路由器工作原理与技术 PPT
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【可编辑全文】路由器基础知识解析PPT课件
1-2.路由器的特权模式
• 说明 • 从用户模式切换进入,可进行更详细检查和配置,提示符
• 常用的命令
为Router#
2024/11/26
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第33页/共58页
命令
说明
configure
进入配置模式
clock delete
管理系统时钟 删除一个文件
undelet debug erase
取消删除操作 使用调试功能 擦除闪存和配置存储器
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三、路由器工作原理
• 路由器的工作原理 • 路由器的结构和启动过程 • 路由器的基本配置
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路由器的工作原理
• 路由器工作在OSI模型中下三层，最高层为网络层，通过统一的第三层来屏蔽 底两层的不同，从而实现多个独立的异种网互联，并通过路由表实现寻径；由 于是一个存储－转发设备，可以实现包的过滤、优先、排队等流量管理。
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内存 ：NVRAM
• NVRAM（No-Voliate RAM）：存放路由器的配置文件。 • 系统掉电，程序不会丢失。
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路由器的启动过程
• 首先运行ROM的程序，进行系统自检和引导，然后读Flash内的IOS，装入DRAM中，并从NVRAM中读 入路由器的配置，计算并生成路由表。
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• 转换器 • RJ 45-DB9 • RJ 45-DB25 • AUI-RJ45
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路由原理与技术第2章IP路由基础PPT
❖自治系统和路由域
➢ 由于Internet规模太大，分布范围太广，所以路由表中对 应每一个目的网络都有一个条目是不可能的；同样，也 不可能采用一个全局的路由算法或协议。因此，Internet 将整个网络划分为若干个相对自治的局部系统，即自治 系统（AS，Autonomous System）。自治系统可以定义 为同一机构下管理的路由器和网络的集合。
本章提纲
❖互联网的体系结构 ❖IP路由中的基本概念 ❖IPv6协议体系及地址结构 ❖路由转发原理 ❖路由选择算法 ❖路由器硬件体系结构
❖路由器
➢ 路由器是工作在网络层上，可以连接不同类型的网络， 能够选择数据传送路径并对数据进行转发的网络设备。 从通信的角度看，路由器是一种中继系统。
应用层 传输层 IP层 子网层
➢ 链路状态路由选择协议也被称为最短路径优先协议，它基于链路状态 路由算法。采用这种协议的路由器都要维护一张可以表示整个网络拓 扑结构的无向图G（V，E），在图G中，节点V表示路由器，边E表 示连接路由器的链路，因此G又可以称为L-S（链路-状态）图，各路 由器的路由表通过L-S图计算。
➢ 一个自治系统内部还可以再划分几个小的路由域，也称 作区域。
❖ 内部网关协议和外部网关协议
路由协议可以分为内部网关协议（IGP，Interior Gateway Protocol） 和外部网关协议（EGP，Exterior Gateway Protocol）两大类。
❖ 内部网关协议是用于自治系统内部的动态路由协议
➢ 选路机制（Routing Mechanism）：搜索路由表，决定向 哪个接口转发数据，并执行相应的操作；
➢ 选路策略只影响路由表的内容，比如对同一个目的地址 来说，由于选路策略的不同，最佳路径可能会不一样， 但这并不影响选路机制的执行过程，只是会对其执行的 结果产生影响。
路由器基础知识讲座ppt课件
路由器作用
路由器的主要作用是根据网络层 的信息，选择最佳路径，将数据 包从一个网络转发到另一个网络 ，实现网络互联和通信。
路由器发展历程
第一代路由器
最初的路由器采用软件方式进行路由 计算，性能较低，主要应用于小型网 络。
第二代路由器
第三代路由器
现代路由器已经发展成为高度集成化 、智能化的设备，支持多种路由协议 和网络安全功能，广泛应用于各种规 模的网络。
针对路由功能优化，高效 稳定，如Cisco IOS、 Juniper JUNOS等。
通用操作系统
基于Linux、Unix等系统 ，可定制性强，但需要额 外配置和优化。
实时操作系统
适用于对时间要求严格的 场景，如工业控制、航空 航天等。
路由协议实现原理
静态路由
手动配置路由表，适用于简单网 络环境。
动态路由
Wi-Fi联盟认证
负责无线技术的认证和推广，确保不同厂商的设备 能够互相兼容。
无线网络安全标准
包括WPA/WPA2等加密认证技术，保障无 线网络的安全性。
无线接入点（AP）和桥接器（Bridge）
无线接入点（AP）
01
用于建立无线网络的设备，提供无线客户端的接入和数据传输
功能。
无线桥接器（Bridge）
01
VPN基本概念
VPN（Virtual Private Network）即虚拟专用网络，是利用公共网络
架设的私人网络，通过加密技术保障数据传输的安全性。
02 03
VPN技术原理
VPN采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份 认证技术，通过在公共网络上建立虚拟专用通道来保障数据传输的安全 性和私密性。
ACL技术原理
路由器的主要作用是根据网络层 的信息，选择最佳路径，将数据 包从一个网络转发到另一个网络 ，实现网络互联和通信。
路由器发展历程
第一代路由器
最初的路由器采用软件方式进行路由 计算，性能较低，主要应用于小型网 络。
第二代路由器
第三代路由器
现代路由器已经发展成为高度集成化 、智能化的设备，支持多种路由协议 和网络安全功能，广泛应用于各种规 模的网络。
针对路由功能优化，高效 稳定，如Cisco IOS、 Juniper JUNOS等。
通用操作系统
基于Linux、Unix等系统 ，可定制性强，但需要额 外配置和优化。
实时操作系统
适用于对时间要求严格的 场景，如工业控制、航空 航天等。
路由协议实现原理
静态路由
手动配置路由表，适用于简单网 络环境。
动态路由
Wi-Fi联盟认证
负责无线技术的认证和推广，确保不同厂商的设备 能够互相兼容。
无线网络安全标准
包括WPA/WPA2等加密认证技术，保障无 线网络的安全性。
无线接入点（AP）和桥接器（Bridge）
无线接入点（AP）
01
用于建立无线网络的设备，提供无线客户端的接入和数据传输
功能。
无线桥接器（Bridge）
01
VPN基本概念
VPN（Virtual Private Network）即虚拟专用网络，是利用公共网络
架设的私人网络，通过加密技术保障数据传输的安全性。
02 03
VPN技术原理
VPN采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份 认证技术，通过在公共网络上建立虚拟专用通道来保障数据传输的安全 性和私密性。
ACL技术原理
无线路由器的配置ppt课件-2024鲜版
8
安装步骤与连接方法
连接路由器
使用网线将路由器的WAN口与宽带猫或上 级网络设备相连，确保路由器接通电源。
配置无线参数
设置无线网络的名称（SSID）和密码，选 择加密方式和密钥类型以确保网络安全。
配置电脑网络设置
将电脑的IP地址和DNS设置为自动获取， 以确保能够正确连接到路由器。
设置上网参数
在路由器管理界面中，根据您的宽带类型 （如PPPoE、动态IP、静态IP等）设置相应 的上网参数。 2024/3/28
无线路由器的配置ppt课件
2024/3/28
1
CATALOGUE
目录
2024/3/28
• 无线路由器基本概念与原理 • 无线路由器选购与安装 • 无线路由器基本配置与设置 • 高级功能配置与优化 • 无线路由器性能测试与评估 • 常见问题解决方案与技巧分享
2
01
无线路由器基本概念与原理
2024/3/28
27
无法连接或信号不稳定问题排查
检查路由器电源和网线连接 是否正常
确认电脑或移动设备的无线 网络设置是否正确
02
01
尝试重启路由器或重置路由
器到出厂设置
03
如果使用的是双频路由器， 尝试连接不同频段（2.4GHz
或5GHz）
04
2024/3/28
05
考虑是否存在干扰因素，如 其他无线设备、微波炉等
12
网络参数配置方法
01
02
03
04
选择正确的上网方式（如拨号 上网、动态IP、静态IP等）
根据网络运营商提供的账号和 密码进行拨号设置
配置LAN口参数，包括IP地址、 子网掩码等
保存设置并重启路由器，使配 置生效
安装步骤与连接方法
连接路由器
使用网线将路由器的WAN口与宽带猫或上 级网络设备相连，确保路由器接通电源。
配置无线参数
设置无线网络的名称（SSID）和密码，选 择加密方式和密钥类型以确保网络安全。
配置电脑网络设置
将电脑的IP地址和DNS设置为自动获取， 以确保能够正确连接到路由器。
设置上网参数
在路由器管理界面中，根据您的宽带类型 （如PPPoE、动态IP、静态IP等）设置相应 的上网参数。 2024/3/28
无线路由器的配置ppt课件
2024/3/28
1
CATALOGUE
目录
2024/3/28
• 无线路由器基本概念与原理 • 无线路由器选购与安装 • 无线路由器基本配置与设置 • 高级功能配置与优化 • 无线路由器性能测试与评估 • 常见问题解决方案与技巧分享
2
01
无线路由器基本概念与原理
2024/3/28
27
无法连接或信号不稳定问题排查
检查路由器电源和网线连接 是否正常
确认电脑或移动设备的无线 网络设置是否正确
02
01
尝试重启路由器或重置路由
器到出厂设置
03
如果使用的是双频路由器， 尝试连接不同频段（2.4GHz
或5GHz）
04
2024/3/28
05
考虑是否存在干扰因素，如 其他无线设备、微波炉等
12
网络参数配置方法
01
02
03
04
选择正确的上网方式（如拨号 上网、动态IP、静态IP等）
根据网络运营商提供的账号和 密码进行拨号设置
配置LAN口参数，包括IP地址、 子网掩码等
保存设置并重启路由器，使配 置生效
路由器基础介绍Ppt共37张PPT大纲
02
串行接口
用于连接广域网或其 他类型的网络，实现 远程通信。
03
USB接口
提供扩展功能，如连 接3G/4G上网卡、打 印机等。
04
控制台接口
用于连接终端设备进 行命令行配置和管理 。
端口速率、双工模式等参数解释
端口速率
指网络接口的数据传输速率，单 位通常为Mbps或Gbps。
双工模式
指网络接口的工作模式，包括半 双工和全双工两种模式。半双工 模式指数据只能单向传输，全双 工模式指数据可以同时双向传输
接入路由器
为企业员工提供网络接入服务，支持多种接 入方式。
高可用性设计
采用冗余备份、负载均衡等技术，确保企业 网络稳定可靠。
校园网络环境中应用案例
宿舍区无线覆盖
在宿舍区域部署无线路由器，为学生 提供便捷的无线接入服务。
教学楼有线接入
在教学楼内设置有线接入点，满足教 师和学生的上网需求。
图书馆网络中心
售后服务
了解厂家提供的售后服务内容和期限，确保使用 过程中得到及时支持。
保修政策
了解产品保修政策，如包换、包修等，确保购买 后无后顾之忧。
维修网点
了解厂家授权的维修网点分布情况，方便日后维 修和保养。
06
路由器安全设置与防护措施
Chapter
密码安全设置原则和方法
1 2
选择强密码
使用包含大小写字母、数字和特殊字符的复杂密 码，避免使用容易猜测的单词或短语。
网吧/大型场所
需要高带宽、低延迟和大 量并发连接数，选择专业 级路由器。
品牌和价格因素考量
品牌选择
优先选择知名品牌，品质更有保障，如华为、TP-Link等。
价格因素
路由器基础ppt课件
Telnet、SSH、Web界面等
工具推荐
PuTTY、SecureCRT、Cisco AnyConnect等
安全性考虑
使用强密码、定期更换密码、限制远程登录地址和时间等
05
路由器安全策略部署
访问控制列表（ACL）设置方法
定义ACL规则
根据网络需求和安全策略，定 义允许或拒绝特定IP地址、端 口号或协议类型的流量通过。
通过划分广播域，减少广播风暴，提高网络性能。
提供ACL（访问控制列表）功能，实现网络安全控制。
路由器发展历程
01
02
03
04
第一代路由器
基于软件路由，处理速度慢， 易成为网络瓶颈。
第二代路由器
采用硬件辅助路由，提高处理 速度，但功能相对单一。
第三代路由器
第四代路由器
基于ASIC（专用集成电路）技 术，实现高性能、高集成度和 高可靠性。
2. 登录路由器控制台，查看 接口配置是否正确，包括IP地
址、子网掩码、网关等。
3. 如果接口配置正确，可能 是接口所在板卡故障，需要更
换板卡或联系厂家维修。
THANK YOU
感谢聆听
防火墙与路由器集成方案
02
通过将防火墙集成到路由器中，实现对网络流量的全面监控和
安全防护，提高网络的整体安全性。
集成方案优势
03
降低网络复杂度、提高网络性能、实现统一管理等优势，满足
企业网络安全的需求。
06
故障诊断与排除技巧分享
常见故障类型及原因分析
电源故障
路由器无法开机或重启，可 能由于电源适配器损坏、电 源线接触不良或路由器内部 电源模块故障。
。
路由器性能参数解析
工具推荐
PuTTY、SecureCRT、Cisco AnyConnect等
安全性考虑
使用强密码、定期更换密码、限制远程登录地址和时间等
05
路由器安全策略部署
访问控制列表（ACL）设置方法
定义ACL规则
根据网络需求和安全策略，定 义允许或拒绝特定IP地址、端 口号或协议类型的流量通过。
通过划分广播域，减少广播风暴，提高网络性能。
提供ACL（访问控制列表）功能，实现网络安全控制。
路由器发展历程
01
02
03
04
第一代路由器
基于软件路由，处理速度慢， 易成为网络瓶颈。
第二代路由器
采用硬件辅助路由，提高处理 速度，但功能相对单一。
第三代路由器
第四代路由器
基于ASIC（专用集成电路）技 术，实现高性能、高集成度和 高可靠性。
2. 登录路由器控制台，查看 接口配置是否正确，包括IP地
址、子网掩码、网关等。
3. 如果接口配置正确，可能 是接口所在板卡故障，需要更
换板卡或联系厂家维修。
THANK YOU
感谢聆听
防火墙与路由器集成方案
02
通过将防火墙集成到路由器中，实现对网络流量的全面监控和
安全防护，提高网络的整体安全性。
集成方案优势
03
降低网络复杂度、提高网络性能、实现统一管理等优势，满足
企业网络安全的需求。
06
故障诊断与排除技巧分享
常见故障类型及原因分析
电源故障
路由器无法开机或重启，可 能由于电源适配器损坏、电 源线接触不良或路由器内部 电源模块故障。
。
路由器性能参数解析
路由器基础介绍ppt课件
RIP路由器通过定期广播路由更新消息，与邻居路由器交换路由信息。
RIP协议原理及配置实例
• RIP使用Bellman-Ford算法计算最佳路径，并依据跳数作 为路径度量。
RIP协议原理及配置实例
01
RIP配置实例
02
03
04
在路由器上启用RIP进程，并 指定使用的版本号（RIPv1或
RIPv2）。
配置文件恢复
在路由器出现故障时，通过备份文件恢复配 置
配置文件备份
定期备份配置文件到TFTP服务器或本地PC
配置文件编辑
使用文本编辑器编辑配置文件，实现批量配 置更改
04
路由协议原理及配置实例
静态路由原理及配置方法
静态路由原理
01
路由器根据配置的静态路由信息，将数据 包转发到指定的下一跳地址或出口接口。
典型故障排除案例剖析
• 故障排除：重新连接WAN口网线或更换网线；重启光猫或宽带 猫；修改WAN口设置，重新拨号上网；根据系统日志提示信息 进行相应处理。
典型故障排除案例剖析
案例二
WiFi信号弱
故障现象
路由器WiFi信号弱，覆盖范围小或信号不稳定。
故障诊断
检查路由器位置是否合适，避免将路由器放置在角落或靠近金属物品 ；确认路由器天线是否损坏或松动；尝试更换信道以减少干扰。
ACL应用场景
ACL可用于限制网络访问、防止网 络攻击、实现流量整形等场景，提 高网络安全性和性能。
NAT技术实现网络地址转换
NAT技术概述
NAT（Network Address Translation，网络地址转换） 是一种将私有IP地址转换为公网IP地址的技术，使得内部 网络主机可以访问外部网络资源。
RIP协议原理及配置实例
• RIP使用Bellman-Ford算法计算最佳路径，并依据跳数作 为路径度量。
RIP协议原理及配置实例
01
RIP配置实例
02
03
04
在路由器上启用RIP进程，并 指定使用的版本号（RIPv1或
RIPv2）。
配置文件恢复
在路由器出现故障时，通过备份文件恢复配 置
配置文件备份
定期备份配置文件到TFTP服务器或本地PC
配置文件编辑
使用文本编辑器编辑配置文件，实现批量配 置更改
04
路由协议原理及配置实例
静态路由原理及配置方法
静态路由原理
01
路由器根据配置的静态路由信息，将数据 包转发到指定的下一跳地址或出口接口。
典型故障排除案例剖析
• 故障排除：重新连接WAN口网线或更换网线；重启光猫或宽带 猫；修改WAN口设置，重新拨号上网；根据系统日志提示信息 进行相应处理。
典型故障排除案例剖析
案例二
WiFi信号弱
故障现象
路由器WiFi信号弱，覆盖范围小或信号不稳定。
故障诊断
检查路由器位置是否合适，避免将路由器放置在角落或靠近金属物品 ；确认路由器天线是否损坏或松动；尝试更换信道以减少干扰。
ACL应用场景
ACL可用于限制网络访问、防止网 络攻击、实现流量整形等场景，提 高网络安全性和性能。
NAT技术实现网络地址转换
NAT技术概述
NAT（Network Address Translation，网络地址转换） 是一种将私有IP地址转换为公网IP地址的技术，使得内部 网络主机可以访问外部网络资源。
第10章 计算机网络路由器路由技术基础课件PPT
静态路由 • 静态路由是由管理员手工配置的，是单向的。
Network
192.168.1.0
S0
A
BB
192.168.2.2 192.168.2.1
到达192.168.1.0网段，需要将数据包 Router_config转#发ip给r路o由ut器e B1的921.9126.81.618.0.22.15的5.接25口5.255.0 192.168.2.1
4
R3
10.0.3.0/24
网络地址
度量值
10.0.3.0/24 2
网络地址
度量值
10.0.3.0/24 1
R2路由表
下一跳
10.0.3.0/24 R3
度量值 1
R3路由表
下一跳 度量值
10.0.3.0/24 R3
2
距离矢量路由协议
路由发现过程1
Fa0/0
10.0.0.0/24
R1
S0/0/ S0/0/
最长地址匹配
路由表中可能会有多个表项与数据包目的IP匹配，路 由器会选择子网掩码匹配最多的表项进行转发
距离矢量路由协议
距离：到目的地成本（度量值） 矢量：到目的地方向（下一跳）
10.0.0.0/24
S0/0/ 0
S0/0/ 0
R1
R2
R3
网络地址
度量值
10.0.3.0/24 2
网络地址
度量值
10.0.3.0/24 1
10.0.2.0.2
4
R3
网络地址
10.0.20.0/2 4
10.0.1.0/2 4
10.0.3.0/2 4
出口 Fa0/0
S0/0/0
S0/0/1
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简单性与 低开销
设计 目标
强壮型与 稳定性 快速收敛
收敛缓慢可能导致数 据不能被传送
占用CPU和存 储器开销小
在面临非正常或不 可预见的情况时还
能够运行
内部与外部路由选择协议
基于路由协议运作时与自治域系统的关系而言
内部网关 协议
外部网关 协议
单一实体管理 下的一个或多 个网络的集合
内部与外部路由选择协议
丢弃数据
转发新的数据帧
发送应答消息 “目的地不可达”
结束
IP分组的剖析
IP包头 高层数据(有效载荷)
04 8
16
31
版 本
包头 长度
服务类型
总长度
标识
标志 片偏移
生存时间 协议
头校验和
源IP地址
目的IP地址 选项（长度可变）
填充
IP路由选择协议
路由选择
路由选择 协议
使路由器能够创建路由表，以确定到达 Internet上主机的最佳路径
• IP，IPX，AppleTalk
路由选择 协议
• 通过在设备之间提供路由选择信息共享机制，为被路由
协议提供支持 •路由选择协议消息在路由器之间移动 •使路由器之间可以传达路由更新和维护路由选择表
•RIP,IGRP,EIGRP,OSPF
可路由与被路由协议
❖在一个被路由网络中，IP地址和网络掩 码都是必须的。网络掩码负责分割32位 IP地址中的网络域和主机域。
▪ 对于可路由协议来说，它必须有为每一个设备分配网络号、主 机号的能力。例如IPX（网间分组交换），只要求管理员分配 一个网络号，因为此协议把主机的MAC地址作为主机号。
IP是被路由协议
❖IP是一个在Internet中使用的无连接、 不可靠、尽力传送的系统协议。
▪ 无连接的意思是不需要专用的电路连接。IP协议无论采用哪一 个路由为最佳路由，都是以路由选择协议的决定为基础。
路由器为什么被称为网关呢 ？
❖初期的互联网中，在网络之间通过设置专用计 算机来传输IP分组信息。
❖此后随着时间的流失，路由功能逐渐由专用设 备即路由器而不是计算机来处理。
❖ 网关的英语原意是“连接两个区域的出入 口”。路由器则是用于连接不同网络的设备。
❖网关这种说法并不仅仅指路由器。比如， “VoIP网关”是指通过相互转换声音信号和IP 分组信息来连接电话网和IP网络的设备。
如果因为新教师招聘的原因需要 增加电脑，请计算可能的扩展空间。
广域网
❖广域网的物理层协议描述了如何为广域网 服务提供电子的、机械的、操作上的以及 功能上的连接。
❖EIA/TIA-232和EIA/TIA-449 ❖V.24 ❖V.35 ❖G.703 ❖EIA-530
广域网
❖广域网的数据链路层协议描述了在系统之 间的单一链路上，数据帧是如何传送的。
❖为了确保使用恰当的协议，必须在路由器 上配置适当的第二层封装。协议的选择需 要根据所采用的广域网技术和通信设备确 定。
广域网
网关与路由器
❖顾名思义，网关（Gateway）就是一个网 络连接到另一个网络的“关口”。
❖网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地 址。
❖网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地 址，具有路由功能的设备有路由器、启用 了路由协议的服务器（实质上相当于一台 路由器）、代理服务器（也相当于一台路 由器）。
路由选择协议度量标准
❖路由器使用一个或多个路由选择度量标 准来决定网络流量发送的最佳路径。
路由选择与交换的区别
❖在把数据从数据源发送到目的地的过程 中路由选择和交换利用的信息是不同的。
路由选择表
路由选择表
协议类型
创建路由选择表条目 的路由选择协议的类型
重要信息
出站接口
目的地/ 下一跳
路由选择 度量标准
CRC检查有效吗？
从分组移除 帧头和帧尾
从分组中提取目的地IP地址
把目的地IP地址和路由选择 表进行对比
有匹配的吗？
转发数据分组至路由选择 表项中指定的接口
为数据分组封装上一个新 的CRC尾
为数据分组封装上相应的 帧头
丢弃数据
分组要被路由吗？
在路由器上处理分组。 发送响应
路由选择表中有缺省 路由吗？
RIP，IGRP，EIGRP
路由选择协议
RIP IGRP EIGRP OSPF IS-IS BGP
子网划分
子网划分
课堂练习
学校某系分配到IP网段192.168.1.0 , 因该系有三个办公室，各办公室分别 有13、14、6台电脑，请你为该系设 计子网划分方案；绘制网络拓扑示意 图；写出路由器中路由表的设置情况。
路由选择
就像一个分层的组织方案，允许单个的地 址结合成组并被视为一个整体单元，直到 需要用单个的地址做最后的数据传送。
路由器
维护路由选择表并确保其他路由器知道网 络拓扑中的变化。 当分组到达一个端口时，路由器用路由选 择表来决定把分组发送到哪里？
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
数据必须从这个接口被 发送以到达最终目的地
不同的路由选择协议使用 不同的路由选择度量标准
告诉路由器特定的目的地是直接相连 在路由器上还是通过另一个路由器到 达，这个位于到达最终目的地途中的 路由器叫下一跳
路由选择算法
选取最佳路由的能力
网络是可扩展的
应该很快适应各种 各样的网络变化
可扩展型 灵活性
最优化
▪ 不可靠和尽力是指IP协议尽最大努力传送分组但并不保证传送 结果。
▪ IP定义了IP分组头（包括寻址方法和其他控制信息）的格式。
分组在路由器中的传播和交换
❖ 当一个分组为了到达最终目的地而通过互连网络传 播时，帧头和帧尾在每个路由器设备中被剥离和替 换。
开始 在接口上接收帧
是给路由器 的数据吗？
路由器工作原理与技术
Contents
可路由与被路由协议 IP路由选择协议 子网划分的机制
可路由与被路由协议
❖ 可路由/被路由协议与路由选择协议有些相似，经常发生 混淆。
被路由协议
• 以寻址方案为基础，为分组从一个主机发送到另一个 主机提供充分的第3层地址信息的任何网络协议
• 定义了分组所包含的字段格式。使用路由选择表来转 发分组
链路状态和距离矢量
链路状态
距离矢量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IGP和EGP描述路由 器之间的物理关系， 而距离矢量和链路 状态则是描述在路 由器更新方面路由 器之间是怎样相互
作用的。
使用链路状态数据库来计算通过 网络的最佳路径
采用Djikstra最短路径优先算法 OSPF，IS-IS
根据传闻进行路由选择 采用贝尔曼-福特路由选择算法
设计 目标
强壮型与 稳定性 快速收敛
收敛缓慢可能导致数 据不能被传送
占用CPU和存 储器开销小
在面临非正常或不 可预见的情况时还
能够运行
内部与外部路由选择协议
基于路由协议运作时与自治域系统的关系而言
内部网关 协议
外部网关 协议
单一实体管理 下的一个或多 个网络的集合
内部与外部路由选择协议
丢弃数据
转发新的数据帧
发送应答消息 “目的地不可达”
结束
IP分组的剖析
IP包头 高层数据(有效载荷)
04 8
16
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版 本
包头 长度
服务类型
总长度
标识
标志 片偏移
生存时间 协议
头校验和
源IP地址
目的IP地址 选项（长度可变）
填充
IP路由选择协议
路由选择
路由选择 协议
使路由器能够创建路由表，以确定到达 Internet上主机的最佳路径
• IP，IPX，AppleTalk
路由选择 协议
• 通过在设备之间提供路由选择信息共享机制，为被路由
协议提供支持 •路由选择协议消息在路由器之间移动 •使路由器之间可以传达路由更新和维护路由选择表
•RIP,IGRP,EIGRP,OSPF
可路由与被路由协议
❖在一个被路由网络中，IP地址和网络掩 码都是必须的。网络掩码负责分割32位 IP地址中的网络域和主机域。
▪ 对于可路由协议来说，它必须有为每一个设备分配网络号、主 机号的能力。例如IPX（网间分组交换），只要求管理员分配 一个网络号，因为此协议把主机的MAC地址作为主机号。
IP是被路由协议
❖IP是一个在Internet中使用的无连接、 不可靠、尽力传送的系统协议。
▪ 无连接的意思是不需要专用的电路连接。IP协议无论采用哪一 个路由为最佳路由，都是以路由选择协议的决定为基础。
路由器为什么被称为网关呢 ？
❖初期的互联网中，在网络之间通过设置专用计 算机来传输IP分组信息。
❖此后随着时间的流失，路由功能逐渐由专用设 备即路由器而不是计算机来处理。
❖ 网关的英语原意是“连接两个区域的出入 口”。路由器则是用于连接不同网络的设备。
❖网关这种说法并不仅仅指路由器。比如， “VoIP网关”是指通过相互转换声音信号和IP 分组信息来连接电话网和IP网络的设备。
如果因为新教师招聘的原因需要 增加电脑，请计算可能的扩展空间。
广域网
❖广域网的物理层协议描述了如何为广域网 服务提供电子的、机械的、操作上的以及 功能上的连接。
❖EIA/TIA-232和EIA/TIA-449 ❖V.24 ❖V.35 ❖G.703 ❖EIA-530
广域网
❖广域网的数据链路层协议描述了在系统之 间的单一链路上，数据帧是如何传送的。
❖为了确保使用恰当的协议，必须在路由器 上配置适当的第二层封装。协议的选择需 要根据所采用的广域网技术和通信设备确 定。
广域网
网关与路由器
❖顾名思义，网关（Gateway）就是一个网 络连接到另一个网络的“关口”。
❖网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地 址。
❖网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地 址，具有路由功能的设备有路由器、启用 了路由协议的服务器（实质上相当于一台 路由器）、代理服务器（也相当于一台路 由器）。
路由选择协议度量标准
❖路由器使用一个或多个路由选择度量标 准来决定网络流量发送的最佳路径。
路由选择与交换的区别
❖在把数据从数据源发送到目的地的过程 中路由选择和交换利用的信息是不同的。
路由选择表
路由选择表
协议类型
创建路由选择表条目 的路由选择协议的类型
重要信息
出站接口
目的地/ 下一跳
路由选择 度量标准
CRC检查有效吗？
从分组移除 帧头和帧尾
从分组中提取目的地IP地址
把目的地IP地址和路由选择 表进行对比
有匹配的吗？
转发数据分组至路由选择 表项中指定的接口
为数据分组封装上一个新 的CRC尾
为数据分组封装上相应的 帧头
丢弃数据
分组要被路由吗？
在路由器上处理分组。 发送响应
路由选择表中有缺省 路由吗？
RIP，IGRP，EIGRP
路由选择协议
RIP IGRP EIGRP OSPF IS-IS BGP
子网划分
子网划分
课堂练习
学校某系分配到IP网段192.168.1.0 , 因该系有三个办公室，各办公室分别 有13、14、6台电脑，请你为该系设 计子网划分方案；绘制网络拓扑示意 图；写出路由器中路由表的设置情况。
路由选择
就像一个分层的组织方案，允许单个的地 址结合成组并被视为一个整体单元，直到 需要用单个的地址做最后的数据传送。
路由器
维护路由选择表并确保其他路由器知道网 络拓扑中的变化。 当分组到达一个端口时，路由器用路由选 择表来决定把分组发送到哪里？
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
数据必须从这个接口被 发送以到达最终目的地
不同的路由选择协议使用 不同的路由选择度量标准
告诉路由器特定的目的地是直接相连 在路由器上还是通过另一个路由器到 达，这个位于到达最终目的地途中的 路由器叫下一跳
路由选择算法
选取最佳路由的能力
网络是可扩展的
应该很快适应各种 各样的网络变化
可扩展型 灵活性
最优化
▪ 不可靠和尽力是指IP协议尽最大努力传送分组但并不保证传送 结果。
▪ IP定义了IP分组头（包括寻址方法和其他控制信息）的格式。
分组在路由器中的传播和交换
❖ 当一个分组为了到达最终目的地而通过互连网络传 播时，帧头和帧尾在每个路由器设备中被剥离和替 换。
开始 在接口上接收帧
是给路由器 的数据吗？
路由器工作原理与技术
Contents
可路由与被路由协议 IP路由选择协议 子网划分的机制
可路由与被路由协议
❖ 可路由/被路由协议与路由选择协议有些相似，经常发生 混淆。
被路由协议
• 以寻址方案为基础，为分组从一个主机发送到另一个 主机提供充分的第3层地址信息的任何网络协议
• 定义了分组所包含的字段格式。使用路由选择表来转 发分组
链路状态和距离矢量
链路状态
距离矢量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IGP和EGP描述路由 器之间的物理关系， 而距离矢量和链路 状态则是描述在路 由器更新方面路由 器之间是怎样相互
作用的。
使用链路状态数据库来计算通过 网络的最佳路径
采用Djikstra最短路径优先算法 OSPF，IS-IS
根据传闻进行路由选择 采用贝尔曼-福特路由选择算法