# 路由器基础

  • 路由器 (Router) 是一种典型的网络层设备 ,在 OSI 参考模型中被称为中介系统,用于完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接传输数据分组,并确定网络上数据传送的最佳路径
  • 异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。
  • 路由器的主要工作就是为经过的每个数据包寻找一条最佳的传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径的策略(路由算法)是路由器的关键所在。为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据一路由表 (RoutingTable) 供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、下一跳地址和将数据转发出去的接口等信息。
  • 路由表分为静态路由表和动态路由表
    • 静态路由:手工指定(默认路由、静态路由)
    • 动态路由:
    • 距离矢量(Distance-Vector)路由协议:RIP(Routing information Protocol)
    • 链路状态(Link-State)路由协议:OSPF、IS-IS、IGP
    • 平衡混合(Balanced-Hybrid)路由协议:BGP

# 路由器简介和分类:路由器(Router)

  • 用来连接不同的局域网,路由器可以学习和传播各种路由信息,并根据这些路由信息将网络中的分组转发到正确的网络中。路由器工作在第 3 层网络层,具有局域网和广域网两种接口

  • 根据功能、性能、应用分为:

    1. 骨干路由器:主干网络互连,模块化、热备份、双电源等冗余技术。如国家级、省级骨干网互连。如 NE40E 以上系列。
    2. 企业级路由器:用于一个企业出入口,提供多种功能,完成企业组网。可实现数据、语音、视频等应用。如 AR3600 系列。
    3. 接入级路由器:边缘路由器,小型企业,或者部门组网。如 AR2200 系列。

# 路由器上的一些常见端口

  1. Serial 端口:高速同步串口,与广域网连接,可连接 DDN、帧中继、X.25、PSTN 等网络。
  2. Console 端口:初次配置控制台端口,利用终端仿真程序,如超级终端、 SecureCRT 对路由器进行本地配置。
  3. RJ-45 端口:以太网口,通过双绞线连接局域网,有的标识 ETH,有的标识为 10/100 b TX
  4. AUX 端口:远程配置路由器,连接 Modem

# 交换路由的操作系统 VRP:

  • 是华为公司为其网络设备开发的操作维护系统。用户通过运行命令行 CLI,对网络设备进行功能设置

# 访问交换机和路由器的几种方法:

  1. Console 口,初次配置
  2. AUX 口远程拨号
  3. Telnet 带外远程
  4. Web 浏览器输入 IP
  5. 网管软件

webjhj

# 交换和路由中的广播域和冲突域:

  1. 冲突域 : 在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。简单的说就是同一时间内只能有一台设备发送信息的范围。 交换机能分隔冲突域 。一个端口一个冲突域
  2. 广播域 :网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合。简单的说如果站点发出一个广播信号,所有能接收收到这个信号的设备范围称为一个广播域。 路由器能分隔广播域。一个端口一个广播域

# 路由器基本配置实验

# 设置系统的日期、时间和时区

<Huawei>clock time zone BJ add 08:00:00
<Huawei>clock datetime 20:10:00 2015-03-26

# 设置设备名称和管理 IP 地址

<Huawe1>system-view
[Huawei]sysname Server
[Server]interface gigabitethernet0/0/0
[Server-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.137.217.177 24
[Server-GigabitEthernet0/0/0]quit

# 路由相关实验

# 静态路由配置

s

  1. 配置各路由的接口 IP
  • R1
<Huawei>sys
<Huawei>system-view
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]un in en
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysname R1
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.1.1.1 24 //配置接口 IP
[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip address 10.1.4.1 24 //配置接口 IP
[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit
  • R2
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]un in en
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysname R2
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.1.2.1 24 //配置接口 IP 
[R2-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet 0/0/2
[R2-GigabitEthernet0/0/2]ip address 10.1.4.2 24 //配置接口 IP
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.5.1 24 //配置接口 IP
[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit
  • R3
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysn
[R3]UN IN EN
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysname R3
[R3]interface GigabitEthernet 0/0/2
[R3-GigabitEthernet0/0/2]ip address 10.1.5.2 24 //配置接口 IP
[R3-GigabitEthernet0/0/2]quit
[R3]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.1.3.1 24 //配置接口 IP
[R3-GigabitEthernet0/0/1]quit
  1. 配置各路由器的静态 IP
  • R1
[R1]ip route-static 10.1.2.0 255.255.255.0 10.1.4.2 //R1 到 PC2 的静态路由
[R1]ip route-static 10.1.3.0 255.255.255.0 10.1.4.2 //R1 到 PC3 的静态路由
[R1]ip route-static 10.1.5.0 255.255.255.0 10.1.4.2 //R1 到 R3 的静态路由
  • R2
[R2]ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 10.1.4.1 //R2 到 PC1 的静态路由
[R2]ip route-static 10.1.3.0 255.255.255.0 10.1.5.2 //R2 到 PC3 的静态路由
  • R3
[R3]ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 10.1.5.1 //R3 到 PC1 的静态路由
[R3]ip route-static 10.1.2.0 255.255.255.0 10.1.5.1 //R3 到 PC2 的静态路由
[R3]ip route-static 10.1.4.0 255.255.255.0 10.1.5.1 //R3 到 R1 的静态路由
  1. 在各个路由器上执行 display ip routing-table 查看路由表

iprou

  1. 在 PC 机上互相 ping ,可以通信

# 静态路由 IPv6 配置

jtlyv6

  1. 配置各路由的接口 IP(类似 IPv4 配置,IPv6 功能默认关闭,使用时需开启全局使能 IPv6)
  • R1
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]un info en
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysname R1
[R1]ipv6 //全局使能 IPV6(启用路由器 IPv6 报文转发能力)
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0 //进入对应接口
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable //接口开启 IPv6 功能
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 1::1 64 //接口配置对应的 IPv6 地址
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2 //进入对应接口
[R1-GigabitEthernet0/0/2]ipv6 enable //接口开启 IPv6 功能
[R1-GigabitEthernet0/0/2]ipv6 address 3::1 64 //接口配置对应的 IPv6 地址
[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit
  • R2
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysn R2
[R2]ipv6
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/2
[R2-GigabitEthernet0/0/2]ipv6 enable 
[R2-GigabitEthernet0/0/2]ipv6 address 3::2 64
[R2-GigabitEthernet0/0/2]quit
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable 
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 2::1 64
[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit

R2 接口设置步骤同 R1

  1. 配置到各路由器的静态路由
  • R1
[R1]ipv6 route-static 2:: 64 3::2 //R1 到 PC2 的静态 IPv6 路由
  • R2
[R2]ipv6 route-static 1:: 64 3::1 //R2 到 PC1 的静态 IPv6 路由
  1. 检查配置结果
  • 使用 display ipv6 routing-table 命令查看路由器的 IP 路由表
  • 使用 Ping ipv6 命令验证连通性,要求从 PC1 可以 ping 通 PC2

# RIP 路由配置

  • 距离矢量路由协议(D-V)RIPv2 支持 CIDR/VLSM
    • 使用 == 组播地址(224.0.0.x)== 发送路由信息
    • 适用于小型网络(最大跳 15)
    • 30s 广播一次路由信息
    • 工作于网络层
    • 优先级(AD)默认 100

rips

  1. 配置各路由器的接口 IP
  • 配置 R1
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]un in en
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysn R1
[R1]int gig 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]
  • 配置 R2
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]Un in en
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysn R2
[R2]int gig 0/0/2
[R2-GigabitEthernet0/0/2]ip add 192.168.1.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/2]int gig 0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.1.1.1 24
[R2-GigabitEthernet0/0/1]quit
  • 配置 R3
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]Un in en
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysn R3
[R3]int gig 0/0/2
[R3-GigabitEthernet0/0/2]ip add 10.1.1.2 24
[R3-GigabitEthernet0/0/2]int gig 0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 172.16.1.1 24
[R3-GigabitEthernet0/0/1]quit
  • 配置 R4
<Huawei>system-view 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]Un in en
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysn R4
[R4]int gig 0/0/2
[R4-GigabitEthernet0/0/2]ip add 172.16.1.2 24
[R4-GigabitEthernet0/0/2]quit
  1. 配置各个路由器的 RIP 功能
  • 配置 R1
[R1]rip //进入 RIP 配置
[R1-rip-1]network 192.168.1.0 //宣告网络
[R1-rip-1]quit
  • 配置 R2
[R2]rip
[R2-rip-1]network 192.168.1.0
[R2-rip-1]network 10.0.0.0
[R2-rip-1]quit
  • 配置 R3
[R3]rip
[R3-rip-1]network 10.0.0.0
[R3-rip-1]network 172.16.0.0
[R3-rip-1]quit
  • 配置 R4
[R4]rip
[R4-rip-1]network 172.16.0.0
[R4-rip-1]quit
  1. 查看各路由器上 RIP 信息
  • 使用 display rip 1 route

rips

  1. 将 RIP 路由协议升级为 RIPv2 版本

分别在路由器 R1、R2、R3、R4 配置 RIP-2, 在路由器 R1 上配置如下,其他路由器上配置方法相同。

[R1/R2/R3/R4]rip //进入 rip 配置
[R1/R2/R3/R4-rip-1]version 2 //设置 RIPv2 版本
[R1/R2/R3/R4-rip-1]quit
  • 使用 display rip 1 route 查看版本变更效果

# OSPF 路由配置

  • OSPF( Open Shortest Path First 开放式最短路径优先)
    • 自治系统(AS):
      • 自治系统包括一个单独管理实体下所控制的一组路由器(OSPF 是内部网关路由协议,工作于自治系统内部)
    • 链路状态(LS):
      • 指路由器接口的状态(如 Up 、Down 、IP 地址、网络类型、链路开销以及路由器和它邻接路由器间的关系)

  • 链路状态信息通过链路状态通告 (Link State Advertisement, LSA) 扩散到网络上的每台路由器,每台路由器根据 LSA 信息建立一个于千网络的拓扑数据库(邻居表)
    • 最短路径优先算法 (SPF)= 迪克斯加算法 (Dijkstra)
      • 利用从 LSA 通告得来的信息计算到达每一个目标网络的最短路径,以自身为根生成一棵树,包含了到达每个目的网络的完整路径
    • 路由器标识
      • OSPF 的路由标识是一个 32 位的数字,它在自治系统中被用来唯一地识别路由器。默认使用最高回环地址(loopback),若回环地址没有被配置,则使用物理接口上最高的 IP 地址作为路由器标识
    • 邻居和邻接
      • OSPF 在相邻路由器间建立邻接关系,使它们交换路由信息。
      • 邻居是指共享同一网络的路由器,并使用 Hello 包来建立和维护邻居路由器间的邻接关系。
    • 区域
      • 在 OSPF 网络中使用区域 (Area) 为自治系统分段。
      • OSPF 是一种层次化的路由选择协议,区域 0 是一个 OSPF 网络中必须具有的区域,也称为主干区域,其他所有区域要求通过区域 0 互连到一起。

  • 简化原理:
    • 发送 Hello 报文建立邻间关系(邻居表)→形成链路状态数据库(拓扑表)→SPF(Dijkstra)算法形成路由表(路由表)

ospfs

  1. 配置各个路由器的接口 IP
  2. 配置各路由器的区域
  • 区域 0

    1. 配置 R1
    [R1]ospf //进入 ospf 配置
    [R1-ospf-1]area 0 //进入区域 0
    [R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255 //宣告网络(通配符掩码)
    1. 配置 R2
    [R2]ospf
    [R2-ospf-1]area 0
    [R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255
  • 区域 1

    1. 配置 R1
    [R1]ospf //进入 ospf 配置
    [R1-ospf-1]area 1 //进入区域 1
    [R1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.2.0 0.0.0.255 //宣告网络(通配符掩码)
    1. 配置 R3
    [R3]ospf
    [R3-ospf-1]area 1
    [R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.2.0 0.0.0.255
    [R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.3.0 0.0.0.255
    1. 配置 R5
    [R5]ospf
    [R5-ospf-1]area 1
    [R5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.3.0 0.0.0.255
  • 区域 2

    1. 配置 R2
    [R2-ospf-1]ospf //进入 ospf 配置
    [R2-ospf-1]area 2 //进入区域 2
    [R2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.4.0 0.0.0.255 //宣告网络(通配符掩码)
    1. 配置 R4
    [R4]ospf
    [R4-ospf-1]area 2
    [R4-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.4.0 0.0.0.255
    [R4-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.5.0 0.0.0.255
    1. 配置 R6
    [R6]ospf
    [R6-ospf-1]area 2
    [R6-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.5.0 0.0.0.255

  1. 查看各路由器的路由表 ( dis ip routing-table/dis ospf peer )

ospfse

  1. 使用 dis ospf routing 查看 R1 R3 R5 R6

ospfeqw