式的是集成式的IP Over ATMIP Over ATM技术,它整合技术,它整合了了IPIP选径与第二层标记交换为单一的系统,因此可以解决选径与第二层标记交换为单一的系统,因此可以解决InternetInternet路由的问题,使数据包传送的延迟时间减短,增加路由的问题,使数据包传送的延迟时间减短,增加网络传输的速度,更适合多媒体数据的传送。网络
21、传输的速度,更适合多媒体数据的传送。MPLSMPLS技术的技术的引入是未来路由器的必然趋势。引入是未来路由器的必然趋势。第12页/共29页n n3.3.路由器硬件技术增强路由器硬件技术增强路由器硬件技术增强路由器硬件技术增强n n未来路由器将使用基于硬件的交换和分组转发引擎,采用专未来路由器将使用基于硬件的交换和分组转发引擎,采用专用集成电路(用集成电路(ASICASIC)芯片上实现原来由软件实现的功能,)芯片上实现原来由软件实现的功能,这样将大大降低成本,提高系统性能。另外路由器向并行处这样将大大降低成本,提高系统性能。另外路由器向并行处理的方向发展,逐渐抛弃易造成拥塞的共享式总线,采用交理
22、的方向发展,逐渐抛弃易造成拥塞的共享式总线,采用交换背板结构,进一步发展在光纤连接上进行的线速选路技术,换背板结构,进一步发展在光纤连接上进行的线速选路技术,为为InternetInternet过渡到全光基础设施奠定基础。过渡到全光基础设施奠定基础。n n4.4.光路由器光路由器光路由器光路由器n n光路由器是将路由和光交换综合而成的设备,随着光纤技术光路由器是将路由和光交换综合而成的设备,随着光纤技术的逐步发展,的逐步发展,IP over OpticalIP over Optical必将逐步发展起来,光路由器使必将逐步发展起来,光路由器使用用IPIP协议,通过在不同波长间交换业务,允许动态控
23、制带宽,协议,通过在不同波长间交换业务,允许动态控制带宽,为开展新业务提供更多的灵活性。为开展新业务提供更多的灵活性。n n5.5.其他性能要求的提高其他性能要求的提高其他性能要求的提高其他性能要求的提高n n其他方面包括接口速度的高速化、交换能力海量化、关注业其他方面包括接口速度的高速化、交换能力海量化、关注业务开展,包括务开展,包括VPNVPN,MPLSMPLS等,从控制层、管理层和数据层等,从控制层、管理层和数据层等方面对网络安全性的关注、关注服务质量(等方面对网络安全性的关注、关注服务质量(QOSQOS)等。)等。第13页/共29页6.4 路由器的基本配置路由器的基本配置n n6.4.
24、1 6.4.1 配置途径配置途径配置途径配置途径n n1.1.控制台端口方式控制台端口方式控制台端口方式控制台端口方式n n这种方式一般是对路由器进行初始化配置时采用,它这种方式一般是对路由器进行初始化配置时采用,它将将PCPC机的串口直接通过专用的配置连线与路由器控制台端口机的串口直接通过专用的配置连线与路由器控制台端口“consoleconsole”相连。在相连。在PCPC上运行终端仿真软件,与路由器进行通信,完上运行终端仿真软件,与路由器进行通信,完成路由器的配置。也可以将成路由器的配置。也可以将PCPC与路由器辅助端口与路由器辅助端口AUXAUX直接相连,以进直接相连,以进行路由器的配
25、置。行路由器的配置。n n2.2.远程登录(远程登录(远程登录(远程登录(TelnetTelnet)方式)方式)方式)方式 n n如果为路由器设置了管理如果为路由器设置了管理IPIP地址和相关的地址和相关的telnettelnet管理口管理口令,并启动了令,并启动了telnettelnet管理方式,就可通过运行管理方式,就可通过运行TelnetTelnet程序的计算机作为路程序的计算机作为路由器的虚拟终端与路由器建立通信,完成路由器的配置。这种配置方式由器的虚拟终端与路由器建立通信,完成路由器的配置。这种配置方式出现的操作界面与通过控制台端口与超级终端进行连接时的基本相同。出现的操作界面与通过
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