IP路由是网络中数据包从一个设备传输到另一个设备的过程,这个过程基于路由信息进行。
IP路由的基础知识
1. 路由的基本概念:路由信息指导报文发送的路径信息,而路由的过程实质上是报文转发的过程。根据目的地的不同,路由可以划分为网段路由和主机路由。网段路由指的是目的地为一个网段的路由,而主机路由则是指目的地为单一主机的路由。
2. 直连与间接路由:如果目的地的网络与路由器直接相连,则称为直连路由;如果不是直接相连,则称为间接路由。路由器需要知道如何将数据包转发至下一个合适的设备,直到达到最终目的地。
3. 单播与组播路由:单播路由表示数据包的目的地是一个特定的单一地址,而组播路由则是将报文发送到一组特定的接收者。
4. 路由表:路由设备(通常是路由器)维护着一张路由表,该表保存了各种路由信息。当收到一个IP报文时,路由器会解封装该报文,根据目的IP地址查询路由表,选择合适的路径进行转发。这个过程中可能涉及多个中间节点,直到最后一跳路由器通过ARP协议进行二层寻址,将报文送达目的主机。
5. IP地址与网段:每个设备在网络中都有一个唯一的IP地址,且属于某个特定的网段。不同网段间的通信依赖于路由技术来实现跨网段传输。同网段内的通信可以通过ARP协议获取目标主机的MAC地址完成数据传输,而跨网段则需要通过路由器等设备利用路由表进行数据的转发。
6. 路由器的作用:作为网络中最重要的设备之一,路由器负责根据路由表中的信息转发来自不同网段的IP报文,并将其送达正确的目的地。路由器连接不同的网络,并决定数据包应该如何从源地址移动到目的地址。
IP路由基础实验
目标:
1.掌握路由转发的基本原理
2.掌握静态路由缺省路由的配置方法
3.掌握查看路由表的基本命令
实验准备
实验组网图:
静态路由配置1-1
实验器材:
实验设备器材1-2
实验过程
查看路由表:
1.建立物理联系:按照图1-1进行连接,并检查路由器的软件版本及配置信息,确保路由器软件版本符合要求,所有配置为初始状态。如果配置不符合要求,请读者在用户模式下擦除设备中的配置文件然后重启路由器以使系统采用缺省的配置参数进行初始化。
命令
<H3C> dispiay version
<H3C> reset saved-configuration
<H3C> reboot
2.在路由器上查看路由表:
[H3C] display ip routing-table
在路由器上查看路由表输入上述代码输出下图
由此可知目前路由器有8条路由,其中日的地址是127.0.0.0 的路由,是路由器
的环回地址直连路由。
IP地址列表1-3
按1-3所示在路由接口分配IP地址
配置RTA:
[RTA-GigbitEthernet0/0]ip address 192.168.0.1 24
[RTA-GigbitEthernet0/1]ip address 192.168.1.1 24
配置RTB:
[RTB-GigbitEthernet0/0]ip address 192.168.2.1 24
[RTA-GigbitEthernet0/1]ip address 192.168.1.2 24
配置完成后,再次查看路由表,例如,在RTA上查看路由表
[RTA] display ip routing-table
由以上输出可知,在RTA上配置了IP地址192.168 .0.1和192.168.1.1以及在RTB上配置192.168 .1.2后,RTA的路由表中有了直连路由192.168 .0.0/24,192.168.0.1/32,
192.168 .1.0/24.192 .168.1.1 /32.192 .168.1.2 /32.这其中,192.168 .0.1/32,192.168.1.1/32. 192.168 .1.2/32是主机路由,192.168 .0.0/24,192.168.1.0/24是子网路由。直连路由是由链路层协议发现的路由,链路层协议UP后,路由器会将其加入路由表中。如果我们关闭链路层协议,则相关直连路由也消失。
在RTA 上关闭接口,如下:
[RTA-GigabitEthernet0/0]shutdown
查看路由表,如下:
[RTA]display ip routing-table
可知在接口shutdown后,所运行的链路层协议关闭,直连路由自然消失,
再开启如下:
[RTA-GigabitEthernet0/0] undo shutdown
再次查看直连路由出现。
静态路由配置 :
1.PC配置IP地址
按表1-3所示在PC上配置IP地址和网关。配置完成后,在Windows操作系统的【开始】 里选择【运行】,在弹出的窗口里输入CMD,然后在【命令提示符】下用ipconfig命令来查看所配置的IP地址和网关是否正确。
在PC上用Ping命令来测试到网关的可达性。例如,在PCA上测试到网关(192.168.0.1) 的可达性,如下所示:
以上输出信息显示,RTA(192.168.0.1)返回了目的网络不可达的信息给PCA,说明RTA 没有到达PCB(192.168.2.2)的路由。
在RTA上查看路由表,如下所示:
[RTA] display ip routing-table
问题原因发现了,是因为RTA路由表中没有到PCB所在网段192.168.2.0/24的路由。PCA 发出报文到RTA后,RTA就会丢弃并返回不可达信息给PCA。我们可以通过配置静态路由而使网络可达。
2.静态路由配置规划
请学员考虑,在RTA和RTB上应该配置到何目的网络的静态路由,其下一跳应该指向哪个IP地址? 3.配置静态路由
配置RTA:
[RTA]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.1.2
配置RTB:
[RTB]ip route-static 192.168.0.0 24 192.168.1.1
配置完成后,在路由器上查看路由表。例如,
在RTA 上查看路由表,如下:
[RTA]display ip routing-table Destinations
以上结果表示数据报文已经发送。
4. 路由环路观察
为了人为造成环路,需要在RTA和RTB上分别配置一条缺省路由,下一跳互相指向对方。
配置RTA:
[RTA]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2
配置RTB:
[RTB]ip route-static 0.0,0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
配置完成后,在路由器上查看路由表。例如,在RTA上查看路由表,显示结果如下:
[RTB]display ip routing-table
缺省路由配置成功。
然后在PC上用Tracert命令来观察环路情况。例如,在PCA上用Tracert命令来追踪到 目的IP地址3.3.3.3的路径:
由以上输出可以看到,到目的地址3.3.3.3的报文匹配了缺省路由,报文被转发到了RTB (192.168 .1.2),而RTB又根据它的缺省路由,把报文转发回了RTA(192.168.1.1)。这样就形成了转发环路,报文在两台路由器之间被循环转发,直到TTL值到0后被丢弃。
所以在不同路由器上配置到相同网段的静态路由时,不要配置路由的下一跳互相指向对方, 否则就形成了环路。
实验中的命令列表