1、路 由 器 基础培训,总参工程兵维护总队二大队机关2010年8月,KingNet,2,主要内容,网络的体系结构 路由器的基本功能 路由器的工作原理 Cisco路由器产品介绍 路由器的基本配置 路由器连网中的故障分析,KingNet,3,一、网络的体系结构,把计算机机网络要实现的整体功能给予结构化和模块化，把整体功能划分为几个相对独立的子功能层次，各功能层次间有机连结在一起，下层支持上层，上层调用下层，即组成了网络整体的分层体系结构。,KingNet,4,ISO/OSI七层参考模型,应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层,应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物
2、理层,通信介质,KingNet,5,应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层,资源子网,通信子网,KingNet,6,物理层,建立、维护和拆除物理链路的机械、电气和功能的特征，把实体连接起来，在物理介质上传输无特征的比特流 网卡、RS232C、V24、X.21、V35都属于物理层范围,KingNet,7,数据链路层,组织成帧和实现介质访问控制，并用校验、确认重发等机制把物理链路提升为无差错的数据链路。 把无特征的二进制位流组织成帧（Frame），在帧头加源目的物理地址，保证以帧为单位可靠地将数据传输到目的地。,KingNet,8,数据链路层,分为MAC（介质访问控制）子层和L
3、LC（逻辑链路控制）子层。 MAC主要是组织帧、封帧和解帧，并对网上多个站点实现介质访问控制。 LLC在顶端提供多个服务访问点LSAP，可为多个用户进程提供多条数据链路复用同一物理链路。,KingNet,9,网络层,对数据包从源节点，经由中间一些节点到目的节点的路径进行选择（包括建立、维持、拆除等）和分组交换及流量控制技术，实现点到点的数据传输，使传输层摆脱路由选择、交换方式、拥护控制等网络细节，实现端到端的数据传输。,KingNet,10,TCP/IP分层结构,应用层（进程） 传输层（TCP和UDP） 网际层（IP）,物理层,数据链路层 物理层,逻辑网络,KingNet,11,TCP/IP和
4、 OSI对应,传输层（TCP和UDP） 网际层（IP）,物理层,数据链路层 物理层,应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层,应用层,KingNet,12,TCP/IP逻辑网络与上下层关系,A机,B机,应用层,应用层,TCP层,IP层,通信子网,一个统一的逻辑网络,Ethernet ARCnet TokenRing,KingNet,13,TCP/IP数据的封装过程,TCP/UDP报文,IP报头 IP数据,帧头 物理帧数据,IP数据包,物理帧,传输层,网络层,链路层,IP报头：源、目的 IP地址，是逻辑地址 帧头：源、目的物理地址，是真实地址,KingNet,14,数据传输的过
5、程,路由器A,路由器B,IP寻径,IP寻径,IP数据报,逻辑网 IP层,加帧头,去帧头,帧传输和直接寻径,数据链路层,物理层,KingNet,15,路由器正是工作在IP下 三层的通信子网上，从 而屏蔽了底两层物理网 络的差异，实现各种网 络的互联。,KingNet,16,二、路由器的功能,路由器,Router,路 由,KingNet,17,主要功能,连接多个独立的网络或子网 实现网间最佳寻径和数据报传送 流量管理：包过滤、负载分流、负载均衡、优先 冗余和容错 数据压缩、加密,KingNet,18,网络互联,路由器总是有多个LAN和WAN端口，每个端口所联的网段是一个独立的网络或子网号。,WAN
6、,192.11.1.0,192.11.2.0,192.11.3.0,192.11.4.0,192.11.5.0,掩码：255.255.255.0,KingNet,19,网络互联,路由器能对其互联的两个异构形网络的帧格式进行转换。,F.R,主机A,主机B,TokenRing,Ethernet,routerA,routerB,KingNet,20,网络互联,路由器所联网络的广播包被隔离在本网段之内，起到了防火墙作用。根据统计的80/20规律，一个网络应用的80信息是在同一个LAN中交换的，使80的信息不会经路由器转到其它网络上，隔离广播风暴，从面提高了整个网络的带宽。,KingNet,21,网间寻
7、径和数据传送,寻径的依据是经过每个路由器中的路由表。 路由表指明了从源站点到目的站点的一条路径。 路由协议是生成路由表的方法，分为静态路由协议和动态路由协议。,KingNet,22,网间寻径和数据传送,静态路由协议：手工为每台路由器编写一张固定不变的静态路由表； 动态路由协议：为每台路由器配置一个动态路由寻径协议，让该路由协议自动形成和刷新路由表。动态路由协议有：RIP、RIP、IGRP 、EIGRP、OSPF、ISIS、BGP、EGP等。,KingNet,23,流量管理,包过滤：过滤某些用户不需要的信息流，减少网络流量，缓解网络阻塞。包括对特定的工作站、某些网络或子网、某些协议。,KingN
8、et,24,流量管理,优先权：对特定服务的包给予特别的优先权，使某些对延时敏感的包快速通过。 排队：对某几类服务进行排队通过,KingNet,25,解决拥塞问题,输出速度跟不上输入速度，路由器的缓存可能被淹没。 采用源抑制，发现拥塞时，向源主机发送源抑制的ICMP报文，源主机收到报文后，降速发送。,KingNet,26,冗余和容错,负载分流（Load Sharing） 负载均衡（Load Balancing） 双路由热备份（Hot-Stand-By）,KingNet,27,三、路由器工作原理,路由器的工作原理 路由器的结构和启动过程 路由器的基本配置,KingNet,28,路由器的工作原理,路
9、由器工作在OSI模型中下三层，最高层为网络层，通过统一的第三层来屏蔽底两层的不同，从而实现多个独立的异种网互联，并通过路由表实现寻径；由于是一个存储转发设备，可以实现包的过滤、优先、排队等流量管理。,KingNet,29,路由器的工作原理,路由器A,路由器B,IP寻径,IP寻径,IP数据报,逻辑网 IP层,加帧头,去帧头,帧传输和直接寻径,数据链路层,物理层,KingNet,30,路由器的工作原理,Cisco路由器的IOS（Internetwork Operating System）是路由器的操作系统,就象计算机的操作系统一样。,KingNet,31,路由器内存体系结构,RAM NVRAM F
10、lash ROM,Console Auxiliar,Interfaces,KingNet,32,内存 :ROM,ROM：相当于PC的BIOS。存放引导程序和IOS的一个最小子集。 为只读存储器，系统掉电，程序不会丢失。,KingNet,33,内存 ：Flash,Flash：包含压缩的IOS和微代码 是一种可擦写，可编程的ROM，系统掉电，程序不会丢失。,KingNet,34,内存 ：NVRAM,NVRAM（No-Voliate RAM）：存放路由器的配置文件。 系统掉电，程序不会丢失。,KingNet,35,内存 ：RAM,动态内存，系统掉电，内容丢失。,Command Executive,I
11、nternetwork Operating System,Program,Active Configuration File,Table,Buffer,RAM,KingNet,36,路由器的启动过程,首先运行ROM的程序，进行系统自检和引导，然后读Flash内的IOS，装入DRAM中，并从NVRAM中读入路由器的配置，计算并生成路由表。,KingNet,37,路由表生成过程,开机初始化时形成初步路由表 通过与相邻路由器交换路由信息刷新完善路由表,KingNet,38,四、Cisco简介,世界上占领先地位的网间网互联技术和产品服务供应商。 1984年成立于加州Menlo Park。 取名于San
12、 Francisco,KingNet,39,全球重要的网络厂商,交换机份额：35 路由器份额：60 Internet骨干网路由器：80,KingNet,40,产品系列,全系列产品满足不同用户的要求,Cisco1600,Cisco2500,Cisco2600,Cisco3600,Cisco4000,As5200/5300,As5800,Cisco7200,Cisco7500,Cisco12000,KingNet,41,路由器产品系列,部门级：1600、2500 多媒体：2600、3600 企业级：4000、7200 骨干级：7500 电信运营级：12000 访问服务：5200、5300、5800
13、,KingNet,42,Cisco的 IOS,版本 应用,KingNet,43,五、路由器基本配置,三种工作模式 各端口地址 连入WAN包封装 路由协议,KingNet,44,三种工作模式,用户模式Router 特权模式RouterenablePassword:Router#,KingNet,45,三种工作模式,全局模式Router#config termEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#,KingNet,46,帮助 HELP！,在任何模式、任何情况下均可键入 “ ？”来得到帮助
14、。 Router ？ Router# ？ Router(config)# ?,KingNet,47,配置局域口,Router(config)# int e0 Router(config-if)# Router(config-if)# ip address 200.61.17.253 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)# exit,KingNet,48,配置广域口并封装协议,Router(config)# int s0 Router(config-if)#ip address 200.61.16.252 25
15、5.255.255.0 Router(config-if)# encap frame-relay Router(config-if)#frame-relay lmi-type ansi Router(config-if)#fr map ip 200.61.16.251 104 bro,KingNet,49,路由协议配置,Router(config)# router igrp 100 Router(config-router)# Router(config-router)#network 200.61.16.0 Router(config-router)#exit,KingNet,50,查看路由
16、器状态,Router#show int s0 Router#show ip route Router#show run,KingNet,51,六、路由器故障分析,物理层故障 链路层故障 网络层故障 路由器常见故障表现 路由器使用注意事项,KingNet,52,物理层故障,指为网络提供物理连接的硬件故障,Modem,Modem,DDN 节点,用户端,局端,?,台,卡,KingNet,53,物理层故障,主要有：外线不通、Modem未加电。,KingNet,54,路由器表现（本端）,Router#show int s0Serial0 is down, line protocol is downInt
17、ernet address is 200.32.200.198/28Encapsulation HDLC，DCD=down DSR=down DTR=down RTS=down CTS=down,KingNet,55,路由器表现（对端）,Router#show int s0Serial0 is up, line protocol is down,KingNet,56,链路层故障,故障因素较多,Modem,Modem,DDN 节点,用户端,局端,?,?,?,?,?,?,台,卡,KingNet,57,路由器表现,Router#show int s0Serial0 is up, line proto
18、col is downDCD= DSR= DTR= RTS= CTS= 或 Serial0 is up, line protocol is up Serial0 is up, line protocol is down 循环,KingNet,58,链路层故障因素,路由器广域口损坏 Modem和路由器的连接电缆损坏 用户Modem损坏 异种路由器互联，链路层封装协议不一致。 局端卡式Modem损坏;局端端口坏 局端转接电缆损坏,KingNet,59,链路层故障因素（续）,网管数据没做上或没做对 DTU网管设置，DCD置高 中继不好或没做对 帧中继线路中，封装Annex-D未配 E1信令为CCS，
19、时隙对应问题。,KingNet,60,链路层故障因素（续）,局端Modem的时钟跳线不对，造成虽然连通，但传输速度极慢，且有丢包现象。 DDN节点机下的分配盘端口坏以上两点造成循环 UP down 对端路由器关机,KingNet,61,故障排除,网管分段打环测误码 网管分段打环，路由器接收。 从用户端Modem灯的状态判断，TD不亮，基本上是用户端设备损坏。 设备替换,KingNet,62,网络层故障,点对点链路，路由器广域网端口IP地址不在同一网段上。 路由协议配置不正确,KingNet,63,路由器表现,Router#show int s0Serial0 is up, line protocol is up就是ping 不通 ping目的网络地址时，规律性的大规模的丢包,KingNet,64,故障排除,检查端口IP地址 检查路由协议的设计,KingNet,65,路由器常见故障,广域端口坏，表现为line protocol is down,或line protocol频繁up和down。 非正常启动或IOS损坏，表现为提示符 common rommon router(boot),KingNet,66,注意事项,路由器切莫频繁开关机 路由器和Modem电缆不要带电插拨,KingNet,67,总结,Serial is down line protoco is down,谢谢!,
