路由交换.docx

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路由交换

路由

1．路由：

跨越从源主机到目的主机的一个互联网络来转发数据包的过程。

2．路由器的功能：

●实现不同网络的计算机相互通信

●为数据的转发选择最优路径

●实现不同类型的网路能够转换编码，实现通信。

3．路由器的工作原理：

路由器需要配置路由表。

路由器接受到一个数据包时，它可以提取ip包头中封装的源ip地址信息，然后核对自己的路由表，按照路由表的信息把数据交给下一个路由器。

4．路由表的内容（信息）：

其记录的是（目标网络号）和去往目标网络所要经过的接口（这个接口用下一跳地址标识）。

注：

如果路由中，没有去往目标计算机的网络信息，这个数据包北路由器丢弃。

●以太网：

Ethernet10mb/s

●快速以太网：

fastethrenet100mb/s

●串口（广域网接口）：

serial1.544mb

5．路由器的配置命令：

使用路由器去连接不同的网络时，路由器需要配置：

：

：

●路由的所有连接了其它设备或网络的接口都需要配置ip地址，注意不同接口的ip地址应该处在不同的网络中。

●给路由器配置路由表：

Router>enable（启用）进入交换机特权配置模式

Router#configureterminal进入全局配置模式

Router（config）#noipdomain-lookup关闭域名模式

Router（config）#lineconsole0进入控制台接口

Router（config-line）#loggsyn日志同步

Router（config-line）#exec-t00会话永不超时

Router（config-line）#hostnameR1改名为R1

Router（config）#interfacee0/0进入e0/0

Router（config-if）#ipadd192.168.1.1255.255.255.0

Router（config-if）#noshutdown激活

给以太网0/0配置ip地址，ip地址：

192.168.1.1

●如果给串口配置时，线缆的dce端连接的接口除了以上配置之外，还要需要配置一条命令：

Router（config-if）#clockrate64000给出口配置数据传输遵循的时钟频率

Router#showiproute查看路由器的路由表

●手动添加路由表的命令：

Router（config）#iproute192.168.3.0255.255.255.0192.168.2.2iproute192.168.3.0是目标网络号；255.255.255.0是目标网络的掩码；192.168.2.2是去往目标的下一跳地址。

吓一跳：

去往目标网络，所要经过的下一个路由器。

●使用静态路由，如果去往目的地有两条路径，可以通过调整路由的优先级，实现备份链路。

当正常路径出现问题时，备份链路会及时启用。

6．路由排错：

要检查东西

●Pc的ip设置：

网关、子网掩码

●所有的路由器的端口设置：

包括端口状态（up、down）、端口、ip

●检查路由表：

看是否路由器包含了所有网络的网络的网络号。

检测路由表的条目中下一跳填得是否正确

7．动态路由表（自己学习）协议：

rip的配置

Rip在路由器上的配置：

●Router（config）#routerrip宣告路由器运行rip协议

●Router（config-router）#version2（默认为v1）

●Router（config-router）#network网络号ip地址接口宣告哪些接口将运行rip协议。

●Router（config-router）#noauto-summary不自动汇总

●R1（config）#iproute192.168.1.192255.255.255.224192.168.1.3450更改路由优先级级别

路由器连接几个接口，就宣告几个接口，所有的路由都配置好之后，路由器的路由表自动学习完毕了，能够通信了。

●（rip）更新周期：

rip是以30秒作为更新周期，每隔30秒向邻居广播发送自己所知道的路由信息，从而相互学习。

●路径代价：

一般衡量一个路径好坏所遵循的标准有：

跳数、带宽、延迟、负载、可靠性，最大传输单元等等。

Rip判断一个路径优劣的标准是只考虑“跳数”

●收敛：

网络中如果出现变化，或故障，rip是可以自动来学习到这些信息的，从出现故障，到全部的路由器都知道这个故障点最终将这个故障线路删掉这个过程，叫收敛时间。

收敛时间越快，网络故障几率就越小。

●目标不可达：

当rip的网络中，如果去往某个网络的路径代价超过了16跳，rip就认为该网络不可达，就不会再向该网络发送数据，所有rip的网络设计中，网络规模不应该超过15个路由器

●负载均衡：

当rip判断到达目的地有两条或多条等代价的路径时，rip将对这些路径实行负载均衡

●无效计时器：

180秒.rip采用180秒的时间作为判断一个路径是否出现故障的标准。

●刷新计时器：

240秒，rip如果在240秒，一直没有收到某个网络的更新信息，rip就会把这个路由信息删除。

8．小凡模块的意义：

●NM-16ESW：

代表16个快速以太网的交换机模块端口。

●NM-1E：

代表一个以太网接口，速度10mb/s。

●NM-FE-TX:

代表一个快速以太网接口，速度为100mb/s

●NM-4E:

代表4个以太网接口

●NM-4T代表4个广域网的串口

9．路由与路由常用串口线缆（serial）；路由与pc是用以太网

●端口的编号适合其所处的模块编号有关系的

比如：

S1/0前面的1代表串口接在了1编号的模块上。

S2/0代表接口处在了2编号的模块上

小凡的路由器之间切换：

ctrl+tab键或alt+数字

Vpc的使用：

在不同的计算机之间切换是使用数字

●Pc的配置：

Ipip地址网关地址掩码的位数

例如：

ip192.168.1.2192.168.1.124

查看ip地址：

show

10．动态路由协议：

路由器之间相互学习路由表所遵循的规矩。

●无论哪种路由协议，解决的问题都是：

1>学习什么？

学习路由表、拓扑：

链路状态路由协议（OSPF、is-is）；

距离矢量路由协议（rip、igrp）

Eigrp：

两者协议都兼顾

2>如何学习？

定期去发送路由信息（有些协议发送自己知道的全部信息，另一些协议只发送对方不知道的信息）

3>如何确定路径的优劣？

Igrp全部考虑；eigrp、OSPF带宽和延迟

4>如何知道网络发生了变化：

根据定期的时间（信息），如果到达一定的周期，都不能学习到某条信息，就宣告这个网络或路由器出现了问题。

R1#debugippacket可以看到更新的数据包

d=255.255.255.255全网广播地址

R1#debugiprip可以查看每隔30秒路由器发送或接收的信息，rip学习路由表的，所以从这个信息中，看到了路由条目会发现（沿着不同接口，发送的内容不一样）

11.rip的计时器：

*Rip采用：

30秒作为更新周期，是由更新计时器控制的；

180秒标记一条路由不可达（16），这个是由无效计时器控制的；

240秒将路由从路由表删除，这个叫做刷新计时器。

以上三个计时器决定动态路由如何应响网络拓扑发生故障。

●现在的rip采用触发更新——是收敛时间变短

更改默认的记时器时间：

Router（config-router）#timerbasic更新无效抑制刷新1：

6：

6：

8

如果更改，所有的路由器都需要更改。

●将接口作为被动接口，只收更新不发更新

R1（config）routerrip

R1（config-router）#passive-interfacef0/0

R1（config-router）#neighbor192.1.1.2指定单播邻居

●路由环路：

致使某些数据包陷入死循环

水平分割的规则（rip采用水平分割方式来防止环路的产生）：

从一个接口学习到的信息，不再从这样口发送出去。

关闭水平分割的命令（rip默认启用）：

R1（config）#intf0/0

R1（config-if）#ipsplit-horizon开启

R1（config-if）#noipsplit-horizon关闭

11．1>Rip的网络中，会存在路由环路。

水平分割可以防止一定程度上的环路产生。

但是如果网络存在物理上的环路，路由环路在一定程度上还是无法避免的。

解决方法是16跳作为限制。

16跳是折中的考虑，解决环路的同时，限制了rip的网络规模。

R1#showipprotocols查看当前路由器所运行的路由协议的相关信息。

2>rip叫做有类路由协议：

在向邻居发送路由条目时，并不会携带该网络的掩码，对方收到之后，也不知道这个网络的掩码是什么，他会默认的把这个条目按照这个网络默认类别写入到自己的路由表中。

这样的路由协议就叫做有类路由。

这种现象叫路由的自动汇总。

●解决办法：

尽量避免设计这样的网络。

尤其是子网很多，而且子网被分开到两边。

采用其他的路由协议（ripv2）。

●Ripv2与rip1最大区别：

ripv2是无类路由协议，他在传递路由表时，是携带子网掩码的。

Ripv2支持手动汇总，这样可以减少路由条目，增加路由转发速度。

R1#cleariproute*清空所有的条目（动态）

●Rip的汇总时在路由器的出接口进行，

R1（config）#ints0/1

R1（config-if）#ipsummary-addressrip4.4.0.0255.255.255.0

直接写汇总网络号和掩码即可，注意在路由的接口去做汇总。

3>ripv2支持链路认证

●认证的配置：

第一步：

定义钥匙链、定义钥匙、定义钥匙链的密码

R2（config）#keyChainhuayu定义钥匙链，名称为huayu

R2（config-keychain）#key1定义钥匙1

R2（config-keychain-key）#key-string123定义钥匙的密码为123

R2（config）#ints0/0

R2（config-if）ipripauthenticationkey-Chainhuayu将钥匙链应用到接口上

R2（config-if）#ipripauthenticationmodeMD5采用MD5加密算法进行加密

需要在认证双方的路由器上都去做。

钥匙链的名称可以不一样，其他的要求一样。

4>ripv2与ripv1兼容

V1的rip默认情况下：

发送v1的更新，可以接受任意版本的更新。

V2的rip默认情况下：

发送v2的更新，只接受v2的更新。

●实现v1和v2版本兼容可以考虑两种方法：

A．在v1发送出口，更改器发送的版本，改为v2

R2（config）#ints0/0

R2（config-if）#ipripsendversion2更新发送的版本

B．在v2的接收端口，更改其接收的版本，改为接收v1

R1（config）ints0/0

R1（config-if）#ipripreceiveversion2更改发送的版本

一个路由器上，只能同时运行一个版本的rip。

12．Igrp和eigrp都是Cisco私有协议

1>igrp的配置：

R1（config）#routerigrp100（自制系统号码代表一个区域，数可以自定）

R1（config-router）network192.168.1.1宣告和rip一样

Igrp的度量采用带宽和延迟，最大支持255个跳数，默认是100。

2>eigrp协议（具有链路特征）：

收敛快，学习路由条目，但是会自己形成拓扑表和邻居表，然后利用dual算法，自己算出到达目的网络的最优路径

●邻居表：

所有能和hello建立正确关系的路由器

●拓扑表：

记录和维持所有能够到达目的网络的路由

●ｈｅｌｌｏ包首先确立邻居关系，然后发送请求信息，请求自己所知道的条目，对方在给回应你所需要的信息。

●ｅｉｇｒｐ不会定期的向邻居发送路由信息。

●ｈｅｌｌｏ会定期发送以维护和发现邻居

●ｈｅｌｌｏ定期发送。

快速网络中是５秒钟（对慢的是６０秒）发现一个路由ｄｏｕｎ是１５秒，所以收敛快。

如果ｈｅｌｌｏ发现邻居问题，邻居表就会调整，从而调整拓扑表，形成新的路由。

●路由信息的发送，是根据路由器的请求而定的。

不是随便发的。

这样减少了无用信息的发送，节省了快带。

●ｅｉｇｒｐ的最优路径的确认，是由ｄｕａｌ算法，结合拓扑表计算而得，这种算法能避免路由环路的产生。

●ＡＤ：

（通告距离）邻居到达目的网络的代价

●ＦＤ：

自己到达目的网络的最短距离（可行性距离）

●ＦＤ的链路是最有路径。

ｆｄ路由器的下一跳叫做ｓｕｃｃｅｓｓｏｒ（后继路由器）这条路由表中的路由。

●在拓扑表中，不仅记录这条路由，同时还存储次有路径。

●次优路径的满足条件：

ＡＤ＜ＦＤ这个就是可行性条件ｆｃ（次优路径）满足这个条件的路径，就将作为次优路径存储在拓扑表中。

次优路径的下一个路由器叫做可行性后继路由器（ｆｓ）

3>eigrp的具体配置：

R1（config）#routereigrp100自治系统号

　　R1（config-router）#net192.168.1.10.0.0.0网络号配反向掩码

或者r1（config-router）#net0.0.0.00.0.0.0所有的接口都运行协议

R1#showipeigrpneighbors查看eigrp的邻居表

R1#showipeigrptopology查看eigrp的拓扑表

Eigrp的路由d表示，优先级是90

代价计算方法：

（10的7次幂/带宽入向最小kb+总延迟/10）*256

R1#showinterfaces0/0查看接口的带宽和延迟

●Eigrp也支持手动汇总：

R1（config-if）ipsummary-addresseigrp1004.4.0.0255.255.252.0100代表自治系统号

●Eigrp非等价于负载平衡，通过variance变量可以调整。

如果到达目的网络

最大支持16条

R1（config-router）#variance2

●Eigrp：

学习路由表，会生成拓扑表，然后利用dual算法得出最优路径以及次优路径。

通过查询报文查询对方的路由信息，通过查询，来接收或发送自己或对方所少的条目，eigrp之间发送更新采用组播形式，组播地址是：

224.0.0.10

12．思科最早是rip，然后是igrp、ripv2和eigrp的私有协议

●Ip汇总：

192.168.0.0/22超网-地址的聚合

Eigrp支持聚合、支持汇总

汇总之后的网络肯定还是某个主类网络的子网，而聚合之后的网络不是任何主类网络的子网，他只是几个主类子网的超网。

Ripv2支持汇总，但不支持聚合

1>Ospf协议（开放式最短径优先协议）：

●OSPF的工作的过程：

相互发送hello报文，来确立邻居关系，邻居间发送Las（linkstateadvertisement）链路状态通话。

Lsa包含的信息：

自己路由器的id、邻居的id、到达邻居的距离、邻居的方向（体现在连接在了哪个接口上）。

●泛洪lsa：

邻居之间继续相互发送lsa，最终学习到

每个人的lsa。

●将学习到网络的所有lsa信息写入到自己的链路状态数据库中（lsdb）。

●根据lsdb的信息，形成网络拓扑图。

●利用SPF算法，形成到达任意网络的最优路径，将路径信息写入到路由表中。

2>OSPF术语：

●路由器id-rid（identity）：

表示路由器身份的唯一

标识，是一组数字，也可以是ip地址的格式

路由器id的确立原则：

手工命令指定最优先\回环接口最高ip\物理接口最高ip

●计时器：

广播型网络：

10秒（te）邻居down：

40

非广播型网络：

30秒（s）邻居down：

120秒

●Lsa默认是30分钟一次，平时不发送。

只有hello检测到网络故障时，才触发更新调整lsdb——以及路由的信息，（安静的协议）。

●OSPF的代价：

只看带宽，计算公式100000000/接口

带宽（出）。

●OSPF的宣告配置：

r1（config）#routerOSPF1启用OSPF协议，1为协议的进程号，这个号码，这个号码范围是1-65535每个路由器的进程可以不同。

R1（config-router）#net1.1.1.10.0.0.0area0

采用反向掩码的方式宣告，但是要宣告是必

须宣告出接口运行在那哪个区域中，0代表骨

干区域，如果你的规则只有一个区域的话，

那么最好采用0区域。

R1#showipOSPFneighbor查看OSPF的邻居表，

这里能看到邻居的关系，full（代表会连接状态）

R1#showipospfdatabase查看OSPF的链路状态

数据库。

这里面含该区域中的路由器的相关信息。

●更改路由id的命令：

R2（config）#routerOSPF1

R2（config-router）#router-id10.10.10.10路由器id遵循ip地址的格式。

改完之后，需要重启协议进程才能生效。

R2#clearipOSPFprocess重启OSPF进程

●OSPF的路由优先级110。

算法：

10的8次幂/带宽，结果如果是小数，这节凑整数，进1凑整。

●反向掩码的意义：

将接口ip和反向掩码相或运算；然后在将宣告的网络号与反向掩码相或。

如果这两个相等，那么这个接口运行协议。

●192.168.1.10.0.0.0这样可以精确到只宣告一个ip的接口运行协议。

3>OSPF网络类型：

●点到点网络（pointtopoint）

广播多路访问（broadcast）有交换机以太网

费广播多路访问（nonebroadcast）帧中继

点对多点网络（pointtomuliti-point）

●OSPF根据所连接的网络类型的不同，发送lsa的方式也不同。

●数据链路层也有协议：

PPP、hdlc（sisco私有协议）。

X.25\ATM\framerelay（帧中继）、以太网等等一系列协议。

除了以太网（局域网协议）我们熟悉的，其他协议都是广域网，是数据链路层协议。

●广域网wan：

一个公司的内部网络，只是由于距离较远，一般采用路由器连接，并且遵循广域网的协议，这样的网络就是广域网。

●局域网lan：

一个公司的内部网络，一般距离较近，主要采用以太网即可组建。

●广播多路访问网络：

这种网络由于邻居关系复杂，会形成很多不必要的邻居关系，这些邻居之间相互发送lsa，就会出现很多重复的lsa信息，而这些信息没有任何意义，还浪费宽带，所以OSPF会对这种网络进行优化，在网络中选举出dr和bdr，其中dr是bdr的备份，其他的路由器成为drother，这些drother之和dr以及bdr建立邻居关系，他们之间不建立邻居关系，也不发送lsa，优化后，减少了lsa重复量。

●选举dr和bdr：

先看接口的优先级，再看看路由器的id，（注：

选举按照启动的顺序进行，先来的先成为dr，如果重启所有进程之后，才能按照规矩选举）

●更改优先级的命令：

R1（config）#inte0/0

R1（config-if）#ipOSPFpriority100

如果改为0时，那么意味着没有被选举权了。

Hello包含选举的一切内容===hello选举的dr和bdr

4>如果能形成邻居关系，在邻居状态表中显示为full，而在广播多路访问网络中，dother之间的关系为2way。

（不发送lsa的信息）。

●以太网协议是一个局域网协议，也是数据链路层协议。

●广域网要求连接两端的协议一致。

●更改广域网接口封装协议的命令：

R2（config）#ints0/0

R2（config-if）#encapsulationPPP

5>帧中继网络：

是一种分组交换技术组成的广域网络。

可提供用户远程连接，但是不是专线连接？

可以理解为是虚拟线路的连接，这种传输网络，数据链路层使用的协议是帧中继协议。

●介入运营商的帧中继协议可以让公司低成本的方式组建自己的广域网。

●用路由器可以配置为帧中继交换机：

利用４个路由器的网络模拟非广播多路访问网络，将r4配置为帧中继交换机。

不同路由器之间连接的虚拟链路的号码标示可以参考图，这个标示是在帧中继交换机上配置的。

●帧中继交换的配置：

Fram（config）#frame-relayswitching

启用帧中继交换功能

●配置帧中继交换的接口：

（需要激活每一个接口在帧中继中）

Fram（config）#ints0/0

Fram（config-if）#encapsulationframe-relay

更改接口封装协议

Fram（config-if）#frame-relayintf-typeDec

将接口配置为Dec

Fram（config-if）#frame-relaylmi-typeq933a

将帧中继类型定义为q933a标准---这是一个国际标准的lmi信令交换

Fram（config-if）#frame-relayroute100interfaces0/1（出接口）200从100到200

●帧中继所连接的路由器的配置：

更改连接口的协议，以及配置ip地址：

R1（config）#ints0/0

R1（config-if）#encapsulationframe-relay

更改接口封装协议

像帧中继这样的广播网络，OSPF不能找到邻居。

所以这样的网络要想配置OSPF需要给路由器手动指定邻居。

否则无法找到邻居，也就无法学习路由条目。

R1（config）#routerOSPF1000

R1（config-router）neighbor192.168.1.2

指定邻居之后，才能够相互学习路由表，而且这种网络需要选举dr和bdr。

●Full---你和对方可以相互发送lsa

Hello---包含自己的id以及邻居的id

Two-way---状态意味着hello中包含了自己和邻居的id，dother之间会建立这样的关系。

6>OSPF当中，一共有5中报文类型：

●Hello：

用来建立邻居，选举dr。

●Dbd：

数据库描述报文，通过对比描述，来确立双方所需和所多余的lsa信息。

●Lsr：

链路状态请求报文，用来向邻居请求自己所不知道的条目。

●Lsu：

链路状态更新报文，向对方发送它所需的lsa，

●Lsack：

确认报文。

Dbd和lsu需要确认。

7>OSPF多区域：