路由器原理

目录

一.路由器

1.路由器的转发原理

2.路由器的工作原理

二.路由表

1.路由表的形成

2.路由表表头含义

直连:

非直连:

静态

静态路由的配置

负载均衡(浮动路由)

默认路由

动态

三.交换与路由对比


一.路由器

1.路由器的转发原理

路由器在网络层,是寻找数据传输的最佳路径

2.路由器的工作原理

根据路由表转发数据

二.路由表

1.路由表的形成

1.直连(长在自己身上,会自动学习接口上的网段,接口一定要开启)

2.非直连:

  • 静态(手动配置)
  • 动态学习

2.路由表表头含义

dispaly ip routing-table 查看路由表

Destination/Mask-----------目标网段和子网掩码

Proto----------------路由信息怎么来的 direct(直连) (static)静态 ospf(动态)

pre ----------------优先级 如果有相同的路由信息,谁优先级高听谁的(数值越低优先级越高)

cost------------花销值,你经过了多少台设备

next hop-------------下一跳,接收数据的下一个设备的接口 下一跳一定不在自己身上 一定是离出口最近的那个设备

interface-----------出口

直连:

当给路由器接口配置好ip地址,那么,路由器会自动将该接口的地址的网段加到路由表当中

这三条路由器 每隔一段时间 会将自己已知的网段以数据包的形式发给相邻的路由器

非直连:

静态

工程师自己手动加网段和接口信息(小型网络)

静态路由的配置

ip route-static 目的网段 子网掩码 下一跳地址

案例:通过静态路由的方式让pc1和pc2能够通信

①配置pc1和pc2的ip地址和网关

②配置路由器AR1,AR2,AR3的接口地址

  • 用指令sys切换用户视图到系统视图

  • 用指令sysname AR1更改用户名为AR1

  • 使用指令int 端口进入AR1的接口g0/0/1,用指令ip address  ip地址   子网掩码,配置本端口的ip地址和子网掩码

  • 使用指令dis this检查是否成功

  • 端口配置成功后打开端口:undo shutdown

ensp虚拟机默认所有端口都打开,真机需要使用此命令打开端口

  • 按q退出

  • 同理配置剩下路由器的所有端口的地址和子网掩码并打开
  • 确定自己pc与电脑上哪一段网络不通,使用指令dispaly ip routing-table 查看路由表,确定下一跳地址,将路由表中缺少的网段补上去

由于pc1和pc2的网段分别为192.168.1.0和192.168.2.0,可以看出他们不在同一网段,

由下一跳的定义可以得出pc1的下一跳为10.0.0.2,pc2的下一跳为20.0.0.1,AR2到192.168.1.0网段的下一跳为10.0.0.1,AR2到192.168.2.0网段的下一跳为20.0.0.2,AR1的路由表中缺少20.0.0.0和192.168.2.0的网段,所以要填进去,AR2和AR3同理

  • 配置AR1,AR2,AR3的静态路由

在系统视图下操作

AR1命令:ip route-static 192.168.2.0 24 10.0.0.2    (192.168.2.0网段)

                  ip route-static 20.0.0.0  24 10.0.0.2    (20.0.0.0网段)不加此网段,仍然可以通到192.168.2.0网段,但无法通20.0.0.0网段

AR2命令:ip route-static  192.168.1.0 24 10.0.0.1

                  ip route-static  192.168.2.0 24   20.0.0.2                      

AR3命令:ip route-static  192.168.1.0 24  20.0.0.1

                  ip route-static  10.0.0.0  24  20.0.0.1

  • PC1客户端ping PC2客户端,ping通代表无问题如下图

  • 成所完有配置后要在所有路由器的用户视图下用save指令保存,若不保存重启机器后配置会消失

缺点:

  • 是单向的,需要配置去的路由,还得配置回来的路由
  • 灵活性差
负载均衡(浮动路由)

浮动路由,平均负载

我们可以配置两条路由

给路由加上优先级

接线的速率

第一根线 100m

第二根1000m

如果两根线速率不一样,我们需要做优先级的调整

优先级的调整:

ip route-static 192.168.2.0 24 20.0.0.2 preference 70

数值越大优先级越小

  • 在上面所展示的路由器AR1和AR2中间再拉一根网线,产生两个新端口,分别设置一个地址30.0.0.1和30.0.0.2

  • 分别为他们配置静态路由

  • 查看路由表

  • 使用长ping命令,会发现两条线会平均分担传输

  • 这时,我们关闭其中一条线路

  • 再去ping,会发现断了一条线路后不受影响

我们可以认为其中一条线路是另一条的备胎

  • 我们还可以设置优先级

  • 这时我们查询路由表后可以看出,另一根的线数值变大,表明优先级降低

默认路由

默认路由是特殊的静态路由

默认路由 所有数据按照一个方向发送

1.企业的出口路由器

2.末梢网络

所有流量转交给固定的地址

什么样的路由器能做默认路由

普通场景下,路由器一端连的是主机(必须) 一段不需要选路(死路)

ensp操作:

ip route-steatic 0.0.0.0 0 下一跳地址

0.0.0.0 任意的网段

0 任意子网掩码

实验

1.准备三台路由器和两台主机--建立下图拓扑图

②给主机配置IP地址,子网掩码和网关

③配置路由器

在配置路由器之前,我们要清楚哪些路由器可以配置默认路由,我们观察只有AR1和AR3符合要求,他们是末梢网络。AR2是不可以配置默认路由,否则会形成环路-死循环。

  • ④看是否能ping通

动态

通过动态路由协议自幼学习(大型网络)

拓展:为什么会丢包?

数据传输途中arp协议超时

三.交换与路由对比

路由工作在网络层

  • 根据路由表转发数据

  • 路由选择

  • 路由转发

交换工作在数据链路层

  • 根据mac地址表转发数据

  • 硬件转发

交换机的所有端口都在一个广播域

路由器一个端口就是一个广播域

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