前言
路由器工作在osi参考模型的网络层,它的重要作用是为数据包选择最佳路径,最终送达目的地。那么路由器是怎么选择路径呢? 在只有一个网段的网络中,数据包可以很容易地从源主机到达目标主机。但是如果一台计算机要和非本网段的计算机进行通信,数据包可能就要经过很多路由器。如图8.1 所示,主机A和主机B所在的网段被许多路由器隔开,这时主机A与主机B的通信就要经过这些中间路由器,这就要面临一个很重要的问题一如何选择到达目的地的路径。数据包从A到达B有很多条路径可供选择,但是很显然,在这些路径中在某一时刻总会有一 条路径是最好(最快)的。因此,为了尽可能地提高网络访问速度,就需要有一种方法来判断从源主机到达目标主机所经过的最佳路径,从而进行数据转发,这就是路由技术。 二层(数据链路层)交换机:mac地址,mac地址表(转发数据的依据) 三层(网络层)路由器/三层交换机:IP地址,路由表(数据转发表)
1.路由
1.1 路由表的主要作用
决定设备的三层数据包的转发关系。目标网络能匹配路由表,从相应接口转发,若不能匹配路由表则丢弃该数据包,不会像交换机那样泛洪。
1.2 路由的形成
直连接口形成的路由-直连路由 不是直连接口形成的路由-非直连路由 非直连的路由学习主要依靠路由协议来完成
1.3 路由协议
静态路由协议:管理员手动配置 动态路由协议:路由器间自动学习路由 局域网内:igpc内部网关路由协议 RIPV1,RIPV2,EIGRP,距离矢量型路由协议 ospf,isis:链路状态路由协议 距离矢量型路由协议的学习来自于邻居路由器的通告,通告的时间是周期性的,俗称传闻路由,路由的学习容易被邻居路由器误导,导致路由的学习错误,链路类型路由的学习来自于拓扑表,每个路由器都会形成一整完整的拓扑表,类型于完整的地图,根据自身节点出发来计算到达其它节点的最短路径,因此路由信息会更加可靠,且通告是触发式的,收敛时间段
1.4路由概述
从源交换机到目标主机的转发过程 能够将数据包转发到正确的目的地,并能在转发过程中选择最佳的路径的设备-路由器
1.5 路由表
定义:路由器中维护的路由条目的集合 作用:路由器根据路由表做链路选择
1.6 静态路由
静态路由的优点:配置方便,管理员手工配置,节省链路开销 静态路由的缺点:当拓扑图发生改变时,需要管理员去每台路由器上修改路由配置,单向的,不灵活
1.7选择最优路由时的标准
1.子网掩码长度最长的优先 2.选取管理距离最小的最优先匹配。(管理距离与使用的路由协议有关) connect:0 static:1 eigrp:90 ospf:110 rip:120 3.相同路由协议的情况下,选取metric值最小的最优先匹配,每种协议metric值定义的都不同,静态路由和路由优先级有关,这个是人为指定的,rip协议和带宽有关,最大最优先,metric是用来判定链路质量优劣的 4.如果以上都没有路由可以匹配的上,就匹配默认路由
1.8 默认路由
默认路由是静态路由的一种表现形式,它属于静态路由中的一种,使用它是由条件的,只能在末梢网络中使用,默认路由的目的网络表现形式为0.0.0.0/0.0.0.0
1.9浮动路由
浮动路由指的是配置两条静态路由,默认选取链路质量优作为主路径,当主路径出现故障时,由带宽较小的备份路径顶替,保持网络的不中断
1.10 路由器的封装规律
路由器转发数据包的过程中,源目IP地址保持不变,源目mac地址随着设备的变化而变化
1.11 交换机与路由器对比
路由器工作在网络层,根据路由表转发数据,进行路由选择,路由转发 交换机中作在数据链路层,根据mac地址表转发数据,由硬件转发
1.12 故障排查
封层检查 从物理层检查,查看端口状态来排除接口,线缆等问题,查看IP地址和路由表等配置是否正确 分段检查 将网络分成多个小的段,逐段排除错误
2 实验
配置静态路由实现pc正常通讯 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/26c021f323754d14b4f5f48fd8a54ad7.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5omn56yU5b-G6ZW_5a6J,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
1.打开路由器1,Router>enable 进入特权模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/94cad934bfeb477d8800b816a5106b37.png) 2.Router#conf t进入全局模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/c7fe5085e6634d208a123ab2b2a635c7.png)
3.Router(config)#int f0/1进入此接口模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/ab11a1ff216d44a58628f8b6e0efe344.png)
4.Router(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0配置接口IP和子网掩码 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/980c0afd5bf14490904c5aeca49ed90f.png)
5.Router(config-if)#no shutdown 开启此接口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/075bb25dd1104e28873d60010a40a52b.png) 6.Router(config-if)#int f0/0进入接口模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/5308cebe1ce04c159fb31c1393010819.png)
7.Router(config-if)#ip add 10.0.1.1 255.255.255.0配置IP和子网掩码 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2f54634151874f4b8081d12a7a7ff144.png)
8.Router(config-if)#no shutdown 开启此接口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/5c51074779dd41a0b4218dfd53f30edb.png) 9.打开路由器二,Router>enable 进入特权模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/95e37500321a4a86980a1555955be45e.png) 10.Router#conf t进入全局模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/7cd3ce1cf2be4b789118fa977e3f1ad7.png) 11.Router(config)#int f0/0进入此接口模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/c7c08a5007a04ae98fbdc4228bfe24b8.png)
12.Router(config-if)#ip add 10.0.1.2 255.255.255.0配置接口IP和子网掩码 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/8fca414bd09f454ea82e29300a3736b6.png)
13.Router(config-if)#no shutdown 开启此接口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/d85882a7013b4b77b8c45dea8e384f46.png)
14.int f0/1进去接口模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/8dc388321df84dffbf038192f805cd58.png)
15.Router(config-if)#ip add 10.0.2.2 255.255.255.0配置接口IP和子网掩码 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/44fa9a9486b24147bb36687594ac82a5.png)
16.Router(config-if)#no shutdown 开启此接口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2eba5bbd968f415e8ad4b980519c8e8b.png)
17.打开路由器3,Router>enable 进去特权模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/ebf11f0622c542969deebcbe7be67254.png) 18.Router#conf t进入全局模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/9829527bc36a495785ff938a5ad401ff.png) 19.Router(config)#int f0/0进入接口模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/fbedd31711a84738a8f74219074e326d.png)
20.Router(config-if)#ip add 10.0.2.3 255.255.255.0配置接口IP和子网掩码 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/e2e729308ae54d5ca9eb7ddada48523a.png)
21.Router(config-if)#no shutdown 开启此接口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/627a8412433a4f9b8e5a9374ebff2ef9.png)
22.Router(config-if)#int f0/1进入接口模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/930b742f0ba1434eb470da0b69ee5051.png)
23.Router(config-if)#ip add 172.16.1.1 255.255.255.0配置接口IP和子网掩码 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/3d0036e66c3f4bb58fc4d8354d3b28ff.png)
24.Router(config-if)#no shutdown 开启此接口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/5529caa0a4524903a7a2f7104ef15bf8.png)
25.打开路由器1,在全局模式下输入Router(config)#ip route 10.0.2.0 255.255.255.0 10.0.1.2和Router(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 10.0.1.2,添加目标网段和此链路下一跳地址 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2736874cccba4d48ae36f01b980a1759.png)
26.打开路由器二,在全局模式下输入Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.1.1和Router(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 10.0.2.3添加目标网段和此链路下一跳地址 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/9d7edd0d42da410eae26d256d0b0fa51.png)
27.打开交换机三,在全局模式下输入,Router(config)#ip route 10.0.1.0 255.255.255.0 10.0.2.2和Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.2.2,添加目标网段和此链路下一跳地址 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/3baf6d4af538456cb99b17d97b6cacb9.png)
28配置pc机IP和网关 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/5af5d155bc144cce90e72cee51f48909.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5omn56yU5b-G6ZW_5a6J,size_19,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/a316d075318e4bc38ddcce987a2ae5bc.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5omn56yU5b-G6ZW_5a6J,size_19,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
29,pc机互ping,看能否ping通 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/f8a84c1ab3fe4e948ef9cbbc8a9a891b.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5omn56yU5b-G6ZW_5a6J,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
2.1 将路由器1设置为默认IP看看是否可以通讯
1.Router(config)#no ip route 10.0.2.0 255.255.255.0 10.0.1.2 Router(config)#no ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 10.0.1.2,将原本配置好的目标地址段删除 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/c28f3da1bc0b4766bf5d7fa5b7b8ba71.png)
2.Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.1.2,设置默认IP并写上链路下一跳地址 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/b01ab16e02c841a180b44e1257bb2783.png) 3.pc机互相ping,看能否通信 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/41d86f4594124b698523cd08a42fad3c.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5omn56yU5b-G6ZW_5a6J,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
2.2配置浮动路由
1.给两台路由器各添加一个网速比较小的口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/ddd47b6e9199459d87a1951743148f14.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5omn56yU5b-G6ZW_5a6J,size_19,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16) 2.打开路由器1,Router(config)#int e1/0进入此接口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/1de56ce231904b75bb73d70aa756be4c.png) 3.Router(config-if)#ip add 10.0.3.1 255.255.255.0配置此接口IP和网关![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/93d863b5a8db4018b7420bff1562855c.png) 4.Router(config-if)#no shutdown 开启此接口 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/331dcc38005e4fe6a1606a90ffc95a7f.png)
5.打开交换机二,Router(config)#int e1/0,进入接口模式 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/f4e610e2a46048409e884aea616ef202.png) 6.Router(config-if)#ip add 10.0.3.2 255.255.255.0配置此接口IP和子网掩码 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/68b07945ce5f47219b9c83fb0aaf064c.png) 7.开启此接口,Router(config-if)#no shutdown ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/97d3c5a173fb4d3f8e446dedb861cded.png) 8.打开路由器1,添加目标地址段,下一跳为新建端口IP,Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.3.2,使用默认路由 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/977284220335442f8894e00d6f15b487.png) 9.打开路由器二,添加目标地址段,下一跳为新建端口IP,由于不是末梢网络,所以不能使用默认路由, Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.3.1 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/919443f865f84fa9b6c545f89fc348c4.png) 10.关闭第一条链路,使用浮动路由,看pc能否正常通讯 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/48b3e37eb6c84225b6906f5b018c27d1.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5omn56yU5b-G6ZW_5a6J,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/0f273a7c4c06465ebdeb50426ecb8aa5.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5omn56yU5b-G6ZW_5a6J,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
总结
默认路由只适用于末梢网络 在配置静态路由时,添加的IP为网段而不是具体IP,后面需跟此路的下一跳地址 浮动路由只是一种备用链路,可以适当降低此链路的网速,既可以使路由器优先使用主链路又可以节省资金,只需保证主链路发生故障时,网络不会中断即可。 pc机设置IP时切记要添加网关 在添加路由器接口时,需要先将路由器配置保存后再断电添加接口
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