思科路由知识总结.docx

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思科路由知识总结

▪网络的组成部分

▪设备和介质是网络的物理要素，即硬件

▪服务和过程是网络设备上运行的通信程序，称为软件

▪这些设备将每台主机连接到网络，并且可以将多个独立的网络连接成网际网络。

中间网络设备包括:

▪网络接入设备（集线器、交换机和无线接入点）

▪网间设备（路由器）

▪通信服务器和调制解调器

▪安全设备（防火墙）

▪中间设备可控制数据的路径但并不会生成或更改数据的内容.

▪现代网络主要使用三种介质来连接设备并提供传输数据的途径。

这三种介质是:

▪无线传输

▪铜缆与光线

▪电缆内部的金属电线

▪玻璃或塑料纤维（光缆）

▪需要牢记的重要术语包括:

▪网络接口卡

▪物理端口

▪接口

▪网络模型有两种基本类型：

协议模型和参考模型

▪

完整的通信过程包括以下步骤:

▪1.在发送方源终端设备的应用层创建数据

▪2.当数据在源终端设备中沿协议栈向下传递时对其分段和封装

▪3.在协议栈网络接入层的介质上生成数据

▪4.通过由介质和任意中间设备组成的网际网络传输数据

▪5.在目的终端设备的网络接入层接收数据

▪6.当数据在目的设备中沿协议栈向上传递时对其解封和重组

▪7.将此数据传送到目的终端设备应用层的目的应用程序

▪应用层为以人为本网络中的不同个人之间提供了使用数据网络实现端到端连接的方法.

▪表示层对应用层服务之间传输的数据规定了通用的表示方式.

▪会话层为表示层提供组织对话和管理交换的服务.

▪传输层为终端设备之间的每个通信定义了数据分段、传输和重组服务.

▪网络层为所标识的终端设备直接按通过网络交换一个个数据的片段提供服务.

▪数据链路层协议描述了设备之间通过公共介质.

▪物理层协议描述的机械、电气、功能和操作方法用于激活、维护和停用网络设备之间比特传输使用的物理连接.

▪

▪数据链路层（MAC）

▪网络层（IP）

▪协议数据单元（PDU）

▪

▪应用层提供了网络接口

▪应用层帮助人们处理通信，以便通过数据网络传输.

▪

▪通过以上这些服务器可以知道每一种协议都有各自的服务器，这样在工作的时候提供各自服务器对应的服务。

▪url统一资源定位符，也成为网页地址

▪

▪

▪

▪路由器的基本组件

–-CPU

–RAM

–ROM

–操作系统

▪路由器是网络组成的中心

–-路由器通常用于两种连接:

–-WAN连接（连接到ISP）

–-LAN连接

路由器检查数据报的目的IP地址，有助于确定最佳路径添加到路由表中

▪路由器的组成及功能

▪CPU–执行操作系统的指令

▪随机访问存储器（RAM）–RAM中内容断电丢失

•运行操作系统:

•运行配置文件:

•IP路由表:

•ARP缓存:

•数据包缓存区:

▪只读存储器（ROM）–保存开机自检软件.，存储路由器的启动引导程序

•bootstrap指令

•基本的自检软件

•迷你版IOS.

▪非易失RAM（NVRAM）–存储启动配置.这包括IP地址，路由协议，主机名

▪闪存–运行操作系统（CiscoIOS）

▪Interfaces–拥有多种物理接口用于连接网络.接口类型举例:

▪思科路由器所应用的操作系统被称为InternetworkOperatingSystem（IOS）.

▪验证路由器启动过程:

-showversion命令用于查看路由器在启动过程中的信息。

信息包括:

▪镜像名称和IOS版本

▪只读存储器中的引导程序版本

▪镜像文件名及存储路径

▪接口的类型及编号

▪NVRAM的容量

▪flash的容量

▪配置寄存器的值

▪路由器管理接口：

▪Console口

▪Auxiliary口

▪路由器物理接口使得路由器接受或发送数据包

▪每个接口连接到一个独立的网络

▪路由器外部由各种插孔和插座组成

▪接口类型:

-以太网

-快速以太网

-串口

-DSL（数字用户线路）

-ISDN（综合业务数字网）

▪

两组主要的路由器接口

1.局域网接口:

▪被用来连接局域网

▪拥有二层mac地址

▪可被分配三层IP地址

▪通常由RJ-45接口组成

2.广域网接口

▪用于连接外部网络.

▪依靠广域网技术,可应用二层地址.

▪使用三层地址

▪路由器和网络层

路由器借助目的IP地址转发数据包

▪路由表决定数据包的路径.

▪确定最佳路径

▪包被封装成帧

▪帧通过媒介以比特流的形式排列

▪检验基本的路由配置

-使用showrunning-config命令

-存储路由器基本配置copyrunning-configstartup-config

-其他检验路由器的命令:

▪Showrunning-config–显示当前随机访问存储器中的配置

▪Showstartup-config–显示NVRAM中的配置文件

▪ShowIProute–现实路由表

▪Showinterfaces–显示所有接口的配置信息

▪ShowIPintbrief-显示接口的简要信息

▪路由表存储在RAM中，包含以下信息:

▪直连网络–一个设备连接到另一个路由器接口时会出现

▪远程网络连接–这个网络并非直接连接到某一台路由器

▪网络的详细信息包括源信息,网络地址和子网掩码,下一条路由的IP地址

▪建立路由表的三种途径:

▪直连路由–直接连到路由器上的网络

▪静态路由–管理员手工构建路由表

▪动态路由–路由器之间动态学习到的路由表

▪直连路由出现在路由表的条件

1.接口应该upup.

2.IP地址通过接口分配.

▪路由表中的静态路由

-包含:

网络地址和子网掩码以及路由下一跳IP地址或出接口

-在路由表中用S标出

-在静态或动态路由被使用之前，路由表中必须包含与远程网络相关的直连路由

▪何时使用静态路由

-路由器较少

-唯一外连出口

-星型拓扑

▪维护路由表

-动态路由协议用来共享路由信息维护更新自身的路由表

▪IProutingprotocols.常见的路由协议:

-RIP

-IGRP

-EIGRP

-OSPF

▪路由表的原则

-3条法则:

1.每台路由器根据其自身路由表中的信息独立作出决策.

2.一台路由器的路由表中包含某些信息并不表示其它路由器也包含相同的信息

3.有关两个网络之间路径的路由信息并不能提供反向路径（即返回路径）的路由信息.

2.IP数据包字段提供关于数据包发送和接受主机的信息

3.对于学习CCNA的同学要掌握以下几个部分:

-目的IP地址

-源IP地址

-版本号和生存周期

-IP包头长度

-优先级和服务类型

-数据包长度

▪MAC帧字段包括:

-报头

-起始定界符

-目的MAC地址

-源MAC地址

-类型/长度

-数据和填充体

-帧校验序列

▪Metric是一个数值，用以确定到达目的地的最佳路径

▪Metrics可以是一个简单的变量也可以是有多个变量符合而成

▪路由协议有两种Metric:

-跳数

-带宽

•Metric（度量）越小路由越优先

•包转发包括两个功能:

•找出最佳路径

•送到外出接口

•通过以下三个方法之一确定结果:

-DirectlyConnectedNetwork

直接通过本路由器接口转发数据包到主机

-RemoteNetwork

转发数据包到下一跳路由器

-NoRouteDetermined

丢弃该数据包并报告差错

▪路由器的交换功能把数据包从一个接口转到另一个接口

-当数据包到达路由器将做以下处理:

▪剥离二层帧头.

▪根据目的IP地址选出最佳路由.

▪将数据包重新封装成帧.

▪将帧转发出去.

▪一个数据包从一台网络设备到另一台

-源和目的IP地址在过程中不会改变

-包在路由器之间传输其源和目的2层地址地址将随之变化next.（二层地址不一定总是MAC地址）

-TTL值每经过一跳减1

▪路由器的功能

确定发送数据包的最佳路径

将数据包转发到目的地

路由器连接到广域网

-路由器有DB-60接口可以支持五种不同的布线标准

连接到以太网

-有两种类型:

直通电缆（或称为跳线电缆）和交叉电缆

▪直通电缆:

-交换机与路由器,交换机与PC,集线器与PC,集线器与服务器

▪交叉电缆:

-交换机与交换机,PC与PC,交换机与集线器,集线器与集线器,路由器与路由器

研究路由器的连接

▪广域网物理层的两边:

-数据电路终端设备（DCE）–服务提供者.CSU/DSU是一个DCE设备.

-数据终端设备（DTE）–路由器是一个典型的DTE设备

▪CDPshow命令

▪Showcdpneighbors

-显示以下信息:

▪毗邻设备ID

▪本地接口

▪保持时间以秒为单位

▪毗邻设备功能代码

▪毗邻硬件平台

▪毗邻远程端口ID

▪Showcdpneighborsdetail

-有助于确定IP地址正确性

▪配置静态路由:

iproute

▪

3条原理

▪原理1：

每台路由器根据其自身路由表中的信息独立做出决策。

▪原理2：

一台路由器的路由表中包含某些信息并不表示其它路由器也包含相同的信息。

▪原理3：

有关两个网络之间路径的路由信息并不能提供反向路径（即返回路径）的路由信息。

▪汇总路由减小路由表.

▪路由汇总就是将多条路由化为一条.

▪动态路由协议的分类

▪

分类:

-IGP（内部网关协议）

-EGP（外部网关协议）

▪内部网关协议（IGP）

-用于在自治系统内部路由.

-例如:

RIP,EIGRP,OSPF

▪外部网关协议（EGP）

-用于在自治系统之间路由

-例如:

BGPv4

▪当所有路由器都获取到完整而准确的网络信息时，网络即完成收敛。

▪度量:

度量是指路由协议用来分配到达远程网络的路由开销的值

▪IP路由协议中使用的度量如下

-带宽

-开销

-延迟

-跳数

-负载

-可靠性

▪各路由协议的度量如下

-RIP–跳数

-IGRP&EIGRP-带宽、延迟、可靠性和负载

-IS-IS&OSPF–开销,Cisco采用的OSPF使用的是带宽

▪度量的用途

用于确定到达目的的最佳路径

▪管理距离的用途

这个数值用于指定路由协议的优先级

▪直连网络

默认管理距离是0

▪静态路由

默认管理距离是1

▪距离矢量路由协议举例:

▪路由信息协议（RIP）

▪内部网关协议（IGRP）

▪增强型IGRP（EIGRP）

▪距离矢量的意义:

使用距离矢量路由协议的路由器并不了解到达目的网络的整条路径。

该路由器只知道：

▪自身与目的网络之间的距离

▪应该往哪个方向或使用哪个接口转发数据包

▪距离矢量路由协议有一些共同特征:

▪周期更新

▪邻居

▪广播更新

▪整个路由表更新

▪达到收敛的速度包含两个方面：

-路由器在路由更新中向其邻居传播拓扑结构变化的速度。

-使用收集到的新路由信息计算最佳路径路由的速度

▪定期更新:

RIPv1&IGRP

路由器发出完整路由表是会存在一个时间间隔.

▪RIP应用4个计时器

-更新计时器

-无效计时器

-抑制计时器

-清除计时器

▪EIGRP:

限定更新

▪EIGRP路由更新

-部分更新

-拓扑改变触发更新

-不定期的

▪当发生以下情况之一时，就会发出触发更新：

-接口状态改变（开启或关闭）

-某条路由进入（或退出）“不可达”状态

-路由表中增加了一条路由

▪什么是路由环路？

路由环路是指数据包在一系列路由器之间不断传输却始终无法到达其预期目的网络的一种现象。

▪造成环路的可能原因有：

–静态路由配置错误

–路由重分布配置错误

–发生了改变的网络中收敛速度缓慢，不一致的路由表未能得到更新

–错误配置或添加了丢弃的路由

▪路由环路会造成的影响:

–环路内的路由器占用链路带宽来反复收发流量

–路由器的CPU因不断循环数据包而不堪重负

–影响到网络收敛

–路由更新可能会丢失或无法得到及时处理

▪目前有多种机制可以消除路由环路。

这些机制包括：

–定义最大度量以防止计数至无穷大

–抑制计时器

–水平分割

–路由毒化或毒性反转

–触发更新

▪RIP

–RIP的功能:

-支持用于防止路由环路的水平分割和带毒性反转的水平分割。

-能够在多达六条的等价路径上进行负载均衡。

默认为四条等价路径。

-易于配置

-能够工作在多种路由器品牌共存的复杂环境中

▪EIGRP的功能包括：

-触发更新

-使用拓扑表维护从邻居处收到的所有路由

-支持VLSM和手动路由总结。

-使用EIGRPhello协议与相邻路由器建立邻接关系

-无类距离矢量路由协议

-Cisco私有协议

▪RIP是一种距离矢量路由协议

▪RIP使用跳数作为路径选择的唯一度量

▪将跳数超过15的路由通告为不可达

▪每30秒广播一次消息

▪RIP使用两种类型的消息:

▪请求消息

-RIP的接口在启动时都会发送请求消息

-要求所有RIP邻居发送完整的路由表

▪响应消息

-此消息回应请求的路由器包含整个路由表

自动汇总的优缺点

优点:

▪可以使发送和接收的路由更新较小

▪使用单条路由可加快路由表的查找过程

缺点:

▪不支持不连续网络

▪有类ip寻址

▪截止到2007年1月，Internet的主机数量已经超过4.33亿台。

▪保留IPv4地址空间地方法:

-VLSM和CIDR

-网络地址转换

-私有地址