智能交通網絡構建與管理/01項目一智能場站局域網部署項目一任務一智能場站網絡設備部署任務二網絡設備部署連線任務三網絡地址配置任務四網絡連通性測試任務五靜態路由配置任務六動態路由配置任務五靜態路由配置1．掌握路由器工作原理；2．掌握靜態路由配置方法；3．掌握默認路由配置方法；4．掌握路由表查詢方法。課前學習任務單1.5任務五靜態路由配置學號姓名日期學習目標1．掌握路由器工作原理；2．掌握靜態路由配置方法；3．掌握默認路由配置方法；4．掌握路由表查詢方法。序號內容引導問題1簡述路由器轉發數據包的依據。引導問題2簡述路由表的作用及構成。引導問題3簡述靜態路由和動態路由的區別。任務評價任務五靜態路由配置01040302基礎知識拓展知識Q&A實訓項目任務五靜態路由配置任務五1.5.1路由器原理與作用路由器（Router）是用于連接多個邏輯上分開的網絡，所謂邏輯網絡是代表一個單獨的網絡或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網絡地址和選擇路徑的功能，它能在多網絡互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網絡層的一種互聯設備。它不關心各子網使用的硬件設備，但要求運行與網絡層協議相一致的軟件。路由器分本地路由器和遠程路由器是用業連接網絡傳輸介質的，如光纖、同軸電纜、雙絞線。一般說來，異種網絡互聯與多個子網互聯都應采用路由器來完成。任務五1.5.1路由器原理與作用路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據——路由表（RoutingTable），供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。任務五1.5.1路由器原理與作用（1）靜態路由表由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態（Static）路由表，一般是在系統安裝時就根據網絡的配置情況預先設定的，它不會隨未來網絡結構的改變而改變。（2）動態路由表動態（Dynamic）路由表是路由器根據網絡系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議（RoutingProtocol）提供的功能，自動學習和記憶網絡運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。路由匹配之子網掩碼最長匹配原則：子網掩碼最長匹配是指路由表中有多條條目可以匹配目的ip時，一般就采用掩碼最長的一條作為匹配項并確定下一跳。通俗來講以范圍更小更“精確”的匹配項作為下一跳。如都不匹配則丟棄。優點 適用于大規模的網絡。 復雜的網絡拓撲結構，負載共享和最優路徑。 能更好地處理多媒體。 安全性高。 隔離不需要的通信量。 節省局域網的頻寬。 減少主機負擔。任務五1.5.2路由器的優缺點缺點它不支持非路由協議。安裝復雜。價格高。任務五1.5.2路由器的優缺點路由器的功能路由器的功能就是將不同的子網之間的數據進行傳遞。具體功能包括：（1）實現IP、TCP、UDP、ICMP等網絡的互連。（2）對數據進行處理。收發數據包，具有對數據的分組過濾、復用、加密、壓縮及防護墻等各項功能。（3）依據路由表的信息，對數據包下一傳輸目的地進行選擇。（4）進行外部網關協議和其他自治域之間拓撲信息的交換。（5）實現網絡管理和系統支持功能。任務五1.5.2路由器的優缺點路由器的分類（1）功能上可以劃分為：骨干級、企業級和接入級路由器。骨干級路由器數據吐量較大且重要，是企業級網絡實現互連的關鍵。骨干級路由器要求性能的高速度及高可靠性。網絡通常采用熱備份、雙電源和雙數據通路等技術來確保其可靠性。企業級路由器連接對象為許多終端系統，簡單且數據流量較小。（2）結構上可以劃分為：模塊化和非模塊化路由器。模塊化路由器可以實現路由器的靈活配置，適應企業的業務需求；非模塊化路由器只能提供固定單一的端口。通常情況下，高端路由器是模塊化結構，低端路由器是非模塊化結構的。（3）按所處網絡位置劃分為：邊界路由器和中間節點路由器。在廣域網范圍內的路由器按其轉發報文的性能可以分為兩種類型，即邊界路由器和中間節點路由器。任務五1.5.2路由器的優缺點案例講解例1，工作站A需要向工作站B傳送信息（并假定工作站B的IP地址為120.0.5），它們之間需要通過多個路由器的接力傳遞，路由器的分布如圖1.5.1所示。任務五1.5.2路由器的優缺點案例講解其工作原理如下：（1）工作站A將工作站B的地址120.0.5連同數據信息以數據幀的形式發送給路由器1。（2）路由器1收到工作站A的數據幀后，先從報頭中取出地址120.0.5，并根據路由表計算出發往工作站B的最佳路徑：R1－R2－R5－B。并將數據幀發往路由器2。（3）路由器2重復路由器1的工作，并將數據幀轉發給路由器5。（4）路由器5同樣取出目的地址，發現120.0.5就在該路由器所連接的網段上，于是將該數據幀直接交給工作站B。（5）工作站B收到工作站A的數據幀，一次通信過程宣告結束。任務五1.5.2路由器的優缺點路由器根據路由表信息轉發數據包。路由表保存了各種路由協議發現的路由條目，根據來源不同，通常分為以下三類路由。直連路由：鏈路層協議發現的路由，也成為接口路由，與路由器直連的網絡號直接進入路由表。靜態路由：網絡管理員手工配置的路由。動態路由：通過一種或多種動態路由協議自動獲取的路由信息。任務五1.5.3靜態路由的基本配置路由表內容任務五1.5.3靜態路由的基本配置靜態路由靜態路由是指由網絡管理員手工配置的路由信息。當網絡的拓撲結構或鏈路狀態發生化時，網絡管理員需要手工修改路由表中相關的靜態路由信息。靜態路由信息在默認情況下是私有的，不會傳遞給其他的路由器。當然，網管員也可以通過對路由器進行設置使之成為共享的。靜態路由一般適用于比較簡單的網絡環境，在這樣的環境中，網絡管理員易于清楚地了解網絡的拓撲結構，便于設置正確的路由信息。在一個支持DDR（Dialom-DemandRouting）的網絡中，撥號鏈路只在需要時才撥通，因此不能為動態路由信息表提供路由信息的變更情況。在這種情況下，網絡也適合使用靜態路由。任務五1.5.3靜態路由的基本配置靜態路由使用靜態路由的另一個好處是網絡安全保密性高。動態路由因為需要路由器之間頻繁地交換各自的路由表，而對路由表的分析可以揭示網絡的拓撲結構和網絡地址等信息，因此網絡出于安全方面的考慮也可以采用靜態路由。大型和復雜的網絡環境通常不宜采用靜態路由的原因是：一方面，網絡管理員難以全面地了解整個網絡的拓撲結構。另一方面，當網絡的拓撲結構和鏈路狀態發生變化時，路由器中的靜態路由信息需要大范圍調整，這一工作的難度和復雜程度非常高。配置靜態路由命令格式如下：路由器名(config)#iproute目的網絡子網掩碼出口端口號|下一跳IP地址任務五1.5.3靜態路由的基本配置動態路由動態路由是指網絡中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由表的過程。而這些路由信息是在一定時間間隙里不斷更新，以適應不斷變化的網絡，以隨時獲得最優的路由效果。動態路由是基于某種路由協議來實現的。常見的路由協議類型有距離向量路由協議（如RIP）和鏈路狀態路由協議（如OSPP），路由協議定義了路由器在與其他路由器通信時的一些規則。動態路由協議一般都有路由算法。其路由選擇算法通常包含以下步驟。（1）向其他路由器傳遞路由信息。（2）接收其他路由器的路由信息。（3）根據收到的路由信息計算出到每個目的網絡的最優路徑，并由此生成路由選擇表。（4）根據網絡拓撲的變化及時做出反應，調整路由生成新的路由選擇表，同時把拓撲變化以路由信息的形式向其他路由器宣告。任務五1.5.3靜態路由的基本配置動態路由動態路由適用于網絡規模大，拓撲復雜的網絡，其特點如下：（1）無須管理員手工維護，減輕了管理員的工作負擔。（2）占用了網絡帶寬。（3）在路由器上運行路由協議，使路由器可以自動根據網絡拓外結構的變化調整路由條目。任務五1.5.3靜態路由的基本配置默認路由默認路由（DefaultRoute）指的是路由表中未直接列出目標網絡的路由選擇項，它用于目標網絡沒有明確匹配的情況下指示數據包下一跳的方向。路由器如果配置了默認路由，則所有未明確指明目標網絡的數據包都按照默認路由進行轉發，如果沒有默認路，由那會目的地址在路由表中沒有匹配表項的數據包將被丟棄，默認路由在某些時候非常有效，當存在未端網絡時，默認路由會大大簡化路由器的配置，減輕管理員的工作負擔，提高網絡性能。任務五1.5.3靜態路由的基本配置默認路由默認路由一般使用在存根網絡中（稱為末端網絡），存根網絡通常是只有一條出口路徑的網絡。通常使用默認路由發送那些目標網絡沒有包含在路由表中的數據包。一些組織的路由器一般把默認路由設為一個連接到網絡服務提供商的路由器。這樣，目的地為該組織的局域網以外，一般是互聯網，城域網或者VPN的數據包都會被該路由器轉發到該網絡服務提供商，從而接入因特網。配置默認路由命令格式如下：路由器名(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0出口端口號|下一跳IP地址任務五1.5.3靜態路由的基本配置浮動靜態路由浮動靜態路由（FloatingstaticRoute）是指對同一個目的網絡，配置下一跳不同，且優先級不同的多條靜態路由。浮動靜態路由是一種特殊的靜態路由，通過配置一個比主路由的管理距離更大的靜態路由，在保證網絡中主路由失效的情況下，提供備份路由。但在主路由存在的情況下它不會出現在路由表中生產。如圖1.5.2所示，路由器一個去往路由器D的網絡10.1.6.0有兩條路徑，其首選的路徑是路由器B-RouterD，為保證鏈路的可用性，設計了一條備份鏈路，在主鏈路斷開時，可以從備份鏈路路由器D轉發數據，當主鏈路恢復正常后，仍然使用主鏈路轉發數據。任務五1.5.3靜態路由的基本配置浮動靜態路由任務五1.5.3靜態路由的基本配置浮動靜態路由在路由器A配置靜態路由和浮動靜態路由如下：RouterA(config)#iproute10.1.4.0255.255.255.010.1.2.2RouterA(config)#iproute10.1.5.0255.255.255.010.1.3.2RouterA(config)#iproute10.1.6.0255.255.255.010.1.2.2RouterA(config)#iproute10.1.6.0255.255.255.010.1.3.230從上述路由器一個的靜態路由配置命令里可以看的出，從備份鏈路去往網絡10.1.6.0的靜態路由后面跟了這“30”個數字，這個數字指明了管理距離。管理距離是一種優先級度量，當存在兩條路徑到達相同的網絡時，路由器將選擇管理距離較低的路徑。度量指明了路徑的優先級，而管理距離指明了發現路由方式的優先級。任務五1.5.3靜態路由的基本配置操作要領（1）在網絡中路由設備配置靜態路由時，必須配置所有不與該設備直連的網段路徑。可以在全局模式使用下列命令配置靜態路由：Router(config)#iproute目標網絡號目標子網掩碼{轉發接口識別號|下一跳IP地址}這里的目標網絡號是指不與該路由設備直連的網段號，目標子網掩碼是指該目標網段的子網掩碼，靜態路由描述轉發路徑的方式有兩種，一種是指向本地接口，即從路由器本地轉發出去的接口識別號。另一種是指向下一跳路由器直連接口的IP地址。（2）默認路由是特殊的靜態路由，是指在路由表中沒有的路由條目按照默認路由指定的路徑轉發。配置默認路由，可以在全局模式下使用下列命令配置：Router(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0{轉發接口識別號|下一跳IP地址}這里只是把目標網絡號和目標子網掩碼改成0.0.0.0和0.0.0.0，默認路由一般只存在于末端網絡中。任務五1.5.3靜態路由的基本配置操作要領（3）當網絡出現路由故障時，應該用Ping命令，由近及遠，逐點測試網絡連通性。首先檢查能否Ping通自己的網關，再逐點向遠