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1、YCF正版可修改PPT（中职）中小型网络构建与管理综合实训教程项目四构建多区域网络教学课件项目四构建多区域网络项目四构建多区域网络任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通返回任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通.任务分析任务分析要实现不同区域网络之间的互连互通要实现不同区域网络之间的互连互通,需要使用三层网络设备需要使用三层网络设备,连接不连接不同区域的网络同区域的网络.路由器和三层交换机都可以用于实现不同区域网络之间路由器和三层交换机都可以用于实现不同区域网络之间的互连的互连.通过路由器或
2、三层交换机将分散的四个网络骨干设备连接起来通过路由器或三层交换机将分散的四个网络骨干设备连接起来,可以通过配置静态路由技术可以通过配置静态路由技术,实现不同区域网络之间的通信实现不同区域网络之间的通信.下一页返回任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通.知识准备知识准备.路由分类路由分类路由器的基本功能就是在网络中转发数据包路由器的基本功能就是在网络中转发数据包,为了实现这一目标为了实现这一目标,路由路由器必须运行某种路由选择协议器必须运行某种路由选择协议.路由选择协议的主要作用是创建并维护路由选择协议的主要作用是创建并维护一个路由选择信息表一个路由选择信息表,简称路由信息
3、表或路由表简称路由信息表或路由表.路由器就是通过查询路由器就是通过查询路由表并根据路由表中的信息来实现数据包的转发路由表并根据路由表中的信息来实现数据包的转发.根据路由器获得路根据路由器获得路由的方法由的方法,以及学习路由信息、生成并维护路由表方法的不同以及学习路由信息、生成并维护路由表方法的不同,路由器路由器可以分为直连路由可以分为直连路由(Direct)、静态路由、静态路由(Static)和动态路由和动态路由(Dynamic)三种三种.上一页 下一页返回任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通.直连路由直连路由直连路由是指和子网路由器端口直接相连生成的路由直连路由是指和
4、子网路由器端口直接相连生成的路由,如如图图所示所示.直接路由通过在路由器连接端口上配置直接路由通过在路由器连接端口上配置IP地址地址,由路由器自动发现并由路由器自动发现并产生路由信息而生成路由表中的条目产生路由信息而生成路由表中的条目.直连路由指出去往路由器端口地址所在网段的路径直连路由指出去往路由器端口地址所在网段的路径,该路径信息无需网该路径信息无需网络管理员配置和维护络管理员配置和维护,只要该端口处于激活、可用只要该端口处于激活、可用(UP)状态状态,路由器就路由器就会自动把该路径信息写入路由表会自动把该路径信息写入路由表.但是但是,路由器只能发现本路由器的所路由器只能发现本路由器的所属
5、端口所直连的网络属端口所直连的网络,而非直连路由信息无法获取而非直连路由信息无法获取.如如图所示图所示.上一页 下一页返回任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通.静态路由静态路由静态路由通常由网络管理员根据网络拓扑手工配置静态路由通常由网络管理员根据网络拓扑手工配置,静态路由不需要路静态路由不需要路由器计算路由信息由器计算路由信息,但一旦网络拓扑结构发生变化但一旦网络拓扑结构发生变化,网络管理员就需要网络管理员就需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息手工去修改路由表中相关的静态路由信息,增加了管理难度增加了管理难度,适用于小适用于小型网络或路由比较固定的场合型网络或路由
6、比较固定的场合.例如例如,由两个路由互连的网络由两个路由互连的网络,如图如图所示所示.由于网络比较简单由于网络比较简单,网络管理员可以使用静态路由来配置路由网络管理员可以使用静态路由来配置路由器器,从而实现网络的互连从而实现网络的互连.路由器建立好路由表路由器建立好路由表,局域网的计算机指向正局域网的计算机指向正确的网关后确的网关后,网络就可以实现互连了网络就可以实现互连了.上一页 下一页返回任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通.默认路由默认路由默认路由也叫缺省路由默认路由也叫缺省路由,是静态路由的一种特殊形式是静态路由的一种特殊形式.默认路由的设置默认路由的设置有点类
7、似于排除法有点类似于排除法,整个网络的路由是无法穷尽的整个网络的路由是无法穷尽的,靠手工输入路由是靠手工输入路由是无法完成整个网络的连通配置的无法完成整个网络的连通配置的.因此因此,所有路由条目中不包含的网络所有路由条目中不包含的网络地址地址,就发往缺省路由所指向的网关就发往缺省路由所指向的网关.通过在自治系统接入通过在自治系统接入Internet的边的边界路由器上配置一条默认路由界路由器上配置一条默认路由,使所有发往使所有发往Internet的数据分组都从这的数据分组都从这个网络接口出去个网络接口出去.如图所示如图所示,若加入一个路由器若加入一个路由器R并通过此路由并通过此路由器接入器接入I
8、nternet,原来的自治系统要实现与原来的自治系统要实现与Internet互连互连,则可在路由器则可在路由器R,R中加入一条默认路由中加入一条默认路由,R,R中的默认路由如中的默认路由如表表所示所示.如果数据分组中的目的网络地址指向自治系统之外的如果数据分组中的目的网络地址指向自治系统之外的IP,则把此数据分则把此数据分组发往组发往R,从而实现自治系统接入从而实现自治系统接入Internet.上一页 下一页返回任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通.动态路由动态路由动态路由是路由器根据路由协议动态路由是路由器根据路由协议,收集路由器周边连接的网络信息收集路由器周边连接的
9、网络信息,在在路由器之间互相交换信息路由器之间互相交换信息,并根据收集到的路由信息并根据收集到的路由信息,自动计算生成路自动计算生成路由表由表.动态路由技术使路由器可以按照路由算法动态路由技术使路由器可以按照路由算法,自动计算路由自动计算路由,动态更动态更新路由信息新路由信息,从而适应网络拓扑结构的变化从而适应网络拓扑结构的变化.配置静态路由配置静态路由静态路由的配置命令用静态路由的配置命令用iproute,即即:router(config)#ip route 网络编号网络编号 子网掩码子网掩码 下一跳下一跳/本地接口本地接口在配置静态路由时在配置静态路由时,可以指定下一跳接口可以指定下一跳接
10、口,也可指定下一跳地址也可指定下一跳地址.至于指至于指定本地接口还是指定下一跳地址定本地接口还是指定下一跳地址,要视具体情况而定要视具体情况而定.但实际上但实际上,所有路所有路由项都必须指定下一跳地址由项都必须指定下一跳地址.上一页 下一页返回任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通.任务实施任务实施.任务场景任务场景图图所示为该公司两个分公司网络连接场景所示为该公司两个分公司网络连接场景.两台路由器分别为各两台路由器分别为各公司网络接入设备公司网络接入设备,代表两个不同园区网络代表两个不同园区网络.希望通过静态路由技术实希望通过静态路由技术实现分公司网络之间的互连互通现分
11、公司网络之间的互连互通.两个分公司网络的地址配置如两个分公司网络的地址配置如表所示表所示.设备与环境设备与环境路由器台、网线若干、测试计算机台路由器台、网线若干、测试计算机台.操作步骤操作步骤步骤步骤:组建网络环境组建网络环境.按照图所示网络拓扑结构按照图所示网络拓扑结构,连接设备连接设备,组建网络场景组建网络场景.上一页 下一页返回任务一静态路由实现区域网的连通任务一静态路由实现区域网的连通按照表规划配置设备的按照表规划配置设备的IP地址地址.步骤步骤:配置配置Router A 路由器路由器.配置公司配置公司Arouter A 路由器接口信息路由器接口信息.配置公司配置公司Arouter A
12、 路由器到达公司路由器到达公司B的静态路由的静态路由.查看公司查看公司Arouter A 路由器路由表信息路由器路由表信息.步骤步骤:配置配置Router B路由器路由器.配置公司配置公司Brouter B路由器接口信息路由器接口信息.配置公司配置公司Brouter B路由器到达公司路由器到达公司A 的静态路由的静态路由.查看公司查看公司Brouter B路由器路由表信息路由器路由表信息.步骤步骤:测试网络连通性测试网络连通性.上一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通.任务分析任务分析由于静态路由技术不能主动在网络环境中通知路由故障由于静态路由技术不能主动在网络环
13、境中通知路由故障,不能实现网络不能实现网络路由的自动调整路由的自动调整,实现网络的自动修复实现网络的自动修复.希望通过更优化的动态路由技希望通过更优化的动态路由技术术,实现不同区域办公网络之间连通实现不同区域办公网络之间连通.知识准备知识准备.动态路由动态路由.动态路由及其特点动态路由及其特点动态路由是指路由器能够根据网络系统的运行情况自动地建立路由表动态路由是指路由器能够根据网络系统的运行情况自动地建立路由表,并能动态反映网络的状态并能动态反映网络的状态.下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通当网络发生变化时当网络发生变化时,网络中的路由器会把这个消息通告其他
14、路由器网络中的路由器会把这个消息通告其他路由器,最最终所有的路由器将了解网络的变化并及时调整路由表终所有的路由器将了解网络的变化并及时调整路由表,从而保证数据包从而保证数据包的正常传输的正常传输.路由器之间的路由信息交换是基于路由协议实现的路由器之间的路由信息交换是基于路由协议实现的,如如图图所示所示.动态路由分类动态路由分类大型网络环境中经常拥有几百台乃至上千台路由器大型网络环境中经常拥有几百台乃至上千台路由器,网络拓扑结构也比网络拓扑结构也比较复杂较复杂,无法通过人工方式了解网络状况无法通过人工方式了解网络状况,因此必须采用动态路由协议因此必须采用动态路由协议的方式来配置网络的方式来配置网
15、络.动态路由协议根据所连接的网络规模大小不同动态路由协议根据所连接的网络规模大小不同,可可分为距离矢量路由协议和链路状态路由协议分为距离矢量路由协议和链路状态路由协议,两种协议各有特点两种协议各有特点,现在现在介绍如下介绍如下:上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通)距离矢量路由协议距离矢量路由协议距离矢量路由协议是采用距离矢量路由选择算法距离矢量路由协议是采用距离矢量路由选择算法,使用条数或向量来确使用条数或向量来确定从一个网络到另一个网络的距离定从一个网络到另一个网络的距离,而不考虑每跳链路的速率而不考虑每跳链路的速率,是根据是根据距离矢量来进行路由
16、选择一个确定最佳路由的方法距离矢量来进行路由选择一个确定最佳路由的方法,如如RIP.运行距离矢运行距离矢量路由协议量路由协议,路由器定期向相邻路由器发送两条消息路由器定期向相邻路由器发送两条消息:到达目的网络所经过的跳距离到达目的网络所经过的跳距离,使用的度量使用的度量,或者网络的数量或者网络的数量.下一跳是什么下一跳是什么,或者说到达目的网络要使用的方向或者说到达目的网络要使用的方向(向量向量).上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通)链路状态路由协议链路状态路由协议链路状态路由协议的目的是映射互联网络的拓扑结构链路状态路由协议的目的是映射互联网络的拓
17、扑结构.每一个运行链路每一个运行链路状态协议的路由器提供关于它邻居的拓扑结构信息状态协议的路由器提供关于它邻居的拓扑结构信息.这包括路由器所连这包括路由器所连接的网段接的网段(链路链路)和那些链路的情况和那些链路的情况(状态状态).这些信息在网络上泛洪这些信息在网络上泛洪.链路链路状态路由器将向它们的邻居发送呼叫信息状态路由器将向它们的邻居发送呼叫信息,这称为链路状态数据分组这称为链路状态数据分组(LSP)或链路状态通告或链路状态通告(LSA).然后然后,邻居将邻居将LSP复制到它们的路由信息复制到它们的路由信息选择表中选择表中,并将该信息传递到网络的剩余部分并将该信息传递到网络的剩余部分,这
18、个过程称为泛洪这个过程称为泛洪(Flooding).链路状态路由协议只广播更新的或改变的网络拓扑链路状态路由协议只广播更新的或改变的网络拓扑,这节这节省了带宽省了带宽,降低了降低了CPU利用率利用率.另外另外,如果网络拓扑结构没有发生任何变如果网络拓扑结构没有发生任何变化化,只要周期性地将没有更新的路由表刷新即可只要周期性地将没有更新的路由表刷新即可,通常更新时间为通常更新时间为min到到h,而不再对外广播路由信息而不再对外广播路由信息.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通.RIP动态路由技术动态路由技术.RIP概述概述RIP(Routing Info
19、rmation Protocol,路由信息协议路由信息协议)是使用最为广泛是使用最为广泛的距离矢量路由协议的距离矢量路由协议.它是由它是由Xerox公司于世纪年代开发的公司于世纪年代开发的,是是IP使用的第一路由协议使用的第一路由协议.RIP路由协议通过广播方式公告路由信息路由协议通过广播方式公告路由信息,然后然后各自计算经过路由器的跳数各自计算经过路由器的跳数,生成路由表生成路由表.路由器之间的路由信息交换路由器之间的路由信息交换也只在相邻路由器之间进行也只在相邻路由器之间进行.目前主要使用的目前主要使用的RIP是是RIPv.一台路由器从相邻路由器得到新的路由信息一台路由器从相邻路由器得到新
20、的路由信息,将其追加到自己的路由表将其追加到自己的路由表,再将该路由表传递给所有相邻路由器再将该路由表传递给所有相邻路由器.每个路由器都周期性地向相邻每个路由器都周期性地向相邻路由器发送自己完全的路由表路由器发送自己完全的路由表,并也从相邻路由器接收路由更新信息并也从相邻路由器接收路由更新信息,如图所示如图所示.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通.常用配置常用配置RIP路由协议路由协议在互相连接的网络环境中在互相连接的网络环境中,配置配置RIP路由器协议的命令如下路由器协议的命令如下:()启用启用RIP协议协议.Router(config)#rout
21、er rip本命令启动一个本命令启动一个RIP路由进程路由进程,然后切换到路由配置模式然后切换到路由配置模式.()指定指定RIP版本版本.Router(config-router)#version 1|2由于由于RIP有两个版本有两个版本,因此要用此命令指定因此要用此命令指定RIP进程接收的是哪个版本进程接收的是哪个版本的报文的报文.()启用通告启用通告RIP网段网段.Router(config-router)#network network上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通其中其中,network为路由器直连网络的网络号为路由器直连网络的网络号,其
22、形式如其形式如.OSPF动态路由技术动态路由技术.OSPF概述概述链路状态路由协议的典型代表是链路状态路由协议的典型代表是OSPF(Open Shorted Path First,开开放最短路径优先放最短路径优先)路由选择协议路由选择协议.它是一种适合在大型、复杂网络环境它是一种适合在大型、复杂网络环境下部署的路由协议下部署的路由协议.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通OSPF用链路状态算法来计算在每个区域中到所有目的网络的最短路用链路状态算法来计算在每个区域中到所有目的网络的最短路径径.当一个路由器首先开始工作当一个路由器首先开始工作,或任一个路由
23、器发生变化或任一个路由器发生变化,这个运行了这个运行了OSPF的路由器将的路由器将LSA 扩散到同一级区域内所有路由器扩散到同一级区域内所有路由器,这些这些LSA 包包含这个路由器的链路状态和它与相邻路由器联系的信息含这个路由器的链路状态和它与相邻路由器联系的信息,通过收集这些通过收集这些LSA 信息形成链路状态数据库信息形成链路状态数据库,在这个区域中的所有路由器都有一个在这个区域中的所有路由器都有一个特定的数据库来描述这个区域的拓扑结构特定的数据库来描述这个区域的拓扑结构.OSPF区域区域当一个网络区域运行当一个网络区域运行OSPF路由协议的路由器数量太大时路由协议的路由器数量太大时,其链
24、路状态其链路状态数据库数据库LSDB的规模将变得很庞大的规模将变得很庞大,这时这时LSDB将占用大量内存空间将占用大量内存空间,并并且还会使得运行且还会使得运行SPF算法的复杂度增大算法的复杂度增大,将耗费更多的将耗费更多的CPU.另外另外,一旦一旦局部网络发生变化局部网络发生变化,这个变化的这个变化的LSA 就会向全网扩散就会向全网扩散,会导致整个会导致整个SPF重新计算重新计算.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通在多区域在多区域OSPF中中,处于不同位置的路由器可能具有不同的名称和用途处于不同位置的路由器可能具有不同的名称和用途.()区域内路由器
25、区域内路由器(Inter Area Router,IAR):如如图图所示的路由器所示的路由器A、D、F.一个区域内路由器的所有接口都在同一个区域中一个区域内路由器的所有接口都在同一个区域中,该路由器该路由器负责维护本区域内部路由器之间的链路状态数据库负责维护本区域内部路由器之间的链路状态数据库.()骨干骨干(主干主干)路由器路由器:位于区域内的路由器被称为骨干路由器位于区域内的路由器被称为骨干路由器.骨干骨干路由器既可以是区域内部路由器路由器既可以是区域内部路由器,也可以是区域边界路由器也可以是区域边界路由器.如图如图所示的路由器所示的路由器A、B、C.()区域边界路由器区域边界路由器(Are
26、a Border Router,ABR):该路由器位于两个区该路由器位于两个区域的边界处域的边界处.一台路由器若在两个及以上的区域内都有接口一台路由器若在两个及以上的区域内都有接口,在该路由在该路由器称为器称为ABR.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通()自治系统边界路由器自治系统边界路由器(Autonomous System Border Router,ASBR):该路由器处于自治系统边界该路由器处于自治系统边界,负责和自治系统外部交换路由信负责和自治系统外部交换路由信息息,如图中的路由器如图中的路由器E.常用配置常用配置OSPF路由协议路由协议在
27、互连的网络环境中在互连的网络环境中,配置配置OSPF路由器协议的命令如下路由器协议的命令如下:()启用启用OSPF命令命令.Router(config)#router ospf process-id其中其中processid为为OSPF的进程的进程ID,取值范围为取值范围为.在一在一个路由器上可以运行多个个路由器上可以运行多个OSPF进程进程.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通()启用通告启用通告OSPF的网段的网段.Router(config-router)#network address wildcard-mask area area-id其中其
28、中,address可以是网络地址或接口地址可以是网络地址或接口地址,例如例如.wildcardmask称为通配符掩码称为通配符掩码,是一种反掩码形式是一种反掩码形式,例如例如./的子网掩码是的子网掩码是.,其反掩码为其反掩码为.areaid是区域是区域ID,可以是数值形式表示可以是数值形式表示,也可以是也可以是IP地址形式表地址形式表示示.在单区域在单区域OSPF中中,所有区域的所有区域的ID都应该一致都应该一致.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通.任务实施任务实施.任务场景一任务场景一如图如图所示为该公司两个分公司网络连接场景所示为该公司两个分公司
29、网络连接场景.两台路由器分别两台路由器分别为个公司网络接入设备为个公司网络接入设备,代表两个不同园区网络代表两个不同园区网络.希望通过希望通过RIP动态路由动态路由技术实现分公司网络之间的互连互通技术实现分公司网络之间的互连互通.设备与环境设备与环境锐捷路由器台、网线若干、测试计算机台锐捷路由器台、网线若干、测试计算机台.操作步骤操作步骤步骤步骤:组建网络环境组建网络环境.按照图所示网络拓扑结构按照图所示网络拓扑结构,连接设备连接设备,组建网络场景组建网络场景.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通按照表规划配置设备的按照表规划配置设备的IP地址地址.步
30、骤步骤:配置配置RouterA 路由器路由器.配置公司配置公司ARouterA 路由器接口信息路由器接口信息.配置公司配置公司ARouterA 路由器的动态路由路由器的动态路由.查看公司查看公司ARouterA 路由器路由表信息路由器路由表信息.步骤步骤:配置配置RouterB路由器路由器.配置公司配置公司BRouterB路由器接口信息路由器接口信息.配置公司配置公司BRouterB路由器的动态路由路由器的动态路由.查看公司查看公司BRouterB路由器路由表信息路由器路由表信息.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通.任务场景二任务场景二如图所示为该公
31、司两个分公司网络连接场景如图所示为该公司两个分公司网络连接场景.两台路由器分别两台路由器分别为各公司网络接入设备为各公司网络接入设备,代表两个不同园区网络代表两个不同园区网络.希望通过希望通过OSPF动态路动态路由技术由技术(单区域单区域)实现分公司网络之间的互连互通实现分公司网络之间的互连互通.设备与环境设备与环境锐捷路由器台、网线若干、测试计算机台锐捷路由器台、网线若干、测试计算机台.操作步骤操作步骤步骤步骤:组建网络环境组建网络环境.按照图所示网络拓扑结构按照图所示网络拓扑结构,连接设备连接设备,组建网络场景组建网络场景.按照表规划配置设备的按照表规划配置设备的IP地址地址.步骤步骤:配
32、置配置RouterA 路由器路由器.上一页 下一页返回任务二动态路由实现区域网的连通任务二动态路由实现区域网的连通配置公司配置公司ARouterA 路由器接口信息路由器接口信息.配置公司配置公司ARouterA 路由器的动态路由路由器的动态路由.查看公司查看公司ARouterA 路由器路由表信息路由器路由表信息.步骤步骤:配置配置RouterB路由器路由器.配置公司配置公司BRouterB路由器接口信息路由器接口信息.配置公司配置公司BRouterB路由器的动态路由路由器的动态路由.查看公司查看公司BRouterB路由器路由表信息路由器路由表信息.步骤步骤:测试网络连通性测试网络连通性.上一页返回图直连路由图直连路由返回图直连路由和非直连路由图直连路由和非直连路由返回图网络拓扑图图网络拓扑图返回图默认路由图默认路由返回表表R、R默认路由条目默认路由条目返回图两个公司网络连接场景图图两个公司网络连接场景图返回表两个分公司网络地址配置表表两个分公司网络地址配置表返回图动态路由实现图动态路由实现返回图图RIP协议协议返回图多区域图多区域OSPF返回图两个公司网络连接场景图两个公司网络连接场景返回