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1.路由器的工作原理

路由器工作在osi七层参考模型的网络层，作用是用来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

1.1路由表

路由表的定义：路由器中维护的路由条目的集合

路由器根据路由表做路径选择 路由表的形成： 1)直连网段 配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由 2）非直连网段 1） 人工配置，静态路由 2）通过各种路由协议，自己学习，动态路由 对于非直连网段，需要静态路由或者动态路由，将网段添加到路由表中 路由表的格式：

网段	接口
-	-

2.静态路由

静态路由：由管理员手工配置，是单向的

优点：便于排障，快速定位到出错，精准管理，有效管理 缺点：缺乏灵活性

3.默认路由

默认路由：当路由器在路由表中好不到目标网络的路由条目时，路由器吧请求转发到默认路由接口

先查路由表，有路由表就走，路由表里面没有信息，就回复一个丢包信息 在路由表中找不到目标时，我们再做打算，人工配置地址 路由优先级 可配置（浮动路由） 数字越小，越优先

4.路由器转发数据包的封装过程💨

这个前提是已经配好了静态路由，ARP表中已经有这个记录 原IP地址（PC1）：192.168.1.2 目的IP地址（PC2）：192.168.2.2 (1)PC1在网络层将来自上层的报文封装成IP数据包，目的地址与本机地址不在同一网段，因此发往PC2的数据包要路由器A。 （2）PC1通过ARP请求获得默认网关路由器A的MAC地址，在数据链路层PC1将IP数据包封装成以太网数据帧，在以太网首部 （3）路由器A从E0接口接收到数据帧，把数据链路层的封装去掉，所以路由器A会查找自己的路由表，寻找与目标IP地址192.168.2.2相匹配的路由表项，然后根据路由表的下一跳地址将数据包转发到E1接口。 （4）在E1接口路由器A重新封装以太网帧， （5)路由器B从E1接收到数据帧，同样把数据链路层的封装去掉，对目的IP进行检查，并与路由表进行匹配，然后根据路由表的下一跳地址将数据包转发到E0接口。 （6）路由器B发现目的网段与自己的E0接口直接相连，通过ARP广播，路由器B获得PC2以太口的MAC地址。路由器B再将IP数据包封装成以太网帧： （7）封装完毕，将以太网帧从E0接口发往PC1。 路由器有个功能 隔离广播 同一个局域网的范围之内 不隔离的话 会形成广播风暴

路由器的接口 每个都拥有MAC地址

路由器上也有ARP表

5.交换机与路由器对比

路由器工作在网络层

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

6.静态路由和默认路由的配置

配置地址的时候，要注意 下一跳 的 接口的IP信息

7.实验题

7.1 实验要求：在r1中配置默认路由，r2、r3配置静态路由，使内网1.0和2.0可以访问server

拓补图：

r1使用的代码：

   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r1[r1]int g0/0/0[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.254 24[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.2.254 24[r1-GigabitEthernet0/0/1]int g2/0/0[r1-GigabitEthernet2/0/0]ip add 192.168.10.1 24[r1-GigabitEthernet2/0/0]dis cu
   

查看端口信息：

查看当前路由表信息，这个时候里面还什么都没有：

[r1-GigabitEthernet2/0/0]q[r1]dis ip routing-table

配置一条静态路由信息上去，然后再查看一下路由表里面的记录：

[r1]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.10.2[r1]dis ip routing-table

r2使用的代码：

   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r2[r2]int g0/0/0[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.2 24[r2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.20.1 24[r2-GigabitEthernet0/0/1]q[r2]ip route-static 10.0.0.0 8 192.168.20.2[r2]ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.10.1[r2]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.10.1[r2]dis ip routing-table
   

查看配置好的静态路由信息：

r3使用的代码：

   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r3[r3]int g0/0/0[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.20.2 24[r3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.0.1 8[r3-GigabitEthernet0/0/1]q[r3]ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.20.1[r3]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.20.1
   

这里步骤跟上面的一样，我这里就没有截图

然后来ping一下看看能否互连：

7.2 实验要求：全网互通

拓补图：

r1的代码：

   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r1[r1]int g0/0/0[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 20.0.0.1 24[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 30.0.0.1 24[r1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2[r1-GigabitEthernet0/0/2]ip add 192.168.10.254 24[r1-GigabitEthernet0/0/2]dis cu[r1-GigabitEthernet0/0/2]q[r1]ip route-static 192.168.20.0 24 20.0.0.2[r1]ip route-static 192.168.30.0 24 30.0.0.2[r1]dis ip routing-table
   

r2的代码：

The device is running!
   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r2[r2]int g0/0/0[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.20.254 24[r2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 20.0.0.2 24[r2-GigabitEthernet0/0/1]dis cu[r2-GigabitEthernet0/0/1]q[r2]dis ip routing-table [r2]ip route-static 192.168.10.0 24 20.0.0.1[r2]ip route-static 192.168.30.0 24 20.0.0.1
   

r3的代码：

The device is running!
   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r3[r3]int g0/0/0[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.30.254 24[r3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 30.0.0.2 24[r3-GigabitEthernet0/0/1]dis cu[r3]dis ip routing-table [r3]ip route-static 192.168.10.0 24 30.0.0.1[r3]ip route-static 192.168.20.0 24 30.0.0.1[r3]dis ip routing-table
   

然后进行ping的操作，可以看到结果：

7.3 实验要求：

1.配置浮动路由，实现pc1到pc2互连

2.断开r1和r2之间的其中一条链路，观察路由表的变化，pc1和pc2依然可以通信

拓补图：

r1的代码：

The device is running!
   
    
     sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r1[r1]int g0/0/0[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.254 24[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.0.1 24[r1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2[r1-GigabitEthernet0/0/2]ip add 20.0.0.1 24[r1-GigabitEthernet0/0/2]q[r1]ip route-static 192.168.20.0 24 10.0.0.2[r1]ip route-static 192.168.20.0 24 20.0.0.2[r1]ip route-static 192.168.20.0 24 20.0.0.2 pre	[r1]ip route-static 192.168.20.0 24 20.0.0.2 preference 70Info: Succeeded in modifying route.[r1]dis ip routing-table
    
   

r2的代码：

The device is running!
   
    sys[r2]int g0/0/0[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.0.2 24[r2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.20.254 24[r2-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2[r2-GigabitEthernet0/0/2]ip add 30.0.0.1 24[r2-GigabitEthernet0/0/2]q[r2]dis cu[r2]ip route-static 192.168.10.0 24 10.0.0.1[r2]ip route-static 192.168.10.0 24 30.0.0.2[r2]dis cu
   

r3的代码：

The device is running!
   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r3[r3]int g0/0/0[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 20.0.0.2 24[r3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 30.0.0.2 24[r3-GigabitEthernet0/0/1]q[r3]dis cu
    
     sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[r3]dis ip routing-table [r3]ip route-static 192.168.10.0 24 20.0.0.1[r3]ip route-static 192.168.20.0 24 30.0.0.1[r3]dis ip routing-table
    
   

先进行第一个小问题，先进行ping的操作，可以看下结果 第二个小问是这里把r1跟r2之间的一条线断开，因为之前配置的优先级 在路由表里面是不现实的，这边断开 再重新查询一下就可以体现出来了 我这里吧r1的0/0/1口shutdown 代码如下：

   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[r1]int g0/0/1[r1-GigabitEthernet0/0/1]shut	[r1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown Apr  4 2021 20:33:33-08:00 r1 %%01IFPDT/4/IF_STATE(l)[0]:Interface GigabitEthernet0/0/1 has turned into DOWN state.[r1-GigabitEthernet0/0/1]Apr  4 2021 20:33:33-08:00 r1 %%01IFNET/4/LINK_STATE(l)[1]:The line protocol IP on the interface GigabitEthernet0/0/1 has entered the DOWN state. [r1-GigabitEthernet0/0/1]
   

断开接口的样子 如图所示：

这时候我们来看一下 之前设置的浮动路由 优先级就体现出来了 优先级 70

[r1-GigabitEthernet0/0/1]q[r1]dis ip rou	[r1]dis ip routing-table

这里我们在重新ping一下

7.4 实验要求（拓展）：

11.实现全网互通

2.实验环境：三台路由器两两互连，每台路由器上都配置了Loopback地址模拟网络环境

拓补图：

r1的代码：

   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r1[r1]int g0/0/0[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.30.1 24	[r1-GigabitEthernet0/0/1]q[r1]int LoopBack 0[r1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32[r1-LoopBack0]q[r1]ip route-static 2.2.2.2 32 192.168.10.2[r1]ip route-static 2.2.2.2 32 192.168.30.2[r1]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.30.2[r1]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.10.2
   

然后在r1里面ping r2的地址

[r1]ping -a 1.1.1.1 2.2.2.2

源地址 + 目标地址

效果如图：

r2的代码：

   
    sysEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname r2[r2]int g0/0/0[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.2 24[r2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.20.1 24[r2-GigabitEthernet0/0/1]q[r2]int LoopBack 0[r2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32[r2-LoopBack0]q[r2]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.10.1[r2]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.20.2[r2]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.20.2[r2]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.10.1
   

同理在r2上面 ping r1 r3

r3的代码：

   
    sys
    
     sys[Huawei]sysname r3[r3]int g0/0/0[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.20.2 24[r3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.30.2 24[r3-GigabitEthernet0/0/1]q[r3]int LoopBack 0[r3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32[r3-LoopBack0]q[r3]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.30.1[r3]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.20.1[r3]ip route-static 2.2.2.2 32 192.168.20.1[r3]ip route-static 2.2.2.2 32 192.168.30.1
    
   

同理在r3里面ping r1 r2

8.故障排查

分层检查：

从物理检查，查看端口状态来排除接口、线缆问题 查看IP地址和路由等的配置是否正确

分段检查：

将网络划分成多个小的段，逐段排除错误

转载地址：http://tpbe.baihongyu.com/