第三章 路由器的配置与管理 3.1路由原理 3.2路由器的基本配置 3.3静态路由及配置 3.4动态路由协议及配置 路由原理
路由器用于连接多个网络，那么如何实现一个网络中的主机与另外一个网络中的主机互相访问呢？当IP子网中的一台主机
发送数据包给同一个子网的另一台主机时，它将直接把IP分组发送网络上，目的主机就可以收到，当数据包发送给不同子网中的主机时，就必须通
过“默认网关”。“默认网关”是一个子网通往其他网络的门，必须是具有路由功能的设备，一般可以用路由器。当数据包发送给路由器以后，路由
器根据IP数据包中的IP地址的网络号信息，在路由表中查找到达该目的网络应使用的路由器端口，然后通过该端口将IP分组发送出去。通过一
个个路由器的中转，最终到达目的子网。 所谓路由表，指的是路由器或者其他互联网网络设备上存储的表，该表中存有到达特定网
络终端的路径，还有一些与这些路径相关的度量。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据包寻找一条最佳传输路径，并将该
数据有效地传送到目的站点。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——路由表（Routing Table），供路由
选择时使用，表中包含的信息决定了数据转发的策略。 1．路由表概述 2．路由表的构成（1）路由类型：路由表的第一项就是路由类型。2．
路由表的构成 （2）目的地址2．路由表的构成 （3）下一跳地址：路由表中的下一跳地址，表示要把本数据传送到目的端，应该经过的下一个
路由设备（或者端口）。 2．路由表的构成 （2）目的地址2．路由表的构成 （1）路由类型：路由表的第一项就是路由类型。2．路由表的
构成 2．路由表的构成 数据从PC1传输到PC2，在路由器R1上来看，下一跳地址为192.168.3.2或者R2上的S0/2端口。
（4）管理距离：管理距离是指一种路由协议的路由可信度。2．路由表的构成 2．路由表的构成 2．路由表的构成 （5）度量值：当使用
同一种路由协议时，如果有多条路径到达相同目标网络，路由器需要一种机制来计算最优路径，这就是度量。3．路由的分类（1）直连路由直连路
由标识了路由器的邻居，在路由表中用“C”表示。。（2）静态路由静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息，在路由表中用“S”表示。
（3）动态路由动态路由器上的路由表项是通过相互连接的路由器之间交换彼此信息，然后按照一定的算法优化出来的，这些路由信息在一定时间间
隙里不断更新，以适应不断变化的网络，随时获得最优的寻路效果。课堂练习1.路由表由哪几部分组成？2.从路由的形成方式上来看，路由主要
分为哪几类？作业1.简述网间数据的传递过程。2.试分析管理距离的作用。反思 从功能角度讲，三层交换机和路由器一样属于
网络层设备，能够进行三层数据包的转发；从性能角度讲，三层交换机能够基于ASIC芯片进行硬件的转发（一次路由多次交换），路由器通过C
PU和软件进行运算转发数据，性能低；从接口类型角度讲，三层交换机一般只具备以太网接口，类型单一，接口密度大，路由器能够提供各种类型
的广域网接口，能够连接不同类型的网络链路，接口数较少；从应用环境方面对比，三层交换机一般用于局域网内不同网段间的互通，路由器一般用
于网络出口或广域网互联。路由器的基本配置介绍1．路由器的端口（1）局域网端口 顾名思义，路由器的局域网接口用于将路由器连接到局
域网，常用的包括快速以太网接口和高速以太网接口。 （2）广域网端口 路由器的广域网接口主要包括串行接口、ISDN接口和帧中继接口
。广域网接口用于连接路由器与外部网络，或实现路由器之间的互联。 2．路由器的配置模式除了基本的用户模式、特权模式、全局配置模式、端
口配置模式以外，路由器最终的一种模式就是路由配置模式。例如：router#router#configure terminalrou
ter(config)#router rip！进入RIP协议配置模式router(config-router)#network 1
92.168.1.0！配置路由器的直连路由3．路由器的基本配置（1）设置路由器的主机名Router(config)#hostnam
e student-1Student-1(config)#（2）设置路由器的特权密码router(config)# enable
secret 123456router(config)# enable password 1234563．路由器的基本配置（3）配
置路由器允许Telnet登录开启Telnet登录的步骤如下：router#configure terminalrouter(con
fig)#line vty 0 4router(config-line)#loginrouter(config-line)#pss
word 1234563．路由器的基本配置（4）路由器端口基本配置选择路由器的端口interface type mod/port设
置端口时钟速率router(config-if)#clock rate 64000设置端口的IP地址router(config)#
interface fastethernet 0/1router(config-if)#ip address 192.168.1.
1 255.255.255.03．路由器的基本配置（4）路由器端口基本配置启用或禁用端口router(config)#interf
ace fastethernet 0/1router(config-if)#shutdownrouter(config-if)#n
o shutdown3．路由器的基本配置（5）保存配置Router#copy running-config startup-con
fig Router#write memoryRouter#write 3．路由器的基本配置（6）查看路由器的配置Router#s
how running-configRouter# show startup-configRouter#show version
Router3#show interface fastethernet 1/0 Router3#show ip
route课堂练习1.路由器的端口主要有哪几种？2.路由器的两种密码配置方式有什么区别？作业1.练习路由器的基本配置。静态路由及配
置1.直连路由路由器能够自动产生激活端口IP所在网段的直连路由信息，路由器的每个接口都必须单独占用一个网段。 2.静态路由
静态路由是由网络管理员手动加入到路由表中的路由条目。路由选择协议会占用路由器的硬件资源进行数据运算，占用路由器的带宽资源进行路由信
息的传输，而静态路由直接由网管员指定，不需要计算，而且在默认情况下是路由器私有的，不会传递给其他的路由器，因此使用静态路由的优点可
以节省路由器和网络资源，但是由于静态路由不具有自适应性，因此无法在网络状态发生变化的时候，自动对路由表进行修改。当网络拓扑发生变化
，为了使得网络正常工作，管理员必须修改网络中有影响的所有路由器的静态路由，这要耗费管理员的大量精力。2.静态路由静态路由的常用环境
：链路的带宽非常低网络管理员主观上需要控制链路到远程网络的路径只有一条路由器的资源极其有限管理员需要控制路由表2.静态路由的配置命
令为：router(config)#ip route [vrf vrf_name] network net-mask {ip-ad
dress|interface [ip-address]} [distance] [tag tag] [permanent] [w
eight number] [disable|enable] 例如：router(config)#ip route 192.168
.2.0 255.255.255.0 192.168.3.22.静态路由的配置3.默认路由通常使用在下列情况下：从末节网络连接到其
他网络。局域网通过路由器连接到Internet。配置命令：router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.
0.0 192.168.3.23.默认路由课堂练习1.描述下列网络的直连路由。2.使用默认路由有什么优点？作业1.试述静态路由的优
缺点。反思1.路由器的每个接口都必须单独占用一个网段。2.静态路由不具有自适应性，因此无法在网络状态发生变化的时候，自动对路由表进
行修改。3.如果静态路由配置错误，重新配置之前必须将错误的路由删除，静态路由是不能被覆盖的。 动态路由协议及配置1．动态路由简介
动态路由是网络中的路由器之间相互通信、传递路由信息、利用收到的路由信息更新路由表的过程，它能动态地适应网络结构的变化。路由
器之间采用一定的规则动态传递和更新路由信息，引起路由器重新启动路由算法并更新路由表以反映网络结构的变化。动态路由协议适用于网络规模
大、网络结构复杂的网络。动态路由的自适应性是牺牲了网络资源和速度换取的。1．动态路由简介 根据路由是否在一个自治区域内部使用，
动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。2．距离矢量路由协议——RIP（1）距离矢量协议简介距离矢量路由协
议（Distance Vector Routing Protocol）通过计算所连接的所有目标网络地址（其他路由器）的距离矢量值（
以跳数做为计算标准）来生成路由表，在路由表中记录了所有可到达的目标地址及其距离矢量（跳数）。距离矢量路由协议的核心算法为Bellm
an-Ford算法。常用的距离矢量路由协议为路由信息协议——RIP。2．距离矢量路由协议——RIP（2）RIP协议简介路由信息协议
（Routing Information Protocol） RIP使用跳数（Hop Count）作为标准来衡量路由的优劣，支持的
最大跳数为15。目前RIP协议有两个版本，称为版本1和版本2，即RIPv1和RIPv2。版本1不支持变长子网掩码，而版本2支持。对
路由器来说，RIP协议生成的路由可靠性较低，其管理距离为120。2．距离矢量路由协议——RIP（3）RIP协议的配置第一步为启用R
IP协议第二步为配置路由器的直连网络。 2．距离矢量路由协议——RIPRIPv1的配置过程如下：Router(config)#ro
uter ripRouter(config-router)#network 192.168.1.0Router(config-ro
uter)#network 192.168.3.0RIPv2的配置过程如下：Router(config)#router ripRo
uter(config-router)#version 2Router(config-router)#network 192.16
8.1.0Router(config-router)#network 192.168.3.02．距离矢量路由协议——RIP3．链路
状态路由协议——OSPF（1）链路状态路由协议简介链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）OSP
F使用链路状态通告（Link State Advertisement，LSA）获得网络中所有路由器的信息。链路状态路由协议的核心算
法为最短路径优先（SPF）算法，也称Dikjstra算法。链路状态路由协议在更新路由表时，只更新和交换变化的路由表项。常用的链路状
态协议为开放式最短路径优先协议——OSPF。3．链路状态路由协议——OSPF（2）OSPF协议简介开放式最短路径优先（Open S
hortest Path First，OSPF）OSPF协议采用最短路径优先（Shortest Path First，SPF）算法
来计算最佳路由。OSPF将复杂网络划分为不同层次的区域（area。运行OSPF的路由器都会维护一个链路状态信息数据库，用于存储LS
A中的信息来描述网络拓扑，在同一个OSPF区域（area）中的路由器，维护的链路状态信息数据库相同。3．链路状态路由协议——OSP
F（3）OSPF的配置第一步为启用OSPF协议第二步为配置路由器的直连网络例如：Router(config)#router osp
fRouter(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0Router
(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 03．链路状态路由协议——OSPF课堂练习1.动态路由协议分哪几类？2.RIP和OSPF的度量值分别用什么衡量？作业1.试述RIP和OSPF的特点。反思1.路由器可以通过距离矢量路由协议定时把本地路由表的副本传送到相邻的路由器，使得路由信息在整个网络中沟通，最终达到一致。 2.RIP支持的最大跳数为15，当跳数大于15时，网络就会被路由器标识为不可达，这种路径的跳数均被标识为16。3.链路状态路由协议在更新路由表时，只更新和交换变化的路由表项，因此占用网络资源少，收敛速度快。 4.在同一个OSPF区域（area）中的路由器，维护的链路状态信息数据库相同。 5.由于OSPF的管理距离小于RIPv2，因此OSPF的路由可以覆盖RIPv2路由。 |
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