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一、什么是路由器

               路由表的形成

二、路由器转发数据包

三、路由器与主机直接的连接原理


一、什么是路由器

路由:是从源主机到目标主机的转发过程(转发数据,寻找地址和选择转发的最佳路径)

路由器的工作原理:根据路由表转发数据,当一个数据包经过,路由器会根据目的IP地址去查找路由表,根据路由表的配置去寻找转发数据的出口。

路由表的形成

①直连路由(交换机的端口(端口需要UP)上配置上的IP地址,路由器会自动学习端口上的网段)

②静态路由(认为的去安装路由表的信息,一项一项去填写,由工程师手动去输入配置)

③动态路由(路由器之间通过报文向外宣告自己的直接网段,去互相学习记录)

直连网段就是接口相连的网段(前后单个或者多个网段)

配置静态路由命令:ip  route-static  想传输的网段  子网掩码  下一跳地址)

[R1]ip route-static 11.0.0.1 24 10.0.0.2

下一跳地址(下一个到达的路由器的接收口的IP地址)

配置静态路径(包括设置优先级)的命令:

ip  route-static  想传输的网段  子网掩码  下一跳地址  preference  优先级数值

[R1]ip route-static 11.0.0.1 24 10.0.0.2 preference 70

后面的 “ 70 ” 代表优先级数值,数值越小,优先级越高

二、路由器转发数据包

路由器转发数据包的封装过程

①主机A想要和主机B进行通讯,主机A会发送一个数据包

源IP地址:192.168.1.2

目的IP地址:192.168.2.2

源mac地址:11-11

目的mac地址:22-22

②第一个数据包到达路由器A,路由A会拆包读取地址信息,并且查询路由表,发现数据包应该从路由器A的E1口传输出去,路由器A会重新封装数据包进行发送

源IP地址:192.168.1.2

目的IP地址:192.168.2.2

源mac地址:33-33

目的mac地址:44-44

③第二个数据包到达路由器B,拆包分析其中的IP地址,再次查询路由表,发现数据包应该从路由B的E0口发送出去,路由器B会重新封装数据包

源IP地址:192.168.1.2

目的IP地址:192.168.2.2

源mac地址:55-55

目的mac地址:66-66

三、路由器与主机直接的连接原理

使用eNSP将主机和路由器相互连接传输测试实验,测试路由器工作原理和数据传输连接原理,首先创建两个主机,分别为主机A和主机B,并给他们预设一下IP地址和网段,用Copper线相互连接起来。(连接后,框选所有设备启动)

我们打开PC 1和PC 2设置其IP地址,网关和子网掩码,并且给每个接口分配IP地址

 

网关则是主机位与下一个交换机接口的IP地址的主机位相同保持一致

设置好主机的基础配置我们打开路由的操作面板,并且设置R1路由器的接口地址和传输目的地址、源地址。

我们用sys命令将其重命名为R1路由器

命令:sys   重新命名的名字

[Huawei]sys R1
[R1]

其次输入int命令,进入g0/0/0和g0/0/1接口,为其创建IP地址和目的IP地址

命令:int   接口型号+接口号 (进入指定接口)

命令:ip address  接口IP地址  子网掩码 (为接口添加IP地址)

[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.2 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]q
[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 12.0.0.1 24

我们退回到系统视图内,使用ip route-static命令进行连接

命令:ip  route-static  目的IP地址  子网掩码  下一跳地址 

[R1-GigabitEthernet0/0/0]q
[R1]ip route-static 192.168.2.2 24 12.0.0.2
Info: The destination address and mask of the configured static route mismatched
, and the static route 192.168.2.0/24 was generated.
[R1]

我们可以通过命令查询一下我们设置好的路由表信息

命令:display  ip  routing-table (查询路由表信息)

[R1]display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 16       Routes : 16       

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

        0.0.0.0/0   Static  60   0          RD   10.0.0.2        GigabitEthernet
0/0/1
       10.0.0.0/24  Direct  0    0           D   10.0.0.1        GigabitEthernet
0/0/1
       10.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet
0/0/1
     10.0.0.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet
0/0/1
       11.0.0.0/24  Static  70   0          RD   10.0.0.2        GigabitEthernet
0/0/1
       12.0.0.0/24  Direct  0    0           D   12.0.0.1        GigabitEthernet
0/0/2
       12.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet
0/0/2
     12.0.0.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet
0/0/2
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
127.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
    192.168.1.0/24  Direct  0    0           D   192.168.1.2     GigabitEthernet
0/0/0
    192.168.1.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet
0/0/0
  192.168.1.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet
0/0/0
    192.168.2.0/24  Static  60   0          RD   12.0.0.2        GigabitEthernet
0/0/2
255.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

这样便是设置好了,路由表中的信息分别代表什么意思呢

Destination/Mask (目的地IP地址和子网掩码)

Interface (接口)

Proto (协议) 里面的static便是我们设置的静态路由

Direct (直连路由)

Pre (优先级数值)数字越小,优先级越高

Cost (花销值) 动态路径才有

Flags (标志)目前这条路由处于什么状态

NextHop (下一跳地址)

后面的12.0.0.2便是目的IP地址的下一跳地址

因为一次完整的传输包括发送过去,还有收到消息,属于一次完整的传输,所以我们还要给R3路由创建信息发送回PC 1的路径,这样才能保证在这条传输路径上PC 1和PC 2是互通的,步骤和上面给R1创建的方法一样,只需要变更接口,IP地址和路由即可。

[Huawei]sys R3
[R3]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.2.2 24
[R3-GigabitEthernet0/0/1]q
[R3]int g0/0/2
[R3-GigabitEthernet0/0/2]ip address 12.0.0.2 24
[R3-GigabitEthernet0/0/2]q
[R3]ip route-static 192.168.1.2 24 12.0.0.1
Info: The destination address and mask of the configured static route mismatched
, and the static route 192.168.2.0/24 was generated.
[R3]

这样我们就完成了一个传输路径的设置,我们接下来到主机里来测试一下PC 1和PC 2是否相互通顺,可以通讯。

命令:ping   IP地址  -t  (长ping,一直检测不停,Ctrl+C可以终止检测)

我们用PC 1的命令行来ping一下PC 2的IP地址,这时我们看到下面已经显示连接通讯成功,这就代表我们的这一条传输路径已经创建完成

这里面便是我们需要设置的全部路径(包括传输过去和收到回复消息的路径),这就是两种线路的通讯,第二条路径便需要添加一个路由,与R1和R3一样需要设置好两边的接口IP地址和目的IP与下一跳地址,即可连接起来,可以使用默认地址进行相互连接。

默认路由:此台路由器和主机相连,或者数据且只有一个出口时,可以做默认路由

设置默认路由

命令:ip  route-static   0.0.0.0    0    下一跳地址(这里的0.0.0.0代表任意地址,0代表任意子网掩码)这时只需要确认下一跳地址即可

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