路由器的原理及配置

简介: 1.数据包经过路由器,mac地址需要重新封装2.路由器通过路由表转发数据包,交换机通过mac地址表转发数据帧3.静态路由需要双向逐跳配置4.默认路由可简化末端路由器路由表配置,简洁高效5.接通路由后ping为什么会丢包两次:

1、什么是路由器

能将数据包转发到正确的目的地,并在转发过程中选择最佳路径的设备-路由器(转发,选路)


2、路由器的工作原理

跨网段通讯把数据丢给网关

ARP请求对方AMC地址

数据封装,解封装过程’

通过路由表选路,然后转发

image.png

3、路由表的形成

什么是路由表

路由器中维护的路由表目的集合


路由器根据路由表做路径选择


路由表是如何形成的

直连网段:配置IP地址,端口UP状态,形成直连路由


非直连网段:需要静态路由或动态路由,将网段添加到路由表中


4、静态路由

由管理员手工配置的,是单向的


缺乏灵活性


5、默认路由

当路由器在路由表找不到目标网络的路由条目时,路由器把请求转发到默认路由接口(在末节)


6、路由器转发数据包的封装过程

交换机 MAC地址缓存表 有----转发 没有-----泛洪或广播

路由器 路由表 有----转发 没有-----丢弃

(路由器封装的过程中:IP地址不变,MAC地一直变)

image.png

1.主机A源IP192.168.1.2 目标IP192.168.2.2源MAC 11-11 目的MAC22-22

ARP广播解析出网关E0的MAC地址,进行第一次封装。

2.先解封装,查看数据包的目的IP,查询路由表,确认转发路径。

3.ARP广播解析出路由器B的E1的MAC地址,进行第二次解封。

源IP192.168.1.2 目的IP192.168.2.2 源MAC33-33 目的44-44。

4.先解封装,查看数据包目的IP地址,查看路由表自己的直连网段,通过E0发给主机B。

5.先ARP广播解析主机B的MAC地址,进行第三次封装。

源IP192.168.1.2 目的IP192.168.2. 2 源MAC55-55 目的MAC66-66。

A发送给B数据包,B收到A的数据。


7、交换机和路由器有何不同

路由工作在网络层

1)根据路由表转发数据

2)路由选择

3)路由转发

交换机工作在数据链路层

1)根据MAC地址表转发数据

2)硬件转发


实验

ESPN 中的路由实验

代码

IP add 192.168.10.2 ###配置接口ip

dis ip routing-table ###查看路由表

dis mac-address ###查看mac 地址信息


ip route-static 20.0.0.0 24 10.0.0.1 ###配置默认路由器

undo ip route-static 20.0.0.0 24 10.0.0.1 ###删除默认路由

image.png

1.先分别配置各个接口的ip地址


2.AR3用192.168.20.0/24网段设置下跳地址10.0.0.2

20.0.0.0/24网段设置下跳地址10.0.0.2


3.AR2用192.168.10.0/24网段设置下跳地址10.0.0.1


192.168.20.0/24网段设置下跳地址20.0.0.1


AR2用192.168.10.0/24网段设置下跳地址20.0.0.1

10.0.0.0/24网段设置下跳地址20.0.0.1

4.测试路由器,接通


总结

1.数据包经过路由器,mac地址需要重新封装


2.路由器通过路由表转发数据包,交换机通过mac地址表转发数据帧


3.静态路由需要双向逐跳配置


4.默认路由可简化末端路由器路由表配置,简洁高效


5.接通路由后ping为什么会丢包两次:


我们在设备上做ping操作,将由ICMP发起 echo request,并等待接收方的回应;

出现这种情况的另一个条件就是,R1的ARP缓存中并没有关于R2 E0/0接口的条目,因此当执行数据链路层封装的时候就会产生等待,先由ARP协议去获取目标MAC地址,当获取到目标MAC地址了之后,才能完成数据链路层头部的封装,报文才能发送。

当互联网层(也就是IP)接到传输任务的时候,它会首先做出转发决策,在这个环境中,必然是决定将数据直接从E0/0接口转发给R2。

数据链路层在封装之前要检查目标IP地址是否在本地的ARP缓存中,这里是没有的,于是ARP将会发起一个请求用于获取目标MAC地址,并且丢弃这个数据包。


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