主要目的:使用静态路由使 IP 数据可达。
一、华为模拟器实操录像:
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二、主要知识:
IP 路由概述简介
路由是数据通信网络中最基本的要素。路由信息就是指导报文发送的路径信息,路由的过程就是报文转发的过程。根据路由目的地的不同,路由可划分为:
● 网段路由:目的地为网段,IPv4地址子网掩码长度小于32位或IPv6地址前缀长度
小于128位。
●主机路由:目的地为主机,IPv4地址子网掩码长度为32位或IPv6地址前缀长度为
128位。
根据目的地与该路由器是否直接相连,路由又可划分为:
● 直连路由:目的地所在网络与路由器直接相连。
● 间接路由:目的地所在网络与路由器非直接相连。
根据目的地址类型的不同,路由还可以分为:
● 单播路由:表示将报文转发的目的地址是一个单播地址。
● 组播路由:表示将报文转发的目的地址是一个组播地址。
路由器及路由基本原理
在因特网中,网络连接设备用来控制网络流量和保证网络数据传输质量。常见的网络连接设备有集线器(Hub)、网桥(Bridge)、交换机(Switch)和路由器(Router)。这些设备的基本原理类似,下面就以路由器为例来介绍一下设备的基本原理。
路由器是一种典型的网络连接设备,用来进行路由选择和报文转发。路由器根据收到报文的目的地址选择一条合适的路径(包含一个或多个路由器的网络),然后将报文传送到下一个路由器,路径终端的路由器负责将报文送交目的主机。路由就是报文从源端到目的端的路径。当报文从路由器到目的网段有多条路由可达时,路由器可以根据路由表中优选路由进行转发。优选路由的选取与发现此路由的路由协议的优先级、路由的度量有关。当多条路由的协议优先级与路由度量都相同时,可以实现负载分担,缓解网络压力;当多条路由的协议优先级与路由度量不同时,可以构成路由备份,提高网络的可靠性。
静态路由与动态路由
路由器不仅支持静态路由,同时也支持RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)、IS-IS(Intermedia System-Intermedia System)和BGP(Border Gateway Protocol)等动态路由协议。
静态路由与动态路由的区别
路由协议是路由器之间维护路由表的规则,用于发现路由,生成路由表,并指导报文转发。依据来源的不同,路由可以分为三类:
● 通过链路层协议发现的路由称为直连路由。
●通过网络管理员手动配置的路由称为静态路由。
● 通过动态路由协议发现的路由称为动态路由。
静态路由配置方便,对系统要求低,适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。缺点是不能自动适应网络拓扑的变化,需要人工干预。
动态路由协议有自己的路由算法,能够自动适应网络拓扑的变化,适用于具有一定数量三层设备的网络。缺点是配置对用户要求比较高,对系统的要求高于静态路由,并将占用一定的网络资源和系统资源。
路由表和 FIB 表
路由器转发数据包的关键是路由表和FIB表,每个路由器都至少保存着一张路由表和一张FIB(Forwarding Information Base)表。路由器通过路由表选择路由,通过FIB表指导报文进行转发。
路由表
每台路由器中都保存着一张本地核心路由表(即设备的IP路由表),同时各个路由协议也维护着自己的路由表。
● 本地核心路由表
路由器使用本地核心路由表用来保存决策优选路由,并负责把优选路由下发到FIB表,通过FIB表指导报文进行转发。这张路由表依据各种路由协议的优先级和度量值来选取路由。
● 协议路由表
协议路由表中存放着该协议发现的路由信息。路由协议可以引入并发布其他协议生成的路由。例如,在路由器上运行OSPF协议,需要使用OSPF协议通告直连路由、静态路由或者IS-IS路由时,要将这些路由引入到OSPF协议的路由表中。
路由表中包含了下列关键项:
● Destination:表示此路由的目的地址。用来标识IP包的目的地址或目的网络。
● Mask:表示此目的地址的子网掩码长度。与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在的网段的地址。将目的地址和子网掩码“逻辑与”后可得到目的主机或路由器所在网段的地址。例如:目的地址为10.1.1.1,掩码为255.255.255.0的主机或路由器所在网段的地址为10.1.1.0。掩码由若干个连续“1”构成,既可以用点分十进制表示,也可以用掩码中连续“1”的个数来表示。例如掩码255.255.255.0长度为24,即可以表示为24。
● Proto:表示学习此路由的路由协议。
● Pre:表示此路由的路由协议优先级。针对同一目的地,可能存在不同下一跳、出接口等多条路由,这些不同的路由可能是由不同的路由协议发现的,也可以是手工配置的静态路由。优先级高(数值小)者将成为当前的最优路由。
● Cost:路由开销。当到达同一目的地的多条路由具有相同的路由优先级时,路由开销最小的将成为当前的最优路由。
说明
Preference用于不同路由协议间路由优先级的比较,Cost用于同一种路由协议内部不同路由的优先级的比较。
● NextHop:表示此路由的下一跳地址。指明数据转发的下一个设备。
● Interface:表示此路由的出接口。指明数据将从本地路由器哪个接口转发出去。
三、主要实验内容:
1:更名及配置 IP 地址
[Huawei]sysname AR1
[AR1]int ether
[AR1]int Ethernet 0/0/0
[AR1-Ethernet0/0/0]undo portswitch //关闭接口二层,开启三层网络功能。
[AR1-Ethernet0/0/0]ip address 192.168.10.1 24
[Huawei]sysname AR2
[AR2]int gig
[AR2]int GigabitEthernet 0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.10.2 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]quit
[AR2]int GigabitEthernet 0/0/1
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.0.1 24
[Huawei]sysname AR3
[AR3]int Ethernet 0/0/0
[AR3-Ethernet0/0/0]undo portswitch
[AR3-Ethernet0/0/0]ip address 10.0.0.2 24
2:在中间路由器 AR2 上测试直连是否通
ping 192.168.10.1
PING 192.168.10.1: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 192.168.10.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=80 ms
Reply from 192.168.10.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=20 ms
Reply from 192.168.10.1: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=20 ms
Reply from 192.168.10.1: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=30 ms
Reply from 192.168.10.1: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=20 ms
--- 192.168.10.1 ping statistics ---
5 packet(s) transmitted
5 packet(s) received
0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 20/34/80 ms
ping 10.0.0.2
PING 10.0.0.2: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 10.0.0.2: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=30 ms
Reply from 10.0.0.2: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=20 ms
Reply from 10.0.0.2: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=30 ms
Reply from 10.0.0.2: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=20 ms
Reply from 10.0.0.2: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=20 ms
--- 10.0.0.2 ping statistics ---
5 packet(s) transmitted
5 packet(s) received
0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 20/24/30 ms
3:在 AR1 上直接 ping AR3 将不通,需要配置一条去方向以及回来方向的静态路由ping 10.0.0.2
PING 10.0.0.2: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Request time out
Request time out
在 R1 与 R3 上分别配置静态路由:
[AR1]ip route-static 10.0.0.0 255.255.255.0 192.168.10.2
[AR3]ip route-static 192.168.10.0 24 10.0.0.1
4:再测试连通性:
[AR1]ping 10.0.0.2
PING 10.0.0.2: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 10.0.0.2: bytes=56 Sequence=1 ttl=254 time=60 ms
Reply from 10.0.0.2: bytes=56 Sequence=2 ttl=254 time=20 ms
Reply from 10.0.0.2: bytes=56 Sequence=3 ttl=254 time=20 ms
5:查看路由表:
display ip routing-table
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
Destinations : 10 Routes : 10
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
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
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
192.168.10.0/24 Direct 0 0 D 192.168.10.2 GigabitEthernet
0/0/0
192.168.10.2/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet
0/0/0
192.168.10.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet
0/0/0
255.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0
路由器静态路由