路由技术与应用

第五章路由技术与应用神州数码网络有限公司前期内容回顾•传统以太网和交换式以太网–CSMA/CD、碰撞域与广播域–交换机的交换方式、功能•交换网络划分VLAN–相同VLAN可互通，不同VLAN不可互通–私有VLAN的特殊性•交换网络性能和可管理性提升–生成树协议、链路聚合、MAC与端口和IP地址的绑定、端口镜像本章重点内容•网络的互连——交换机与路由器的比较•认识路由器•路由器的基本功能——协议转换和寻址•广域网接入技术基础–PPP封装的作用–帧中继和分组交换网络封装和寻址•寻址技术基础–静态寻址配置方法–动态协议基础——RIP和OSPF网络的互连网络为什么需要互连•适应发展需要–各个信息岛被连接到一起，有助于扩大信息共享范围，提高投资利用率•网络互连方式需要视整体需求而定–园区内互连•内部互连——交换机–城市中各个分部互连•城域连接——光纤交换机或路由器–城际和省际互连•广域连接——电信网络+接入路由器–国际互连•超广域连接——电信国际通道+路由器使用交换机互连•二层交换机可以–楼层互连–园区内部互连–互连设备必须处于相同逻辑网段•三层交换机可以–园区互连–城域互连–互连设备可跨越不同逻辑网段连通交换机连网范围示意使用路由器互连•可在园区网络中与三层交换机完成大致相同的功能–划分广播域–提供不相邻逻辑网络的连通路径和转发服务•可在网络需长距离连接时提供与电信网络的连通性–连接不同链路协议的网络–提供跨越电信网络的企业网络连通性路由器连网范围示意三层交换机是什么？•交换机工作在数据链路层•三层是网络层•带有第三层功能（寻址）的快速转发设备–提供以太网逻辑网段之间的高速连通性–构建内网数据访问控制逻辑–不是二层交换机和路由器的简单叠加–内网灵活的管理性和可控性–网络整体性能的大幅提升课堂实验•理解三层交换机在网络互连中的作用–PC1、PC2分别配置192.168.1.10和192.168.2.10，网关分别配置192.168.1.1和192.168.2.1–switchA、B创建VLAN10和VLAN20，将端口1-5划入VLAN10，6-10划入VLAN20。分别将PC1、PC2接入switchA的1口和switchB的6口。–switchA、B的24口用于与switchC的1、2口分别连接，并分别在三台交换机中配置这三个端口为trunk模式–switchC中创建VLAN10和VLAN20，并由此创建逻辑端口vlan10和vlan20，分别配置IP地址192.168.1.1和192.168.2.1。–在PC1中启动pingPC2的不间断命令，察看结果如何？理解过程。–将PC2移动到switchA的6端口，不间断ping的结果如何？理解它。PC1PC2switchAswitchBswitchC思考与练习•如果不划分VLAN，而在终端中配置不同网段的地址，依然可以达到终端不可互通的目的，划分VLAN又可以提供哪些好处？•在PC1和PC2中分别安装sniffer并启动捕获PC1发给PC2的数据包的过程。从数据链路层地址和网络地址的角度分析获取的数据包特点。•在switchC中使用show命令的不同参数察看并验证配置信息。•三层交换机的这个功能能否使用路由器实现？怎样做？认识路由器三层交换机和路由器•异：–发展先后不同–局域网间转发数据效率不同–端口丰富性不同•同：–都可提供局域网寻址和转发功能–都根据路由协议形成路由表–都可支持丰富的路由协议网络层设备理解网络1网络2网络3网络1网络2网络3路由器的工作层次应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层路由器构成路由处理器输入端口输出端口交换开关SDRAMFLASH网络设备存储组件回顾SDRAMNVRAMBootROMFlash配置文件Startup-config软件版本*.bin动态表及其他运行信息Running-config等设备启动版本,不可更新删除，用于错误恢复等操作123课堂实验•认识路由器的基本配置模式–配置PC机超级终端进入路由器普通用户模式，使用帮助命令查看当前可用命令–进入特权用户模式，使用帮助命令查看当前可用命令，与普通用户模式命令做比较，有什么结论？–进入全局配置模式，使用帮助命令查看当前可用命令，与普通用户及特权用户模式命令做比较，有什么结论？–进入端口配置模式，使用帮助命令查看当前可用命令，与全局配置模式命令做比较，有什么结论？–使用命令从端口配置模式一次性退出到特权用户模式。–路由器的配置模式与交换机有何区别和联系？串口console口课堂实验•学会识别路由器的不同种接口–认识路由器的各个物理端口–进入路由器的控制台特权用户模式，使用showrunning-config命令查看当前配置文件，写出下列类型的接口常用的名称是什么？•局域网接口•广域网接口•控制台接口–识别不同接口编号对应的物理端口，如serial0/0代表？串口console口课堂实验•以太网端口配置IP地址，测试连通性–使用超级终端进入路由器，通过全局配置模式进入到fastethernet0/0的配置模式–使用命令配置接口IP地址为192.168.1.1，掩码为24位–配置PCIP地址为192.168.1.10/24–连接线缆后，从路由器特权用户模式使用Ping命令测试连通性，结果如何？–将网线拔开，路由器Ping结果显示为什么？串口console口网口TP口思考与练习•PC与路由器的以太网端口直接相连（不通过交换机）应使用什么类型的双绞线？•如果没有这种双绞线，可以使用什么办法进行替代？•在路由器配置好接口IP地址后，在特权模式下使用showiproute，结果如何？删除地址，结果又如何？把网线拔掉，结果怎样？这说明什么问题？这个输出是什么内容？课堂实验•学会备份路由器系统和配置文件–PC网卡IP配置为192.168.1.10/24，配置路由器的ethernet0/0地址为192.168.1.1/24–使用路由器的验证命令（ping）测试其与PC机的连通性–在PC中安装TFTP服务器软件，配置存储文件的路径–路由器中使用dir命令查看系统文件名字–在路由器中使用copy命令及相关参数将系统文件保存到网络TFTP服务器（PC）中–在路由器和TFTP服务器分别验证文件的传输正常。–尝试使用copy命令的另外参数组合完成路由器系统文件的升级工作–再尝试使用copy命令将路由器的启动配置文件保存到PC的TFTP服务目录下，系统是否会报错？什么错误？怎样理解？如何解决？如果保存的是运行配置文件是否会出现类似错误？为什么？串口console口网口TP口思考与练习•网络设备中“？”的用法共可以总结出几种，分别用于怎样的情况下？•网络设备对于错误命令和未完成的命令提供的错误信息有多少种？你遇见过几种？怎样通过错误提示进行错误的更正？路由器的基本功能协议转换局域网口*Ethernet广域网口Serial数据IEEE802.3头数据广域网协议头课堂实验•识别路由器可支持的异种网络协议–进入路由器以太网接口模式，使用encapsulation?察看当前接口可被封装的协议类型–进入路由器同步串行接口模式，使用encapsulation?察看当前接口可被封装的协议类型–进入路由器异步串行接口模式，同样使用encapsulation?察看当前接口可被封装的协议类型串口console口网口TP口思考与练习•路由器的接口类型丰富如何在模块化路由器中体现出来的？•除了课堂实验中的模式还可以进入哪些模式，路由器的接口模块还有哪些种类？尝试从各种渠道搜集有关路由器接口模块种类的信息•如有语音模块，请通过配置文件察看语音模块对应的接口名称，并找出语音模块可被封装的协议种类有哪些。寻址并维护路径信息BD说：从这边走64K100M100M64K目的：EEA说：下一步去C丹东站上海站北京站沈阳站A目的：上海长宁区某地丹东站说：下一步去北京站快车快车快车特快车北京站说：下一步去上海站北京站说：下一步去上海站上海站说：往西边走课堂实验•认识路由表，学会基本维护–路由器配置清空，重新启动后进入路由器特权模式–使用showiproute察看路由器的路由表–配置路由器以太网接口地址，再次查看路由表–将以太网接口连接到交换机的某接口上，再次查看路由表–以上三步说明路由表是在什么条件下添加直连路由条目的？串口console口网口TP口课堂实验•理解路由器根据路由表转发数据的过程–PC1和PC2使用交叉双绞线与路由器的两个以太网端口e1和e2连接在一起，PC1和PC2分别配置地址192.168.1.10和192.168.2.10，不配置默认网关。–将路由器的e1和e2分别配置IP地址192.168.1.1和192.168.2.1。–从PC1测试与各个网络节点之间的连通性，填写下表PC1PC2理解数据转发过程PC1是否配置有网关PC2是否配置有网关通否ICMP返回信息怎样是否是否e1:192.168.1.1●e2:192.168.2.1●○信息1●●PC2:192.168.2.10●●○信息2●●●思考与练习•在不能连通的两种情况下的信息有何不同，怎样理解？•路由器的路由表是怎样的？PC配置的默认网关分别是路由器哪个端口的地址，交叉配置会有何后果？•理解上述实验后，请在现有环境中从PC2发出ping数据包测试下表内容练习PC2是否配置有网关PC1是否配置有网关通否ICMP返回信息怎样是否是否e2:192.168.2.1？？e1:192.168.1.1●？？●？？PC1:192.168.1.10●●？？●●？？广域网接入技术基础广域网接入技术分类•按信号传输类型–同步网络–异步网络•按数据交换方式–分组交换–数据报–电路交换•广域网封装协议广域网接入服务•窄带–DDN、帧中继、ISDN•宽带–XDSL、HFC方式、光纤接入•服务–中国电信–中国网通–中国联通–其他服务提供商提供的服务类别专线连接（Dedicated）电路交换（Circuit-switched）分组交换（Packet-switched）（同步串行）ServiceProvider（DDN、E1…）电话公司（异步串行）（ISDN、PSTN）ServiceProvider(同步串行)(X.25、FR、ATM)广域网封装协议类型•典型的异步网络–PPP、SLIP等。•典型的同步网络–HDLC、PPP、帧中继、X.25等。•光纤接入方式–以太网信号。课堂实验•学会封装简单的广域网协议——PPP–认识路由器的同步串行接口serial–认识V35背对背线缆，理解其在实验室应用的目的–使用背对背线缆正确连接两台路由器的同步串行接口–进入背对背线缆中DCE段连接的设备进行配置，并进入物理连接对应的接口模式，使用命令physical-layerspeed64000配置物理时钟频率。–等待3秒钟，察看路由器系统提示信息有无“lineprotocolisup”的信息出现。如有则进行下一步，否则检查物理连接是否正确。DCEDTEserialserial课堂实验–分别进入两台路由器的对应接口模式，配置其封装类型为ppp，并增加IP地址分别为1.1.1.1和1.1.1.2–当系统提示信息再次出现lineprotocolisup的字样时，证明端口已经正常启动，可以验证逻辑连通性了，从任一台路由器中发出Ping对方地址的命令，察看结果如何？–在路由器中使用showinterfaceserial*/*察看输出信息，理解其中有关封装的信息含义。DCEDTEserialserialPPP封装•典型应用在哪里？–远程电话拨号连接时——异步网络–DDN专线连接安全等级较高时——同步网络•验证有什么用？–提升安全等级–确认信息传递的合法性PPP协议栈IPIPX其他网络协议IPCPIPXCP其他NCP网络控制协议验证，其他选项LCP物理介质（同步/异步）PPP链路层网络层物理层PPP协商过程关闭Dead阶段Establish阶段底层upAuthenticate阶段LCPupNetwork阶段验证通过或无验证Termina