計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用 課件 模塊五：主題6網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)立體空間-網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用課前回顧課前回顧1．通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道路由器是__________兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)間起__________的作用，通過(guò)讀取__________中的網(wǎng)絡(luò)地址，然后決定如何轉(zhuǎn)發(fā)的專(zhuān)用智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2．在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中會(huì)使用到MAC地址和IP地址兩種地址。__________地址用于同一物理或邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的通信，而__________用于多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間的通信，其中的一個(gè)重要操作是ARP，即在知道下一跳IP地址的前提下，獲取下一跳MAC地址。請(qǐng)分析IP數(shù)據(jù)包在跨網(wǎng)通信的過(guò)程中，IP地址與MAC地址是如何發(fā)生變化的？3．回顧IP數(shù)據(jù)包的格式中各個(gè)字段的含義，路由器可以互聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的相同類(lèi)型和不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)它收到一個(gè)IP分組的前8位是01000010，會(huì)選擇丟棄該分組，為什么？課前回顧4．到網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室或借助Internet熟悉路由器的外部特征及其組件，如電源開(kāi)關(guān)、管理端口、LAN和WAN接口、指示燈、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展槽、內(nèi)存擴(kuò)展槽和USB端口。圖為Cisco1941Series背板示意圖，請(qǐng)識(shí)別該路由器的各個(gè)組成部分，并回答下列問(wèn)題。（1）圈出并標(biāo)記圖中描繪的路由器的電源開(kāi)關(guān)。（2）圈出并標(biāo)記管理端口。（3）圈出并標(biāo)記路由器的LAN接口。圖中路由器有多少個(gè)LAN接口，接口的技術(shù)類(lèi)型是什么？（4）圈出并標(biāo)記路由器的WAN接口。圖中路由器有多少個(gè)WAN接口，接口的技術(shù)類(lèi)型是什么？課前回顧4．到網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室或借助Internet熟悉路由器的外部特征及其組件，如電源開(kāi)關(guān)、管理端口、LAN和WAN接口、指示燈、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展槽、內(nèi)存擴(kuò)展槽和USB端口。圖為Cisco1941Series背板示意圖，請(qǐng)識(shí)別該路由器的各個(gè)組成部分，并回答下列問(wèn)題。（1）圈出并標(biāo)記圖中描繪的路由器的電源開(kāi)關(guān)。（2）圈出并標(biāo)記管理端口。（3）圈出并標(biāo)記路由器的LAN接口。圖中路由器有多少個(gè)LAN接口，接口的技術(shù)類(lèi)型是什么？（4）圈出并標(biāo)記路由器的WAN接口。圖中路由器有多少個(gè)WAN接口，接口的技術(shù)類(lèi)型是什么？主題6：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)理解路由器的組成及其基本組件。掌握路由器的工作原理和路由表的內(nèi)容。掌握路由器的基本配置方式和管理方式。通過(guò)分析路由器工作原理，告訴學(xué)生自覺(jué)遵守社會(huì)秩序的重要性，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揚(yáng)中華民族謙恭禮讓的傳統(tǒng)美德。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)能夠描述路由器的物理部件。能夠配置和管理路由器。8

互聯(lián)設(shè)備的比較9

路由器的基本概念路由器是將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備工作在OSI參考模型的第三層，能“讀懂”IP數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展時(shí)，不同子網(wǎng)間互聯(lián)時(shí)需要路由器

路由器的基本概念路由器主要完成兩項(xiàng)任務(wù)尋徑：建立和維護(hù)路由表的過(guò)程，主要由軟件實(shí)現(xiàn)（形成路由表）轉(zhuǎn)發(fā)：將IP數(shù)據(jù)包從一個(gè)接口轉(zhuǎn)到另一個(gè)接口，由硬件完成（查找路由表）10

路由器的基本概念路由器主要完成兩項(xiàng)任務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)方式：直接轉(zhuǎn)發(fā)與間接轉(zhuǎn)發(fā)11

12

路由器的組成部件路由器是一臺(tái)特殊功能的計(jì)算機(jī)：沒(méi)有配備鍵盤(pán)和顯示器路由器的硬件構(gòu)成NVRAM13

路由器的組成部件路由器的軟件組成操作系統(tǒng)：IOS（互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）啟動(dòng)配置文件：保存在NVRAM，不會(huì)因掉電而丟失當(dāng)前配置文件：保存在RAM，掉電會(huì)丟失內(nèi)容IP地址配置14

路由器的路由表A.D的IP地址可以是192.168.12.6，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是192.168.12.1。B.

D的IP地址可以是192.168.12.7，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是192.168.12.1。C.

D的IP地址可以是192.168.12.7，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是192.168.12.7。D.

D的IP地址可以是192.168.12.6，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是192.168.12.7。請(qǐng)你為下圖中的主機(jī)D配置TCP/IP參數(shù)。路由是指數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑選擇的過(guò)程。15

路由器的路由表我想去192.168.1.1R1R2R3R4請(qǐng)走R4方向從這個(gè)口出去就到了192.168.0.1/24192.168.1.1/24請(qǐng)走R2方向思考：誰(shuí)告訴你要去R1（中轉(zhuǎn)站）？找到了中轉(zhuǎn)站R1，需要做什么？找出與R1直接連接的所有路徑？找出經(jīng)R1的所有路徑嗎？路由表：是指路由器將所有關(guān)于如何到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑信息以數(shù)據(jù)庫(kù)表的形式存儲(chǔ)起來(lái)的表（路由的數(shù)據(jù)庫(kù)）16

路由器的路由表192.1.1.1/255.255.255.0

默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.1.1.254/24192.1.1.254/24192.2.1.1/24192.2.1.2/24192.2.2.1/24192.2.2.2/24192.1.2.254/24192.1.2.1/255.255.255.0

以太網(wǎng)2終端BR2R3終端A以太網(wǎng)1192.1.1.0/24192.1.2.0/24目的網(wǎng)絡(luò)下一跳192.1.1.0/24直接192.1.2.0/24192.2.1.2……目的網(wǎng)絡(luò)下一跳192.1.1.0/24192.2.1.1192.1.2.0/24192.2.2.2……目的網(wǎng)絡(luò)下一跳192.1.1.0/24192.2.2.1192.1.2.0/24直接……R5192.3.1.1/24192.3.1.2/24192.3.2.1/24192.3.2.2/24R1

默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.1.2.254/24路由表項(xiàng)：將目的網(wǎng)絡(luò)地址/子網(wǎng)掩碼、下一跳路由器接口IP地址/輸出接口、度量值等項(xiàng)目匯總成一條路由表的表項(xiàng)（標(biāo)識(shí)達(dá)到遠(yuǎn)程目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路徑信息）17

路由器的路由表R1R2R3R4192.168.0.1/2410.1.1.2/24fa0/0S0/0/0209.165.200.226/30PC1PC2路由來(lái)源-標(biāo)識(shí)如何獲知該路由目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)-標(biāo)識(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的地址管理距離-標(biāo)識(shí)路由源的可信度度量值---標(biāo)識(shí)分配用來(lái)訪問(wèn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的值下一跳

---標(biāo)識(shí)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一路由器的IP地址時(shí)間戳

---標(biāo)識(shí)自從獲取路由之后經(jīng)過(guò)的時(shí)間傳出接口-標(biāo)識(shí)用于將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到最終目標(biāo)的退出接口192.1.1.1/255.255.255.0

默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.1.1.254/24192.1.1.254/24192.2.1.1/24192.2.1.2/24192.2.2.1/24192.2.2.2/24192.1.2.254/24192.1.2.1/255.255.255.0

以太網(wǎng)2終端BR2R3終端A以太網(wǎng)1192.1.1.0/24192.1.2.0/24目的網(wǎng)絡(luò)

下一跳192.1.1.0/24直接192.1.2.0/24192.2.1.2……目的網(wǎng)絡(luò)下一跳192.1.1.0/24192.2.1.1192.1.2.0/24192.2.2.2……目的網(wǎng)絡(luò)下一跳192.1.1.0/24192.2.2.1192.1.2.0/24直接……R5192.3.1.1/24192.3.1.2/24192.3.2.1/24192.3.2.2/24R1

默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.1.2.254/2418

路由器的工作過(guò)程路由表項(xiàng)中最主要的信息IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程確定源和目的終端是否在同一網(wǎng)絡(luò)，決定數(shù)據(jù)包是否經(jīng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)總部網(wǎng)絡(luò)（重慶）分部網(wǎng)絡(luò)（北京）以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀R1R2fa0/0fa0/0fa0/1fa0/1PC1PC2IP地址：172.16.10.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.10.1/24IP地址：172.16.20.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.20.1/24.1.1.1.210.10.10.0/24172.16.10.0/24172.16.20.0/24172.16.10.1255.255.255.0&172.16.10.0172.16.20.1255.255.255.0&172.16.20.0終端PC1網(wǎng)絡(luò)地址：

終端PC2網(wǎng)絡(luò)地址：終端PC1：

終端PC2：

路由器的工作過(guò)程IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程PC1封裝幀，發(fā)送幀總部網(wǎng)絡(luò)（重慶）分部網(wǎng)絡(luò)（北京）以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀R1R2fa0/0fa0/0fa0/1fa0/1PC1PC2IP地址：172.16.10.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.10.1/24MAC:99IP地址：172.16.20.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.20.1/24.1.1.1.210.10.10.0/24172.16.10.0/24172.16.20.0/24019910.220.2數(shù)據(jù)MAC:01MAC:02MAC:8010199路由器的工作過(guò)程IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程解封裝，查找路由表總部網(wǎng)絡(luò)（重慶）分部網(wǎng)絡(luò)（北京）以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀R1R2fa0/0fa0/0fa0/1fa0/1PC1PC2IP地址：172.16.10.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.10.1/24IP地址：172.16.20.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.20.1/24.1.1.1.210.10.10.0/24172.16.10.0/24172.16.20.0/24目的網(wǎng)絡(luò)下一跳

傳出接口172.16.20.0/2410.10.10.2fa0/1……019910.220.2數(shù)據(jù)MAC:01MAC:02MAC:801路由器的工作過(guò)程思考：任何查找路由表IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程重新封裝幀，再發(fā)送以后重復(fù)執(zhí)行類(lèi)似過(guò)程，將IP數(shù)據(jù)包傳輸至目的網(wǎng)絡(luò)總部網(wǎng)絡(luò)（重慶）分部網(wǎng)絡(luò)（北京）以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀R1R2fa0/0fa0/0fa0/1fa0/1PC1PC2IP地址：172.16.10.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.10.1/24IP地址：172.16.20.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.20.1/24.1.1.1.210.10.10.0/24172.16.10.0/24172.16.20.0/24MAC:01MAC:02MAC:8018010210.220.2數(shù)據(jù)路由器的工作過(guò)程IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程小結(jié)不同傳輸網(wǎng)絡(luò)的幀的內(nèi)容不一樣（比如以太網(wǎng)幀、PPP幀等）IP數(shù)據(jù)包是逐跳轉(zhuǎn)發(fā)的，并且每跳都要進(jìn)行選路查找路由器的操作：解封裝→查找路由表→重新封裝幀→發(fā)送幀到傳輸網(wǎng)絡(luò)IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，源、目的MAC地址一直在變化，源、目的IP地址未變化總部網(wǎng)絡(luò)（重慶）分部網(wǎng)絡(luò)（北京）以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀R1R2fa0/0fa0/0fa0/1fa0/1PC1PC2IP地址：172.16.10.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.10.1/24IP地址：172.16.20.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.20.1/24.1.1.1.210.10.10.0/24172.16.10.0/24172.16.20.0/24路由器的工作過(guò)程IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程需進(jìn)一步思考的幾個(gè)問(wèn)題(file:///E:/RouteSwitch6_zh/index.html#1.2.1.6).PC1上的IP數(shù)據(jù)包被傳遞PC2的過(guò)程中，總共發(fā)生了多少次幀封裝與解封裝操作截止目前，還未對(duì)路由器進(jìn)行定義，請(qǐng)根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)，為路由器下一個(gè)定義交換機(jī)與路由器的轉(zhuǎn)發(fā)功能是否相同？如果不同，請(qǐng)指出它們之間的區(qū)別是什么如果將R1與R2之間的鏈路更換為廣域網(wǎng)鏈路，IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程會(huì)發(fā)生變化嗎總部網(wǎng)絡(luò)（重慶）分部網(wǎng)絡(luò)（北京）以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)幀R1R2fa0/0fa0/0fa0/1fa0/1PC1PC2IP地址：172.16.10.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.10.1/24IP地址：172.16.20.2/24網(wǎng)關(guān)：172.16.20.1/24.1.1.1.210.10.10.0/24172.16.10.0/24172.16.20.0/24S0/0/0S0/0/0廣域網(wǎng)幀路由器的工作過(guò)程f0/0:16.0.0.2R513.0.0.0f0/0:15.0.0.2R4R6課堂練習(xí)15.0.0.0f0/1:15.0.0.116.0.0.0f0/2:13.0