第6章路由器及其基本配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.1概述

路由器能實現(xiàn)具有異種子網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的互連功能。可以實現(xiàn)不同子網(wǎng)間協(xié)議轉(zhuǎn)換，包括局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。具備路由表的建立、刷新、查找功能。路由器可以利用自己的緩存及流量控制協(xié)議適配不同的速率。路由器不轉(zhuǎn)發(fā)廣播消息，能夠防止廣播風(fēng)暴，提高網(wǎng)絡(luò)安全。路由器可實現(xiàn)主備線路的切換及復(fù)雜的流量控制。 路由器適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，適用于在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中提供最優(yōu)路徑。路由器能更好地處理多媒體信息，隔離不需要的通信量，節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬，減少主機負(fù)擔(dān)。 但是它不支持非路由協(xié)議，數(shù)據(jù)包需要軟件處理，容易成為瓶頸，安裝和調(diào)試比較復(fù)雜，相對其他網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的價格較高。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.1.1路由器的基本原理

路由器在選擇從一個網(wǎng)絡(luò)到另一個網(wǎng)絡(luò)的路徑時通過下列兩步實現(xiàn)： （1）路由器接收信息分組并讀取信息分組中的目的網(wǎng)絡(luò)地址，并判斷該網(wǎng)絡(luò)地址是否位于該路由器相連的網(wǎng)絡(luò)上。若是，則直接將信息分組傳送給目的網(wǎng)絡(luò)地址的工作站。 （2）若路由器沒有直接連接到目的網(wǎng)絡(luò)上，則查詢其路由選擇表，并找出信息分組轉(zhuǎn)發(fā)的下一路由器，該路由器應(yīng)是更靠近信息分組的最終目的地。如果路由表中查找不到目的IP地址項目，路由器會將數(shù)據(jù)包送向它的缺省網(wǎng)關(guān)處理，即路由表將不知轉(zhuǎn)向何處的數(shù)據(jù)包都送向缺省網(wǎng)關(guān)。路由器通過逐級的傳送，最終將數(shù)據(jù)包送向目的地。對于無法傳送的數(shù)據(jù)包，路由器將丟棄它。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.1.2路由器的啟動過程（1）POST（加電自檢），檢測路由器的硬件。（2）裝載ROM中的Bootstrap代碼。（3）查找IOS。（4）裝載IOS。（5）尋找配置。（6）裝載配置，最后正常運行。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.1.3路由器的構(gòu)成1.硬件系統(tǒng)(1）CPU（2）內(nèi)存①FlashMemory②RAM③ROM④NVRAM（3）路由器接口（Interface）①局域網(wǎng)接口②廣域網(wǎng)接口③配置接口（4）系統(tǒng)總線（Buses）（5）電源（PowerSupply）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理062.軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)主要有：IOS、運行配置文件和啟動配置文件三部分組成。 （1）IOS（InternetworkOperatingSystem，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）

IOS是Cisco公司的路由器專用操作系統(tǒng)，為便于稱呼，路由器的IOS稱為CiscoIOS，也稱為思科IOS。IOS是Cisco路由器系統(tǒng)軟件的重要組成部分。CiscoIOS軟件運行于80%以上Internet主干網(wǎng)絡(luò)路由器中，它提供了全面的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實現(xiàn)許多豐富的網(wǎng)絡(luò)功能。 （2）運行配置文件（RunnningConfiguration） 運行配置文件也稱為活動配置文件，駐留在RAM中，包含了目前在路由器中“活動”的IOS配置命令。配置IOS時，其實就是更改路由器的運行配置。（3）啟動配置文件（StartupConfiguration） 啟動配置文件也稱為備份配置文件，駐留在NVRAM中，包含了希望在路由器啟動時執(zhí)行的配置命令。啟動完成后，啟動配置文件就變成了運行配置文件。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.2路由器類型1.按性能分類 路由器按性能檔次可分為高、中和低端路由器，低端路由器主要適用于小型網(wǎng)絡(luò)的Internet接入或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程接入，端口數(shù)量和類型、包處理能力都非常有限。中端路由器適用于較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，擁有較高的包處理能力，具有較豐富的網(wǎng)絡(luò)接口，適應(yīng)較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。高端路由器主要應(yīng)用于大型網(wǎng)絡(luò)的核心路由器，擁有非常高的包處理性能，并且端口密度高、端口類型多，以適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 通常將背板交換能力大于40Gbps的路由器稱為高端路由器，背板交換能力在25G～40Gbps之間的路由器稱為中端路由器，低于25Gbps的當(dāng)然就是低端路由器了。背板交換能力就是指路由器的接口處理器和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理062.按結(jié)構(gòu)分類 路由器按結(jié)構(gòu)可分為模塊化結(jié)構(gòu)路由器和非模塊化結(jié)構(gòu)路由器。模塊化結(jié)構(gòu)路由器有若干插槽，可以插入不同的接口卡，根據(jù)實際需要進行靈活的升級和變動，可擴展性較好，可以靈活地配置路由器，以適應(yīng)企業(yè)不斷增加的業(yè)務(wù)需求；非模塊化路由器就只能提供固定的端口，可擴展性較差，一般價格比較便宜。通常中高端路由器為模塊化結(jié)構(gòu)，低端路由器為非模塊化結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理063.按應(yīng)用分類 骨干級路由器是實現(xiàn)企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的關(guān)鍵設(shè)備，骨干級路由器位于網(wǎng)絡(luò)中心。 企業(yè)級路由器連接許多終端系統(tǒng)，連接對象較多，但系統(tǒng)相對簡單，且數(shù)據(jù)流量較小，對這類路由器的要求是以成本最低的方法實現(xiàn)盡可能多的端點互聯(lián)，同時還要求能夠支持不同的服務(wù)質(zhì)量。 接入級路由器主要應(yīng)用于連接家庭或小型企業(yè)的局域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理064.按協(xié)議支持?jǐn)?shù)量劃分 路由器能支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的數(shù)量也是衡量其性能指標(biāo)的一個方面，從支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能力的角度，可分為單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器。通常支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議越多，則適用范圍越廣泛，但是價格也越高，目前的路由器基本上都支持TCP/IP協(xié)議。5.從性能上劃分 從性能上分，路由器可分為線速路由器以及非線速路由器。所謂"線速路由器"就是完全能夠按傳輸介質(zhì)帶寬進行通暢傳輸，基本上沒有間斷和延時。通常線速路由器是高端路由器，具有非常高的端口帶寬和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，能以媒體速率轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；中低端路由器是非線速路由器。但是一些新的寬帶接入路由器也有線速轉(zhuǎn)發(fā)能力。6.從應(yīng)用劃分 從功能上劃分，路由器可分為通用路由器與專用路由器。一般所說的路由器皆為通用路由器。專用路由器通常為實現(xiàn)某種特定功能對路由器接口、硬件等做特地優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.3路由器的采購與技術(shù)展望6.3.1路由器的采購1.路由器的管理方式2.路由器所支持的路由協(xié)議3.路由器的安全性4.丟包率5.背板能力6.吞吐量7.轉(zhuǎn)發(fā)時延8.路由表容量9.可靠性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.3.2路由器的技術(shù)展望1.太比特路由器 太比特路由器是一種具有Tbit/s級的交換容量、支持多業(yè)務(wù)的超高速路由器，是構(gòu)成下一代骨干網(wǎng)的關(guān)鍵要素之一。太比特路由器比吉比特路由器交換容量更大、支持業(yè)務(wù)更多、性能更完備。太比特路由器采用了全新的分布式體系結(jié)構(gòu)，其優(yōu)越的性能還表現(xiàn)在如下幾個方面：(1)使用光纖交換背板代替電子交換背板，提高了交換背板的容量和可靠性；(2)模塊化、分布式體系結(jié)構(gòu)和分布式軟件的設(shè)計，保證靈活的擴展能力，這是太比特路由器設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)；(3)接口支持DWDM，并逐漸替代SONET，以提高數(shù)據(jù)傳輸效率和降低成本；(4)采用鏈路融合技術(shù)，保證系統(tǒng)的靈活配置，滿足不同用戶的需求。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理062.MPLS技術(shù)

MPLS（Multi-PropocolLabelSwitching）即多協(xié)議標(biāo)記交換。MPLS屬于第三代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，是新一代的IP高速骨干網(wǎng)絡(luò)交換標(biāo)準(zhǔn)，由IETF提出，由Cisco、ASCEND、3Com等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大廠所主導(dǎo)。

MPLS是集成式的IPOverATM技術(shù)，它整合了IP選徑與第二層標(biāo)記交換為單一的系統(tǒng)，因此可以解決Internet路由的問題，使數(shù)據(jù)包傳送的延遲時間減短，增加網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣?，更適合多媒體數(shù)據(jù)的傳送。MPLS技術(shù)的引入是未來路由器的必然趨勢。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理063.路由器硬件技術(shù)增強未來路由器將使用基于硬件的交換和分組轉(zhuǎn)發(fā)引擎，采用專用集成電路（ASIC）芯片上實現(xiàn)原來由軟件實現(xiàn)的功能，這樣將大大降低成本，提高系統(tǒng)性能。另外路由器向并行處理的方向發(fā)展，逐漸拋棄易造成擁塞的共享式總線，采用交換背板結(jié)構(gòu)，進一步發(fā)展在光纖連接上進行的線速選路技術(shù)，為Internet過渡到全光基礎(chǔ)設(shè)施奠定基礎(chǔ)。4.光路由器光路由器是將路由和光交換綜合而成的設(shè)備，隨著光纖技術(shù)的逐步發(fā)展，IPoverOptical必將逐步發(fā)展起來，光路由器使用IP協(xié)議，通過在不同波長間交換業(yè)務(wù)，允許動態(tài)控制帶寬，為開展新業(yè)務(wù)提供更多的靈活性。5.其他性能要求的提高其他方面包括接口速度的高速化、交換能力海量化、關(guān)注業(yè)務(wù)開展，包括VPN，MPLS等，從控制層、管理層和數(shù)據(jù)層等方面對網(wǎng)絡(luò)安全性的關(guān)注、關(guān)注服務(wù)質(zhì)量（QOS）等。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.4路由器的基本配置6.4.1配置途徑1.控制臺端口方式 這種方式一般是對路由器進行初始化配置時采用，它將PC機的串口直接通過專用的配置連線與路由器控制臺端口“console”相連。在PC上運行終端仿真軟件，與路由器進行通信，完成路由器的配置。也可以將PC與路由器輔助端口AUX直接相連，以進行路由器的配置。2.遠(yuǎn)程登錄（Telnet）方式 如果為路由器設(shè)置了管理IP地址和相關(guān)的telnet管理口令，并啟動了telnet管理方式，就可通過運行Telnet程序的計算機作為路由器的虛擬終端與路由器建立通信，完成路由器的配置。這種配置方式出現(xiàn)的操作界面與通過控制臺端口與超級終端進行連接時的基本相同。3.網(wǎng)絡(luò)管理軟件方式 可以通過運行網(wǎng)絡(luò)管理軟件（如Cisco的CiscoWorks、HP的OpenView等）對路由器進行配置。通常cisco路由器都采用ConfigMaker進行配置，ConfigMaker是一個針對Cisco路由器開發(fā)的路由配置工具，它采用圖形化的方式對路由器進行配置，然后將所做的配置通過網(wǎng)絡(luò)下載到路由器上。ConfigMaker要求路由器運行在11.2以上版本的IOS。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.4.2基本配置項目1.路由命令的配置模式（1）用戶模式（2）特權(quán)模式（3）全局配置模式(GlobalConfiguration)（4）接口配置模式（5）終端線路配置模式（6）路由器協(xié)議配置模式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理062.主機名和相關(guān)密碼的配置(略）3.端口的基本配置(略）(1)選擇端口(2)設(shè)置對端口的描述(3)配置通訊方式(4)配置端口速度(5)配置端口帶寬(6)配置MTU(7)配置封裝協(xié)議(8)配置端口的時鐘頻率(9)激活與禁用端口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理064.端口的IP配置（1）以太網(wǎng)端口的IP配置（2）串口IP的配置1）DTE端口的設(shè)置2）DCE串口配置命令序列：3）令牌環(huán)網(wǎng)接口的配置5.DNS的相關(guān)配置6.配置終端會話網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理067.文件管理（1）瀏覽文件系統(tǒng)①查看文件系統(tǒng)信息命令router#show②列出和改變當(dāng)前文件目錄router#pwdrouter#cd[:]。③顯示有關(guān)文件的信息router#dir[/all][:][path/]。④查看有關(guān)本地或者遠(yuǎn)程文件的信息router#show。⑤查看本地或者遠(yuǎn)程文件的內(nèi)容router#more[/ascii|/binary|/ebcdic]。（2）閃存中刪除文件①從閃存存儲器中刪除文件router#delete[:]。②恢復(fù)被刪除的文件router#undeleteindex[:]。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理06③從閃存存儲器中永久性地刪除文件router#squeeze。（3）移動文件系統(tǒng)①保存活動配置文件供引導(dǎo)使用router#copyrunning-configstartup-config。②把文件拷貝到活動配置中router#copysourcerunning-config。③把文件保存到TFTP服務(wù)器上router#copysourcetftp://address/。④把文件保存到閃存存儲器中router#copysourceflash-://path/。（4）有關(guān)文件管理的命令①壓縮配置文件router(config)#servicecompress-config。②從閃存文件系統(tǒng)中指定一個IOS引導(dǎo)映像router(config)#bootsystemflashflash-:/directory/。③配置路由器作為閃存存儲器中的文件的TFTP服務(wù)器router(config)#tftp-serverflashflash-:/directory/。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理068.其他命令本節(jié)主要介紹一些與路由器配置相關(guān)的命令。（1）顯示命令router#showversion//顯示版本router#showrun//顯示基本運行情況router#showstartup-config//顯示開機設(shè)置router#showinterfaces//顯示所有端口情況router#showint[端口號]//顯示某端口的情況router#showhistory//顯示前n條命令router#showclock//顯示時鐘網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理06（2）設(shè)置和顯示日期時間命令router#clockset10:30:0015may2000router#showclock（3）保存路由器的配置router#showrun//顯示配置信息router#showstartup-config//顯示NVRAM中保存的初始配置信息router#copyrunning-configstartup-config//將配置的所有內(nèi)容復(fù)制到NVRAM中router#showrunrouter#showstartup-config//再次查看，兩種配置信息應(yīng)該相同router#erasestart//擦除NVRAM中的配置信息router#showstartup-config//查看初始配置信息router#reload//重新啟動路由器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理06（4）配置超時(timeout)router(config)#lineconsole0router(config_line)#exec-timeout00命令中的00代表著永不超時,第1個0代表分鐘,第2個0代表秒。（5）顯示同步設(shè)置router(config)#lineconsole0router(config_line)loggingsynchronous（6）相關(guān)操作命令簡寫、幫助命令“？”和命令全寫補充的使用命令的幫助提示操作通常使用“？”命令，路由器相關(guān)操作命令簡寫、幫助命令“？”和命令全寫補充的使用等內(nèi)容和交換機的完全相同。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.5路由器的基本維護6.5.1路由器IOS的備份和升級（略）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理066.5.2CDP協(xié)議的配置 CDP（CiscoDiscoveryProtocol），即思科設(shè)備發(fā)現(xiàn)協(xié)議，使用其可發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中相鄰的Cisco設(shè)備，包括交換機、網(wǎng)橋、訪問服務(wù)器和交換機，從而便于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)對所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置和管理。

CDP是一個可運行于所有Cisco產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。借助CDP，可以查看直接連接至該交換機的所有Cisco設(shè)備。CDP用來獲取相鄰設(shè)備的協(xié)議地址，以及發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備的平臺。CDP也可為路由器的使用提供相關(guān)接口信息。CDPV2，是CDP協(xié)議目前使用最普遍的版本，它具有更高的智能設(shè)備跟蹤性能。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理061.在路由器上啟用CDP協(xié)議在路由器上配置啟用CDP協(xié)議的命令為“CDPrun”，禁用CDP的命令為“noCDPrun”，如下是配置的一個實例：Router#configureterminalRouter(config)#CDPrun//啟用CDP。Router(config)#end//返回特權(quán)配置模式Switch#showCDP//校驗配置Switch#copyrunning-configstartup-config//保存當(dāng)前配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理062.在接口啟用CDP有時候為了方便，可以在路由器的相關(guān)接口上啟用CDP協(xié)議，在接口上配置CDP協(xié)議的時候，首先要制定對應(yīng)接口，然后使用“CDPenable”命令啟用CDP協(xié)議，如果要禁用該端口上的CDP協(xié)議，則輸入“noCDPenable”命令即可。第一步：進入全局配置模式。如下是配置的一個實例：Router#configureterminalRouter(config)#interfacefa0/0//指定配置接口Router(config-if)#CDPenable