路由器原理(一)

2021-08-11 06:02:56 字數 4469 閱讀 7279

覺得之前對路由器的了解還不是特別清楚,繼續來學習,是參考了路由器的原理及其配置(一)

一:路由器的基礎知識

(1)路由器的概述:

作為網路層的網路互連裝置路由器在網路互連中起到了不可或缺的作用。與物理層或資料鏈路層的網路互連裝置相比,其具有一些物理層或資料鏈路層的網路互連裝置所沒有的重要功能。它能實現異構網路的互連,在物理上拓展了網路的規模;實現網路的邏輯劃分;實現vlan之間的通訊;同時,還可以實現其他一些重要的網路功能,如提供訪問控制功能、優先順序服務和負載平衡等。

路由器是工作在網路層的裝置。路由器負責將資料分組從源端主機經最佳路徑傳送到目的端主機。路由器主要用於同類或異類區域網以及區域網與廣域網之間的互聯。是連線不同邏輯子網的網路互連裝置。路由器具有異構網路互連,廣域網互連,和隔離廣播資訊的能力。
(2)路由器工作原理

a)路由器的基本功能

1,路由選擇

路由選擇就是路由器依據目的ip位址的網路位址部分,通過路由選擇演算法確定一條從源結點到達目的結點的最佳路由。

路由器通過路由協議,網路連線的情況及網路的效能來建立網路的拓撲結構。路由演算法為網路上的路由產生乙個權值,路由器通過權值來選擇最佳路徑,權值越小,路由最佳。

對於一台路由器,其分組**的任務即是在收到資料報後,根據路由表所提供的最佳路徑的資訊,將其**給下一條的路由器,目的埠或是預設路由器。預設路由器也稱預設開關,它是與主機在同乙個子網中的路由埠的ip位址。

路由器也有它的預設開關。如果目標網路中沒有直接顯示在路由表裡的時候,那麼就將資料分組傳送給預設閘道器。它一般指向與該路由器的乙個埠的直接相連線的,並且通往interest的出口路由。

主機的預設路由圖:

路由器的預設路由圖:

分組**的思想:

目的ip位址,全程不變。

目的mac位址,逐跳修改。

分組**的示意圖:

(3)路由表

a)路由表基本結構

路由表通過對路由表的查詢來選擇最佳路徑的策略,路由表中儲存著各種傳輸路徑的相關資料,供路由選擇時使用。

b)路由表的內容主要包括:

1,目的網路位址及其所對應的目的埠

2,下一跳路由器的名字

3,預設路由的資訊

路由表可以是由系統管理員固定設定好的,也可以由系統動態修改,可以由路由器自動調整,也可以由主機控制。

路由表結構示意圖:

c)路由表例項一

路由表項討論:

1,「c」:直連,「s」靜態,「i」:igrp,「o」:ospf,「r」:rip,「i」:isis,「b「:bgp,「e」:egp。

2,第二列是目的網路位址和掩碼

3,第三列是目的埠或下一跳路由器位址

如果是直連,則這個欄位為給出的目的埠

如果有下一跳路由器,則為下一跳路由器的ip位址

4,預設路由的路由表項網路位址全是0

d)路由表例項二

路由表項討論:

1,第二列表示路由型別

e1 ospf外部路由型別1

e2 ospf外部路由型別2

2,第四列,如【110/22】

310是管理距離,22是權值(metric)或成本

管理距離用於衡量路由表中給定的路由資訊源的」可信度「

各路由協議的管理距離表:

路由器常用的權值包括:

1)頻寬:鏈路的資料能力

2)延遲:資料報從源送到目的所需的時間

3)負載:鏈路上的活動數量

4)可靠性:鏈路的差錯率

5)跳數:通過路由器的數量

6)滴答數:用ibm pc的時鐘滴答計數延遲

7)花費:花費一般由管理員指定

(4)路由器的結構

路由器的結構就像一台計算機,但它是一台具有特殊功能的計算機。路由器與計算機一樣具有**處理器、內

存、儲存器和介面等硬體系統。同時路由器的軟體主要是由路由器的作業系統——網際網路絡作業系統組成。硬體系統

和軟體系統共同組成路由器。

路由器的硬體結構示意圖:

a)**處理器

cpu是路由器的處理核心,cpu負責實現路由協議,路徑選擇計算,交換路由資訊,查詢路由表,分發路由表和維護各種**,以及**資料報等功能。cpu的處理能力直接影響路由表查詢時間,吞吐量和路由器的效能。

b)記憶體

1,唯讀記憶體(read only memory ,rom)

rom中包括開機診斷程式,引導程式和作業系統軟體。不能修改其中儲存的內容。

2,隨機儲存器(ram)

ram是可讀可寫儲存器。用來儲存使用者的資料報佇列以及路由器在執行過程中產生的中間資料,如路由表,arp緩衝區等。此外,ram還用來儲存路由器的執行配置檔案。當路由器被關閉或重新啟動時,ram中的內容都將丟失。

3,非易失性隨機儲存器(nvram)

nvram是可讀可寫儲存器。是用來儲存路由器的啟動配置檔案。在路由器斷電時,其內容仍能保持。

4,快閃儲存器(flash)

是可擦寫的rom。它主要負責儲存作業系統的映像檔案和一些微**。在路由器斷電時,其內容仍能保持。

c)介面

1)區域網介面:包括乙太網,快速乙太網,千兆乙太網,fddi,atm等。

2)廣域網介面:高速同步序列介面,非同步序列介面,isdm的pri和bri介面。

3)介面配置:有控制介面console(rj-45)和輔助介面(aux)。aux通過modem連線廣域網,撥號的方式實現對路由器的遠端管理。

路由器的每個介面都有自己的名字和編號,如快速乙太網的名字是fastethernet,它可以簡寫為f。介面編號的格式是mod/port,mod是模組號,port是埠號。如介面0/5,指的是第0模組上的第5個埠。

(5)路由器的工作模式

a)使用者模式

當通過控制台或telnet成功登入到路由器後,將會看到它是一種唯讀模式,使用者可以瀏覽關於路由器的某些資訊,但不能進行任何修改。

該模式預設的提示符為:router>

b)特權模式

在使用者exec模式提示符後鍵入enable命令並按提示輸入使能口令後將進入特權模式。可以管理系統時鐘,進行錯誤檢測,檢視和儲存配置檔案,清除記憶體,處理並完成路由器的冷啟動等操作。該模式不能對埠或網路協議進行配置。

該模式預設的提示符為:router#

c)全域性配置模式

在特權exec模式下,通過鍵入configure terminal命令可以進入。全域性配置模式用於配置路由器的全域性性引數(主機名,口令,tftp伺服器,靜態路由,訪問控制列表等),更改已有配置等。

該模式預設的提示符為:router(config)#

d)其它配置模式

包括介面配置模式、虛擬終端配置模式、路由配置模式等。在全域性配置的模式下輸入相應的命令即可進入相應的配置模式。

介面配置模式:

router(config)#inte***ce f0/12

router(config-if)#

虛擬終端配置模式:

router(config)#line vty 0 15

router(config-line)#

路由配置模式:

router(config)#router rip

router(config-router)#

e)設定模式

當通過console埠計入一台剛出廠的沒有任何配置的路由器啟動時會進入設定模式。系統以對話方塊提示使用者設定路由器,協助使用者建立第一次的配置檔案。

f)rxboot模式

rxboot模式是路由器的維護模式。在密碼丟失時,可以進入rxboot模式,以恢復密碼。

二,路由器的基本操作和配置方法

(1)路由器的配置方式

a)使用通過遠端撥號配置路由器(aux)

b)使用控制埠console配置路由器。

c)使用telnet配置路由器

1,必備條件

作為模擬終端的計算機與路由器都必須與網路連通,它們之間能夠相互通訊。

計算機必須有訪問路由器的許可權

路由器必須預先配置好遠端登入的密碼

2,路由器的配置

router (config)#line vty 0 15

router (config-line)#password 7 zzz307

3,遠端登入的具體步驟

進入「執行視窗」,輸入「telnet 202.112.7.4」

d)使用tftp配置路由器

在網路上必須配置一台計算機作為tftp server,且必須安裝執行tftp server軟體。

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