路由器知識講座,1,KingNet,2,主要內容,網(wǎng)絡的體系結構路由器的基本功能路由器的工作原理Cisco路由器產品介紹路由器的基本配置路由器連網(wǎng)中的故障分析,KingNet,3,一、網(wǎng)絡的體系結構,把計算機機網(wǎng)絡要實現(xiàn)的整體功能給予結構化和模塊化，把整體功能劃分為幾個相對獨立的子功能層次，各功能層次間有機連結在一起，下層支持上層，上層調用下層，即組成了網(wǎng)絡整體的分層體系結構。,KingNet,4,ISO/OSI七層參考模型,應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層,應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層,通信介質,KingNet,5,應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層,資源子網(wǎng),通信子網(wǎng),KingNet,6,物理層,建立、維護和拆除物理鏈路的機械、電氣和功能的特征，把實體連接起來，在物理介質上傳輸無特征的比特流網(wǎng)卡、RS232C、V24、X.21、V35都屬于物理層范圍,KingNet,7,數(shù)據(jù)鏈路層,組織成幀和實現(xiàn)介質訪問控制，并用校驗、確認重發(fā)等機制把物理鏈路提升為無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。把無特征的二進制位流組織成幀（Frame），在幀頭加源目的物理地址，保證以幀為單位可靠地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康牡亍?KingNet,8,數(shù)據(jù)鏈路層,分為MAC（介質訪問控制）子層和LLC（邏輯鏈路控制）子層。MAC主要是組織幀、封幀和解幀，并對網(wǎng)上多個站點實現(xiàn)介質訪問控制。LLC在頂端提供多個服務訪問點LSAP，可為多個用戶進程提供多條數(shù)據(jù)鏈路復用同一物理鏈路。,KingNet,9,網(wǎng)絡層,對數(shù)據(jù)包從源節(jié)點，經由中間一些節(jié)點到目的節(jié)點的路徑進行選擇（包括建立、維持、拆除等）和分組交換及流量控制技術，實現(xiàn)點到點的數(shù)據(jù)傳輸，使傳輸層擺脫路由選擇、交換方式、擁護控制等網(wǎng)絡細節(jié)，實現(xiàn)端到端的數(shù)據(jù)傳輸。,KingNet,10,TCP/IP分層結構,應用層（進程）傳輸層（TCP和UDP）網(wǎng)際層（IP）,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層物理層,邏輯網(wǎng)絡,KingNet,11,TCP/IP和OSI對應,傳輸層（TCP和UDP）網(wǎng)際層（IP）,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層物理層,應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層,應用層,KingNet,12,TCP/IP邏輯網(wǎng)絡與上下層關系,A機,B機,應用層,應用層,TCP層,IP層,通信子網(wǎng),一個統(tǒng)一的邏輯網(wǎng)絡,EthernetARCnetTokenRing,KingNet,13,TCP/IP數(shù)據(jù)的封裝過程,TCP/UDP報文,IP報頭IP數(shù)據(jù),幀頭物理幀數(shù)據(jù),IP數(shù)據(jù)包,物理幀,傳輸層,網(wǎng)絡層,鏈路層,IP報頭：源、目的IP地址，是邏輯地址幀頭：源、目的物理地址，是真實地址,KingNet,14,數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程,路由器A,路由器B,IP尋徑,IP尋徑,IP數(shù)據(jù)報,邏輯網(wǎng)IP層,加幀頭,去幀頭,幀傳輸和直接尋徑,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,KingNet,15,路由器正是工作在IP下三層的通信子網(wǎng)上，從而屏蔽了底兩層物理網(wǎng)絡的差異，實現(xiàn)各種網(wǎng)絡的互聯(lián)。,KingNet,16,二、路由器的功能,路由器,Router,路由,KingNet,17,主要功能,連接多個獨立的網(wǎng)絡或子網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)間最佳尋徑和數(shù)據(jù)報傳送流量管理：包過濾、負載分流、負載均衡、優(yōu)先冗余和容錯數(shù)據(jù)壓縮、加密,KingNet,18,網(wǎng)絡互聯(lián),路由器總是有多個LAN和WAN端口，每個端口所聯(lián)的網(wǎng)段是一個獨立的網(wǎng)絡或子網(wǎng)號。,WAN,192.11.1.0,192.11.2.0,192.11.3.0,192.11.4.0,192.11.5.0,掩碼：255.255.255.0,KingNet,19,網(wǎng)絡互聯(lián),路由器能對其互聯(lián)的兩個異構形網(wǎng)絡的幀格式進行轉換。,F.R,主機A,主機B,TokenRing,Ethernet,routerA,routerB,KingNet,20,網(wǎng)絡互聯(lián),路由器所聯(lián)網(wǎng)絡的廣播包被隔離在本網(wǎng)段之內，起到了防火墻作用。根據(jù)統(tǒng)計的80/20規(guī)律，一個網(wǎng)絡應用的80信息是在同一個LAN中交換的，使80的信息不會經路由器轉到其它網(wǎng)絡上，隔離廣播風暴，從面提高了整個網(wǎng)絡的帶寬。,KingNet,21,網(wǎng)間尋徑和數(shù)據(jù)傳送,尋徑的依據(jù)是經過每個路由器中的路由表。路由表指明了從源站點到目的站點的一條路徑。路由協(xié)議是生成路由表的方法，分為靜態(tài)路由協(xié)議和動態(tài)路由協(xié)議。,KingNet,22,網(wǎng)間尋徑和數(shù)據(jù)傳送,靜態(tài)路由協(xié)議：手工為每臺路由器編寫一張固定不變的靜態(tài)路由表；動態(tài)路由協(xié)議：為每臺路由器配置一個動態(tài)路由尋徑協(xié)議，讓該路由協(xié)議自動形成和刷新路由表。動態(tài)路由協(xié)議有：RIP、RIP、IGRP、EIGRP、OSPF、ISIS、BGP、EGP等。,KingNet,23,流量管理,包過濾：過濾某些用戶不需要的信息流，減少網(wǎng)絡流量，緩解網(wǎng)絡阻塞。包括對特定的工作站、某些網(wǎng)絡或子網(wǎng)、某些協(xié)議。,KingNet,24,流量管理,優(yōu)先權：對特定服務的包給予特別的優(yōu)先權，使某些對延時敏感的包快速通過。排隊：對某幾類服務進行排隊通過,KingNet,25,解決擁塞問題,輸出速度跟不上輸入速度，路由器的緩存可能被淹沒。采用源抑制，發(fā)現(xiàn)擁塞時，向源主機發(fā)送源抑制的ICMP報文，源主機收到報文后，降速發(fā)送。,KingNet,26,冗余和容錯,負載分流（LoadSharing）負載均衡（LoadBalancing）雙路由熱備份（Hot-Stand-By）,KingNet,27,三、路由器工作原理,路由器的工作原理路由器的結構和啟動過程路由器的基本配置,KingNet,28,路由器的工作原理,路由器工作在OSI模型中下三層，最高層為網(wǎng)絡層，通過統(tǒng)一的第三層來屏蔽底兩層的不同，從而實現(xiàn)多個獨立的異種網(wǎng)互聯(lián)，并通過路由表實現(xiàn)尋徑；由于是一個存儲轉發(fā)設備，可以實現(xiàn)包的過濾、優(yōu)先、排隊等流量管理。,KingNet,29,路由器的工作原理,路由器A,路由器B,IP尋徑,IP尋徑,IP數(shù)據(jù)報,邏輯網(wǎng)IP層,加幀頭,去幀頭,幀傳輸和直接尋徑,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,KingNet,30,路由器的工作原理,Cisco路由器的IOS（InternetworkOperatingSystem）是路由器的操作系統(tǒng),就象計算機的操作系統(tǒng)一樣。,KingNet,31,路由器內存體系結構,RAMNVRAMFlashROM,ConsoleAuxiliar,Interfaces,KingNet,32,內存:ROM,ROM：相當于PC的BIOS。存放引導程序和IOS的一個最小子集。為只讀存儲器，系統(tǒng)掉電，程序不會丟失。,KingNet,33,內存：Flash,Flash：包含壓縮的IOS和微代碼是一種可擦寫，可編程的ROM，系統(tǒng)掉電，程序不會丟失。,KingNet,34,內存：NVRAM,NVRAM（No-VoliateRAM）：存放路由器的配置文件。系統(tǒng)掉電，程序不會丟失。,KingNet,35,內存：RAM,動態(tài)內存，系統(tǒng)掉電，內容丟失。,CommandExecutive,InternetworkOperatingSystem,Program,ActiveConfigurationFile,Table,Buffer,RAM,KingNet,36,路由器的啟動過程,首先運行ROM的程序，進行系統(tǒng)自檢和引導，然后讀Flash內的IOS，裝入DRAM中，并從NVRAM中讀入路由器的配置，計算并生成路由表。,KingNet,37,路由表生成過程,開機初始化時形成初步路由表通過與相鄰路由器交換路由信息刷新完善路由表,KingNet,38,四、Cisco簡介,世界上占領先地位的網(wǎng)間網(wǎng)互聯(lián)技術和產品服務供應商。1984年成立于加州MenloPark。取名于SanFrancisco,KingNet,39,全球重要的網(wǎng)絡廠商,交換機份額：35路由器份額：60Internet骨干網(wǎng)路由器：80,KingNet,40,產品系列,全系列產品滿足不同用戶的要求,Cisco1600,Cisco2500,Cisco2600,Cisco3600,Cisco4000,As5200/5300,As5800,Cisco7200,Cisco7500,Cisco12000,KingNet,41,路由器產品系列,部門級：1600、2500多媒體：2600、3600企業(yè)級：4000、7200骨干級：7500電信運營級：12000訪問服務：5200、5300、5800,KingNet,42,Cisco的IOS,版本應用,KingNet,43,五、路由器基本配置,三種工作模式各端口地址連入WAN包封裝路由協(xié)議,KingNet,44,三種工作模式,用戶模式Router特權模式RouterenablePassword:Router#,KingNet,45,三種工作模式,全局模式Router#configtermEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Router(config)#,KingNet,46,幫助HELP！,在任何模式、任何情況下均可鍵入“？”來得到幫助。Router？Router#？Router(config)#?,KingNet,47,配置局域口,Router(config)#inte0Router(config-if)#Router(config-if)#ipaddress200.61.17.253255.255.255.0Router(config-if)#noshutdownRouter(config-if)#exit,KingNet,48,配置廣域口并封裝協(xié)議,Router(config)#ints0Router(config-if)#ipaddress200.61.16.252255.255.255.0Router(config-if)#encapframe-relayRouter(config-if)#frame-relaylmi-typeansiRouter(config-if)#frmapip200.61.16.251104bro,KingNet,49,路由協(xié)議配置,Router(config)#routerigrp100Router(config-router)#Router(config-router)#network200.61.16.0Router(config-router)#exit,KingNet,50,查看路由器狀態(tài),Router#showints0Router#showiprouteRouter#showrun,KingNet,51,六、路由器故障分析,物理層故障鏈路層故障網(wǎng)絡層故障路由器常見故障表現(xiàn)路由器使用注意事項,KingNet,52,物理層故障,指為網(wǎng)絡提供物理連接的硬件故障,Modem,Modem,DDN節(jié)點,用戶端,局端,?,臺,卡,KingNet,53,物理層故障,主要有：外線不通、Modem未加電。,KingNet,54,路由器表現(xiàn)（本端）,Router#showints0Serial0isdown,lineprotocolisdownInternetaddressis200.32.200.198/28EncapsulationHDLC，DCD=downDSR=downDTR=downRTS=downCTS=down,KingNet,55,路由器表現(xiàn)（對端）,Router#showints0Serial0isup,lineprotocolisdown,KingNet,56,鏈路層故障,故障因素較多,Modem,Modem,DDN節(jié)點,用戶端,局端,?,?,?,?,?,?,臺,卡,KingNet,57,路由器表現(xiàn),Router#showints0Serial0isup,lineprotocolisdownDCD=DSR=DTR=RTS=CTS=或Serial0isup,lineprotocolisupSerial0isup,lineprotocolisdown循環(huán),KingNet,58,鏈路層故障因素,路由器廣域口損壞Modem和路由器的連接電纜損壞用戶Modem損壞異種路由器互聯(lián)，鏈路層封裝協(xié)議不一致。局端卡式Modem損壞;局端端口壞局端轉接電纜損壞,KingNet,59,鏈路層故障因素（續(xù)）,網(wǎng)管數(shù)據(jù)沒做上或沒做對DTU網(wǎng)管設置，DCD置高中繼不好或沒做對幀中繼線路中，封裝Annex-D未配E1信令為CCS，時隙對應問題。,KingNet,60,鏈路層故障因素（續(xù)）,局端Modem的時鐘跳線不對，造成雖然連通，但傳輸速度極慢，且有丟包現(xiàn)象。DDN節(jié)點機下的分配盤端口壞以上兩點造成循環(huán)UPdown對端路由器關機,KingNet,61,故障排除,網(wǎng)管分段打環(huán)測誤碼網(wǎng)管分段打環(huán)，路由器接收。從用戶端Modem燈的狀態(tài)判斷，TD不亮，基本上是用戶端設備損壞。設備替換,KingNet,62,網(wǎng)絡層故障,點對點鏈路，路由器廣域網(wǎng)端口IP地址不在同一網(wǎng)段上。路由協(xié)議配置不正確,KingNet,63,路由器表現(xiàn),Router#showints0Serial0isup,line