二、主要知识:

IP 路由概述简介

路由是数据通信网络中最基本的要素。路由信息就是指导报文发送的路径信息,路由的过程就是报文转发的过程。根据路由目的地的不同,路由可划分为:

网段路由:目的地为网段,IPv4地址子网掩码长度小于32位或IPv6地址前缀长度

小于128位。

主机路由:目的地为主机,IPv4地址子网掩码长度为32位或IPv6地址前缀长度为

128位。

根据目的地与该路由器是否直接相连,路由又可划分为:

直连路由:目的地所在网络与路由器直接相连。

间接路由:目的地所在网络与路由器非直接相连。

根据目的地址类型的不同,路由还可以分为:

单播路由:表示将报文转发的目的地址是一个单播地址。

组播路由:表示将报文转发的目的地址是一个组播地址。

路由器及路由基本原理

在因特网中,网络连接设备用来控制网络流量和保证网络数据传输质量。常见的网络连接设备有集线器(Hub)、网桥()、交换机()和路由器()。这些设备的基本原理类似,下面就以路由器为例来介绍一下设备的基本原理。

路由器是一种典型的网络连接设备,用来进行路由选择和报文转发。路由器根据收到报文的目的地址选择一条合适的路径(包含一个或多个路由器的网络),然后将报文传送到下一个路由器,路径终端的路由器负责将报文送交目的主机。路由就是报文从源端到目的端的路径。当报文从路由器到目的网段有多条路由可达时,路由器可以根据路由表中优选路由进行转发。优选路由的选取与发现此路由的路由协议的优先级、路由的度量有关。当多条路由的协议优先级与路由度量都相同时,可以实现负载分担,缓解网络压力;当多条路由的协议优先级与路由度量不同时,可以构成路由备份,提高网络的可靠性。

静态路由与动态路由

路由器不仅支持静态路由,同时也支持RIP( )、OSPF(Open Path First)、IS-IS( - )和BGP( )等动态路由协议。

静态路由与动态路由的区别

路由协议是路由器之间维护路由表的规则,用于发现路由,生成路由表,并指导报文转发。依据来源的不同,路由可以分为三类:

通过链路层协议发现的路由称为直连路由。

通过网络管理员手动配置的路由称为静态路由。

通过动态路由协议发现的路由称为动态路由。

静态路由配置方便,对系统要求低,适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。缺点是不能自动适应网络拓扑的变化,需要人工干预。

动态路由协议有自己的路由算法,能够自动适应网络拓扑的变化,适用于具有一定数量三层设备的网络。缺点是配置对用户要求比较高,对系统的要求高于静态路由子网掩码,并将占用一定的网络资源和系统资源。

路由表和 FIB 表

路由器转发数据包的关键是路由表和FIB表,每个路由器都至少保存着一张路由表和一张FIB( Base)表。路由器通过路由表选择路由,通过FIB表指导报文进行转发。

路由表

每台路由器中都保存着一张本地核心路由表(即设备的IP路由表),同时各个路由协议也维护着自己的路由表。

本地核心路由表

路由器使用本地核心路由表用来保存决策优选路由,并负责把优选路由下发到FIB表,通过FIB表指导报文进行转发。这张路由表依据各种路由协议的优先级和度量值来选取路由。

协议路由表

协议路由表中存放着该协议发现的路由信息。路由协议可以引入并发布其他协议生成的路由。例如,在路由器上运行OSPF协议,需要使用OSPF协议通告直连路由、静态路由或者IS-IS路由时,要将这些路由引入到OSPF协议的路由表中。

路由表中包含了下列关键项:

:表示此路由的目的地址。用来标识IP包的目的地址或目的网络。

Mask:表示此目的地址的子网掩码长度。与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在的网段的地址。将目的地址和子网掩码“逻辑与”后可得到目的主机或路由器所在网段的地址。例如:目的地址为10.1.1.1,掩码为255.255.255.0的主机或路由器所在网段的地址为10.1.1.0。掩码由若干个连续“1”构成,既可以用点分十进制表示,也可以用掩码中连续“1”的个数来表示。例如掩码255.255.255.0长度为24,即可以表示为24。

Proto:表示学习此路由的路由协议。

Pre:表示此路由的路由协议优先级。针对同一目的地,可能存在不同下一跳、出接口等多条路由,这些不同的路由可能是由不同的路由协议发现的,也可以是手工配置的静态路由。优先级高(数值小)者将成为当前的最优路由。

Cost:路由开销。当到达同一目的地的多条路由具有相同的路由优先级时,路由开销最小的将成为当前的最优路由。

说明

用于不同路由协议间路由优先级的比较子网掩码,Cost用于同一种路由协议内部不同路由的优先级的比较。

:表示此路由的下一跳地址。指明数据转发的下一个设备。

:表示此路由的出接口。指明数据将从本地路由器哪个接口转发出去。

三、主要实验内容:

1:更名及配置 IP 地址

[] AR1

[AR1]int ether

[AR1]int 0/0/0

[AR1-/0/0]undo //关闭接口二层,开启三层网络功能。

[AR1-/0/0]ip 192.168.10.1 24

[] AR2

[AR2]int gig

[AR2]int 0/0/0

[AR2-/0/0]ip 192.168.10.2 24

[AR2-/0/0]quit

[AR2]int 0/0/1

[AR2-/0/1]ip 10.0.0.1 24

[] AR3

[AR3]int 0/0/0

[AR3-/0/0]undo

[AR3-/0/0]ip 10.0.0.2 24

2:在中间路由器 AR2 上测试直连是否通

ping 192.168.10.1

PING 192.168.10.1: 56 data bytes, press to break

Reply from 192.168.10.1: bytes=56 =1 ttl=255 time=80 ms

Reply from 192.168.10.1: bytes=56 =2 ttl=255 time=20 ms

Reply from 192.168.10.1: bytes=56 =3 ttl=255 time=20 ms

Reply from 192.168.10.1: bytes=56 =4 ttl=255 time=30 ms

Reply from 192.168.10.1: bytes=56 =5 ttl=255 time=20 ms

--- 192.168.10.1 ping ---

5 (s)

5 (s)

0.00% loss

round-trip min/avg/max = 20/34/80 ms

ping 10.0.0.2

PING 10.0.0.2: 56 data bytes, press to break

Reply from 10.0.0.2: bytes=56 =1 ttl=255 time=30 ms

Reply from 10.0.0.2: bytes=56 =2 ttl=255 time=20 ms

Reply from 10.0.0.2: bytes=56 =3 ttl=255 time=30 ms

Reply from 10.0.0.2: bytes=56 =4 ttl=255 time=20 ms

Reply from 10.0.0.2: bytes=56 =5 ttl=255 time=20 ms

--- 10.0.0.2 ping ---

5 (s)

5 (s)

0.00% loss

round-trip min/avg/max = 20/24/30 ms

3:在 AR1 上直接 ping AR3 将不通,需要配置一条去方向以及回来方向的静态路由ping 10.0.0.2

PING 10.0.0.2: 56 data bytes, press to break

time out

time out

在 R1 与 R3 上分别配置静态路由:

[AR1]ip route- 10.0.0.0 255.255.255.0 192.168.10.2

[AR3]ip route- 192.168.10.0 24 10.0.0.1

4:再测试连通性:

[AR1]ping 10.0.0.2

PING 10.0.0.2: 56 data bytes, press to break

Reply from 10.0.0.2: bytes=56 =1 ttl=254 time=60 ms

Reply from 10.0.0.2: bytes=56 =2 ttl=254 time=20 ms

Reply from 10.0.0.2: bytes=56 =3 ttl=254 time=20 ms

5:查看路由表:

ip -table

Route Flags: R - relay, D - to fib

------------------------------------------------------------------------------

:

: 10 : 10

/Mask Proto Pre Cost Flags

10.0.0.0/24 0 0 D 10.0.0.1

0/0/1

10.0.0.1/32 0 0 D 127.0.0.1

0/0/1

10.0.0.255/32 0 0 D 127.0.0.1

0/0/1

127.0.0.0/8 0 0 D 127.0.0.1

127.0.0.1/32 0 0 D 127.0.0.1

127.255.255.255/32 0 0 D 127.0.0.1

192.168.10.0/24 0 0 D 192.168.10.2

0/0/0

192.168.10.2/32 0 0 D 127.0.0.1

0/0/0

192.168.10.255/32 0 0 D 127.0.0.1

0/0/0

255.255.255.255/32 0 0 D 127.0.0.1

本实验是通过华为模拟器eNSP1.3.00.100版(最新版)完成。该软件还包含CE、CX、NE40E、、、的设备IOS,可完成复杂网络测试,需要该模拟器的朋友,可以转发此文关注小编,私信小编【666】即可获得。


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