案例15：理解IP路由选择过程
ip路由的通信流程
ip路由的通信流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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腾达路由器设置ip地址
腾达路由器设置ip地址
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工具/原料
电脑一台
路由器一台
腾达路由器设置ip地址
1开启电脑，路由器，让电脑连接路由器，然后打开浏览器输入路由器管理地址和密码登录。
路由器默认管理地址：192.168.0.1 默认密码：admin
修改腾达路由器登录地址(LAN口地址).
修改腾达路由器登录地址(LAN口地址).
2单击“高级设置”选择“LAN口设置”，默认的LAN口IP地址为 192.168.0.1
请不要随意修改子网掩码哦!建议默认即可!
修改腾达路由器登录地址(LAN口地址).
3我们可以修改为192.168.2.1 ,然后单击“确定”即可，以后我们要管理路由器就需登录192.168.2.1才能管理路由器，192.168.0.1以失效。
修改腾达路由器登录地址(LAN口地址).
注意事项
注意路由器管理地址和登录密码是否正确，路由器默认登录地址和密码在路由器背面和说明书上都有说明。
注意LAN口的IP地址要为有效的ip地址哦!如可以设置为192.168.3.1 等等类是的地址。
拓展：如何获取管理界面的IP地址：
1、查看D-Link无线路由器底部的标签，上面给出了路由器出厂时默认的管理地址、登录用户名和密码。
2、查看D-Link无线路由器的说明书，一般说明书上都会给出登录地址的`。
3、查看电脑IP地址中的默认网关，默认网关地址就是D-Link无线路由器的管理界面登陆地址。
注意：
1和2两种方式只能够获取到D-Link路由器出厂时的默认管理IP 地址，无法获取到修改后的管理界面IP地址;方法3可以获取到修改后的管理界面的IP地址。
第5章IP路由选择协议
第5章IP路由选择协议认证目标5.01 为什么使用路由选择协议5.02 静态路由和动态路由5.03 默认路由5.04 链路状态和距离向量5.05 RIP5.06 IGRP5.07 OSPF想象这种情况，整个美国只有一条公路，它将只是曲曲折折地绕到人们想去的每个地方。
每辆汽车、每辆自行车、每个游行队伍、每个行人都必须使用这唯一的一条公路。
成千上万的汽车造成的交通通信量将是令人恐怖的，这会在所有的地方造成拥塞。
事故将使汽车从纽约一直堵车到洛杉矶。
很明显，需要将过多的交通量转移到不同的道路上，以将其分解为可以管理的部分。
道路仍然需要交叉，这样人们仍然可以到达它们需要的任何目的地。
多个交叉也可以提供富余的路由，这样可以避免巨大的交通延迟。
通过在不同的路由上发送交通量，可以将交通拥塞压缩到最低限度。
所有的事情都变得更加有效率和可靠。
按照相同的方法，互连网络通信量需要分解，以避免网络通信量拥塞。
引导互连网络通信量达到不同网络上的过程称为路由选择。
5.1 认证目标5.01：为什么使用路由选择协议互连网络使用路由选择以从一个网络向另一个网络发送数据。
为了保证数据使用最佳的路径到达目的地，在网络上需要某些种类的路由映射。
数据旅行的网络映射过程是由路由选择协议处理的。
局域网( L A N)受到天生的性能限制，它依赖于网络的大小或复杂程度。
路由器和它们的路由选择协议，可以解决一般的瓶颈问题和其他降低网络效率的情况。
这些限制包括：• 网络物理段的大小。
• 每个段上的主机数量。
• 冗余度。
• 通信量大小。
• 不同的网络拓扑。
根据网络的类型，无论是E t h e r n e t、令牌环网或者其他协议，网络段的大小是受到限制的。
必须创建一个新的跳，以在超出跳大小限制的距离上提供节点。
跳大小通常以电缆距离测量，或者无线限制。
例如，使用双绞铜线的 E t h e r n e t 跳中，从节点到集线器的最大物理距离是受到限制的。
当在超出这个距离限制的范围里增加新节点时，必须创建另一个跳，必须有某些方法可以从一个跳传递通信量到另一个跳。
深入理解IP路由选择过程
深入理解IP路由选择过程IP路由选择是指在IP网络中，根据目的IP地址选择最佳的路径来转发数据包的过程。
IP路由选择的核心目标是实现数据包的快速传输和最佳路径的选择。
本文将深入理解IP路由选择过程。
首先，IP路由选择通常依赖于路由协议。
路由协议用于在路由器之间传递路由信息，以便路由器可以构建自己的路由表。
常见的路由协议有RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和BGP（Border Gateway Protocol）等。
这些协议通过不同的算法来计算最佳路径。
IP路由选择的过程如下：1.路由表的构建：每个路由器都有自己的路由表，用于存储路由信息。
路由表中包含了目的网络的地址和下一跳路由器的地址。
路由表的构建方式取决于使用的路由协议。
例如，RIP协议使用跳数作为衡量路径长度的度量，OSPF协议使用链路状态信息计算最短路径。
2.路由信息的传播：路由器通过路由协议与其他路由器交换路由信息。
交换的方式可以是周期性的更新或在一些事件触发时更新（例如网络拓扑发生变化）。
路由信息传播的目标是让每个路由器都能了解到整个网络的拓扑信息，以便计算最佳路径。
3.路由计算：路由器根据收到的路由信息计算最佳路径。
路由计算的方式取决于使用的路由协议。
一般来说，路由器通过比较不同路径的度量值来选择最佳路径。
度量值可以是跳数、带宽、时延等。
4.路由选择：路由器选择最佳路径，并将数据包转发到下一跳路由器。
路由选择的原则是选择度量值最小的路径作为最佳路径。
如果有多条度量值相同的路径，则可以使用路由器的优先级、路由策略等进行选择。
5.路由跟踪：路由器将经过的路径记录下来，以便跟踪数据包的路由路径。
路由跟踪对于网络故障排除和监控网络运行状态非常重要。
总结来说，IP路由选择过程包括路由表的构建、路由信息的传播、路由计算、路由选择和路由跟踪。
不同的路由协议使用不同的算法和度量值来计算最佳路径。
TCP-IP协议(第4章路由选择协议)
4、 路由选择优先级
从接收的IP分组中提取目的IP地址
Y
是否匹配直连路由？
直接交付
N
是否匹配主机路由？
N
是否匹配网段路由？
Y
按主机路
由交付
Y
按网段路
由交付
N
是否有默认路由？
Y
按默认路
由交付
N
报错
5、 路由器选择流程
I. 路由器提取接收到IP分组目的IP地址； II. 将目的IP地址与路由表项的掩码逐项相与； III.运算结果和该路由表项的目的网络地址进行比较； IV. 如果匹配成功，则根据该路由项指明的下一条转发IP分
0.0.0.0
掩码
下一跳
255.0.0.0
-
255.255.255.224
-
255.255.255.224
-
……
……
255.255.255.255 120.96.5.18
255.255.255.0 120.63.1.5
255.255.255.0 120.96.5.18
0.0.0.0
120.68.10.22
直接交付：分组的目的站和交付者在同一网络的交付， 此场景的交付通过ARP协议完成物理网络的交付。
间接交付：分组的目的站和交付者不在同一网络的交 付，此场景的交付需通过查找路由表确定下一个路由器 的IP地址。
1、直接交付和间接交付
A
间接交付
间接交付
C
间接交付
直接交付
直接交付
B
直接交付不需要使用路由器 间接交付就必须使用路由器
主要内容
路由选择技术 分类寻址路由表 无分类域间路由选择 内部和外部路由协议
IP网络路由技术分析
IP网络路由技术分析当前，IP网络规模日渐扩大，用户数量及相关资源最多，堪称现代网络的标准和主流。
IP子网借助路由设备实现互联构成IP网络。
在IP网络中，路由设备主要对路由进行寻找，并将IP分组对下一IP子网进行转发。
本文简述了IP 地址以及无类域间路由，浅析了路由选择技术，探究了IP网络路由技术发展趋势，以期为IP网络路由技术研究应用提供借鉴。
标签：IP网络；路由技术前言IP路由器在网络构建中占据着核心地位，对于网络架构以及实现业务功能发挥着基础性作用。
当前，IP路由技术的重点在于容量及能效。
芯片技术、集群技术以及背板技术有效提升了IP路由器容量。
同时，大数据以及云计算等技术及相关业务，对IP路由器的开放及可编程能力提出了更高的要求。
为适应时代需要，有必要深入分析IP网络路由技术发展现状，并科学预测IP网络路由技术发展趋势。
1.IP路由技术概述1.1 IP地址在IP网络中，IP地址为数据传输提供了依据，对IP网络中的一个连接进行了标识，一台主机可具备多个IP地址[1]。
（1）基本地址格式当前，IP网络主要对32位地址进行采用，并通过点分十进制对之进行表示。
Internet权力机构对网络地址进行统一分配，能在全球范围内保障网络地址具有唯一性。
各网络系统相应的管理员对主机地址进行分配。
为增强各种规模网络的灵活性，通常将IP地址空间分为以下五类地址，如下表1所示：（2）保留地址的分配将安全性级别以及用途作为划分依据，可将IP地址分为以下两类：一，公共地址。
通常，在Internet中对公共地址进行使用，且能对之进行随意访问。
二，私有地址。
通常，只在内部网络中对私有地址进行使用，并借助代理服务器实现与Internet的良好通信。
若机构及网络对Internet进行连入，必须对公用地址进行申请，但要对各类特殊情况，诸如网络安全以及内部实验等进行考虑，并将三个区域保留于IP地址中，将之作为私有地址。
若网络对保留地址进行使用，则仅能在网络内部实施通信，且不能互连其他网络。
路由过程详解
路由过程详解1. 数据包从⼆层交换到三层路由流程（1）源主机在发起通信之前，将⾃⼰的IP地址与⽬的主机的IP地址进⾏⽐较，如果源主机判断⽬的主机与⾃⼰位于不同⽹段时，它需要通过⽹关来递交报⽂的，所以它⾸先需要通过⼀个ARP请求报⽂获取⽹关的MAC地址（在源主机不知道⽹关MAC地址的情形下），即源主机先发送ARP请求帧以获取⽹关IP地址对应的MAC地址。
（2）⽹关在收到源主机发来的ARP请求报⽂后以⼀个ARP应答报⽂进⾏回应，在应答报⽂中的“源MAC地址”就包含了⽹关的MAC地址。
（3）在得到⽹关的ARP应答后，源主机再⽤⽹关MAC地址作为报⽂的“⽬的MAC地址”，以源主机的IP地址作为报⽂的“源IP地址”，以⽬的主机的IP地址作为“⽬的IP地址”，先把发送给⽬的主机的数据发给⽹关。
（4）⽹关在收到源主机发送给⽬的主机的数据后，由于查看得知源主机和⽬的主机的IP地址不在同⼀⽹段，于是把数据报上传到三层交换引擎（ASIC芯⽚），在⾥⾯查看有⽆⽬的主机的三层转发表。
（5）如果在三层硬件转发表中没有找到⽬的主机的对应表项，则向CPU请求查看软件路由表，如果有⽬的主机所在⽹段的路由表项，则还需要得到⽬的主机的MAC地址，因为数据包在链路层是要经过帧封装的。
于是三层交换机CPU向⽬的主机所在⽹段发送⼀个ARP⼴播请求包，以获得⽬的主机MAC地址。
（6）交换机获得⽬的主机MAC地址后，向ARP表中添加对应的表项，并转发由源主机到达⽬的主机的灵⽓包。
同时三层交换机三层引擎会结合路由表⽣成⽬的主机的三层硬件转发表。
以后到达⽬的主机的数据包就可以直接利⽤三层硬件转发表中的转发表项进⾏数据交换，不⽤再查看CPU中的路由表了。
2. 路由表路由器在接收到数据时，要对其传输路径进⾏选择。
为了实现这⼀⽬标，路由器需要维护⼀个称为“路由表”的数据结构。
路由表包含若⼲条⽬，供路由器选路时查询数据传输路径。
路由表中的⼀个条⽬⾄少要包含： 1. 数据的⽬的地址（通常是⽬的主机所在⽹络的地址）。
ip路由器的工作过程
ip路由器的工作过程IP路由器是现代网络通信中不可或缺的一环，它扮演着将数据包从源端发送到目的端的关键角色。
它的工作过程可以分为路由选择、转发和交换三个主要步骤。
路由选择是IP路由器的第一个工作步骤。
在这个过程中，路由器根据不同网络之间的连接情况和路由表，决定将数据包发送到哪个路径上。
路由表是路由器内部的一个重要组成部分，它记录了各个网络的地址和对应的出口接口。
根据这些信息，路由器可以根据一定的算法，如最短路径优先算法（SPF）、开销最小算法（OSPF）等，选择最佳的路径进行数据包转发。
接下来是数据包的转发过程。
一旦路由器选择了最佳路径，它就会将源端发送过来的数据包从输入接口转发到相应的输出接口上。
这个过程通常是通过查找路由表中的目的网络地址来实现的。
路由器会根据目的地址的前缀匹配来确定数据包的下一跳路径，并将数据包发送到相应的下一跳路由器或目的主机。
这个过程通常是硬件实现的，使用专门的转发引擎来加速数据包的处理速度。
最后是数据包的交换过程。
当数据包到达目的路由器后，它会根据目的地址再次进行路由选择，并重复之前的转发过程，直到数据包到达其最终的目的地。
在整个过程中，路由器之间会相互交换路由信息，以便更新路由表和优化网络的性能。
这个过程通常是通过路由协议来实现的，如边界网关协议（BGP）、开放最短路径优先协议（OSPF）等。
IP路由器的工作过程可以简单地概括为路由选择、转发和交换三个主要步骤。
它通过路由选择算法确定最佳路径，利用硬件转发引擎实现数据包的快速转发，以及通过路由协议进行信息交换来保证数据的正确传输。
这些步骤相互配合，共同构建了一个高效、稳定的网络通信系统。
IP路由器的工作过程是一个复杂而关键的过程，它扮演着将数据包从源端发送到目的端的重要角色。
通过路由选择、转发和交换三个主要步骤，路由器能够准确地将数据包传递到目标地点，实现网络通信的顺畅进行。
它的工作过程不仅需要高效的算法和硬件支持，还需要良好的路由协议和信息交换机制的配合。
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案例15：理解IP 路由选择过程
1. 案例目标
通过本案例，你可以掌握如下技能：
1) 深刻理解IP 路由选择过程
2. 设备与拓扑
设备：1台PC-PT ，1台2811路由器。
拓扑：如下图。
4. 操作步骤 步骤1：按以上拓扑添加和连接设备。
步骤2：按以上拓扑配置路由器与主机的IP 地址，注意激活接口。
步骤3：用检查工具确认PC0的ARP 为空，然后切换到模拟模式。
步骤4：单击Edit Filters 按钮，选择只观察ARP 和ICMP 协议数据包。
步骤5：从PC0到PC1添加一个简单的ping 数据包。
b b s .h h 010.c o m
着出现ARP 数据包。
这是因为PC0的ping 数据包指向PC1，PC1与PC0并不在相同的子网中，PC0知道这一点。
为此，PC0认定这是一个需要网关来转发的数据包。
于是，它需要将ICMP 数据包发给Router0。
但是，此时PC0的ARP 表为空，它知道网关的IP 地址（172.16.10.1），但不知道网关的MAC 地址（接口fa0/0）。
所以，PC0必须先用ARP 来解析网关的MAC 地址，才能将ping 数据包发送给网关，再由网关转发给PC1。
步骤7：单击Capture/Forward 按钮一次，你可以看到ARP 请求被发送给路由器。
单击路由器上代表数据包的小信封，弹出PDU 信息窗口。
选择入站/出站PDU 细节页签，可看到来自PC0的ARP 请求和来自路由器的ARP
回应。
步骤8：单击Capture/Forward 按钮一次，你可以看到ARP 回应回到PC0，ARP 解析完成，PC 得到了路由器的MAC 地址。
此时用检查工具可以看到PC0的ARP 表有了网关MAC 条目。
步骤9：单击Capture/Forward 按钮一次，你可以看到ICMP 请求开始发送给路由器。
注意PDU 的封装，数据包的以太网目标地址指向路由器，而不是PC1。
步骤10：此时，路由器将查看ICMP 数据包的目标IP 网络（172.16.20.0/24），再检查自身的路由表，看是否有到目标网络的路由。
由于路由器与PC1也是直连的，即目标网络是路由器的直连网络。
步骤11：用show ip route 命令验证路由器的路由表。
Router0#sh ip route
……
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 2 subnets
C 172.16.10.0 is directly connected, FastEthernet0/0
C 172.16.20.0 is directly connected, FastEthernet0/1
b b s .h h 010.
c o m
Router0#
路由表显示：网络172.16.20.0是直连网络，所连接口是FastEthernet0/1。
步骤12：此时，路由器已知转发接口是FastEthernet0/1，目标地址是
172.16.20.2，它将继续检查器ARP 表，看是否有关于PC1的MAC 地址。
可以用检查工具或show ip arp 命令查看路由器的ARP 表。
Router0#sh ip arp
Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface
Internet 172.16.10.1 - 0001.C972.8D01 ARPA FastEthernet0/0 Internet 172.16.10.2 0 0090.2B16.28AA ARPA FastEthernet0/0 Internet 172.16.20.1 - 0001.C972.8D02 ARPA FastEthernet0/1
Internet 172.16.20.2 3 0060.2F6E.C215 ARPA FastEthernet0/1 Router0# 输出显示路由器已有PC1的MAC 地址。
如果没有，可以用ARP 解析即可。
步骤13：单击Capture/Forward 按钮一次，路由器将ICMP 请求发送给PC1，此时在PC1的PDU 信息窗口中，可以看到入站ICMP 请求和出站ICMP 回应。
步骤14：同理，PC1要将ICMP 回应发回PC0，也要经历与PC0相似的过程。
即知道PC0与自己不在相同的子网中，为此，PC1认定这是一个需要网关来转发的数据包。
于是，它需要将ICMP 数据包发给Router0。
此时，PC1可能知道网关的MAC 地址，也可能不知道。
若不知道，就用ARP 来解析网关的MAC 地址（接口fa0/1），再将ping 数据包发送给网关，否则，直接将ICMP 回应发给路由器。
步骤15：单击Capture/Forward 按钮一次，ICMP 回应将发送给路由器。
在路由器上，注意：此时数据包的目标地址已经变成172.16.10.1。
路由器将据此检查路由表，看是否有到目标网络172.16.10.0/24的路由。
根据前述show ip route 命令的输出，路由器是有的。
于是路由器知道ICMP 回应可从b b s .h h 010.c o m
FastEthernet0/0接口转发。
同样，路由器还要检查其ARP 表，看有没有PC0的MAC 地址，按照前述show ip arp 命令的输出，路由器是有的。
于是，路由器便封装数据帧，从接口FastEthernet0/0发出去。
注意：如果路由器没有去往网络172.16.10.0/24的路由，ping 就会失败，这是实际配置中常发生的错误。
当然，路由器可以通过ACL 过滤ICMP 数据包，因此，ping 不通的原因不止一种。
步骤16：单击Capture/Forward 按钮一次，此时，ICMP 回应终于回到PC0，PC0会在显示!提示收到了ICMP 回应。
注意：在以上数据包收发过程中，各层协议都会进行不同方式的数据校验。
b b s .h h 010.
c o m。