路 由 器 知 识 讲 座
KingNet 2
主要内容
网络的体系结构
路由器的基本功能
路由器的工作原理
Cisco路由器产品介绍
路由器的基本配置
路由器连网中的故障分析
KingNet 3
一、网络的体系结构
把计算机机网络要实现的整体功能给予结构化和模块化，把整体功能划分为几个相对独立的子功能层次，各功能层次间有机连结在一起，下层支持上层，上层调用下层，即组成了网络整体的分层体系结构。
KingNet 4
ISO/OSI七层参考模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层通信介质
KingNet 5
应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层资源子网通信子网
KingNet 6
物理层
建立、维护和拆除物理链路的机械、
电气和功能的特征，把实体连接起来
，在物理介质上传输无特征的比特流
网卡,RS－ 232C,V24,X.21,V35
都属于物理层范围
KingNet 7
数据链路层
组织成帧和实现介质访问控制，并用校验、确认重发等机制把物理链路提升为无差错的数据链路。
把无特征的二进制位流组织成帧（
Frame），在帧头加源目的物理地址
，保证以帧为单位可靠地将数据传输到目的地。
KingNet 8
数据链路层
分为 MAC（介质访问控制）子层和 LLC
（逻辑链路控制）子层。
MAC主要是组织帧、封帧和解帧，并对网上多个站点实现介质访问控制。
LLC在顶端提供多个服务访问点 LSAP
，可为多个用户进程提供多条数据链路复用同一物理链路。
KingNet 9
网络层
对数据包从源节点，经由中间一些节点到目的节点的路径进行选择（
包括建立、维持、拆除等）和分组交换及流量控制技术，实现点到点的数据传输，使传输层摆脱路由选择、交换方式、拥护控制等网络细节，实现端到端的数据传输。
KingNet 10
TCP/IP分层结构应用层（进程）
传输层（ TCP和 UDP）
网际层（ IP）
物理层 数据链路层物理层逻辑网络
KingNet 11
TCP/IP和 OSI对应传输层（ TCP和 UDP）
网际层（ IP）
物理层 数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层
KingNet 12
TCP/IP逻辑网络与上下层关系
A机 B机应用层 应用层
TCP层
IP层通信子网一个统一的逻辑网络
Ethernet ARCnet ···· TokenRing
KingNet 13
TCP/IP数据的封装过程
TCP/UDP报文
IP报头 IP数据帧头 物理帧数据
IP数据包物理帧传输层网络层链路层
IP报头：源、目的 IP地址，是逻辑地址帧头：源、目的物理地址，是真实地址
KingNet 14
数据传输的过程路由器 A 路由器 B
IP寻径 IP寻径IP数据报逻辑网IP层加帧头 去帧头帧传输和直接寻径数据链路层物理层
KingNet 15
路由器正是工作在 IP下三层的通信子网上，从而屏蔽了底两层物理网络的差异，实现各种网络的互联。
KingNet 16
二、路由器的功能路由器Router
路由
KingNet 17
主要功能
连接多个独立的网络或子网
实现网间最佳寻径和数据报传送
流量管理：包过滤、负载分流、负载均衡、优先
冗余和容错
数据压缩、加密
KingNet 18
网络互联
路由器总是有多个 LAN和 WAN端口，
每个端口所联的网段是一个独立的网络或子网号。
WAN
192.11.1.0
192.11.2.0 192.11.3.0
192.11.4.0
192.11.5.0
掩码,255.255.255.0
KingNet 19
网络互联
路由器能对其互联的两个异构形网络的帧格式进行转换。
F.R
主机 A
主机 B
TokenRing Ethernet
routerA routerB
KingNet 20
网络互联
路由器所联网络的广播包被隔离在本网段之内，起到了防火墙作用。根据统计的 80/20规律，一个网络应用的
80％信息是在同一个 LAN中交换的，
使 80％的信息不会经路由器转到其它网络上，隔离广播风暴，从面提高了整个网络的带宽。
KingNet 21
网间寻径和数据传送
寻径的依据是经过每个路由器中的路由表。
路由表指明了从源站点到目的站点的一条路径。
路由协议是生成路由表的方法，分为静态路由协议和动态路由协议。
KingNet 22
网间寻径和数据传送
静态路由协议：手工为每台路由器编写一张固定不变的静态路由表；
动态路由协议：为每台路由器配置一个动态路由寻径协议，让该路由协议自动形成和刷新路由表。动态路由协议有,RIP,RIPⅡ,IGRP,EIGRP、
OSPF,IS－ IS,BGP,EGP等。
KingNet 23
流量管理
包过滤：过滤某些用户不需要的信息流，减少网络流量，缓解网络阻塞。包括对特定的工作站、某些网络或子网、某些协议。
KingNet 24
流量管理
优先权：对特定服务的包给予特别的优先权，使某些对延时敏感的包快速通过。
排队：对某几类服务进行排队通过
KingNet 25
解决拥塞问题
输出速度跟不上输入速度，路由器的缓存可能被淹没。
采用源抑制，发现拥塞时，向源主机发送源抑制的 ICMP报文，源主机收到报文后，降速发送。
KingNet 26
冗余和容错
负载分流（ Load Sharing）
负载均衡（ Load Balancing）
双路由热备份（ Hot-Stand-By）
KingNet 27
三、路由器工作原理
路由器的工作原理
路由器的结构和启动过程
路由器的基本配置
KingNet 28
路由器的工作原理
路由器工作在 OSI模型中下三层，最高层为网络层，通过统一的第三层来屏蔽底两层的不同，从而实现多个独立的异种网互联，并通过路由表实现寻径；由于是一个存储－转发设备，
可以实现包的过滤、优先、排队等流量管理。
KingNet 29
路由器的工作原理路由器 A 路由器 B
IP寻径 IP寻径IP数据报逻辑网IP层加帧头 去帧头帧传输和直接寻径数据链路层物理层
KingNet 30
路由器的工作原理
Cisco路由器的 IOS（ Internetwork
Operating System）是路由器的操作系统,就象计算机的操作系统一样。
KingNet 31
路由器内存体系结构
RAM NVRAM Flash ROM
Console
Auxiliar Interfaces
KingNet 32
内存,ROM
ROM：相当于 PC的 BIOS。存放引导程序和 IOS的一个最小子集。
为只读存储器，系统掉电，程序不会丢失。
KingNet 33
内存,Flash
Flash：包含压缩的 IOS和微代码
是一种可擦写，可编程的 ROM，系统掉电，程序不会丢失。
KingNet 34
内存,NVRAM
NVRAM（ No-Voliate RAM）：存放路由器的配置文件。
系统掉电，程序不会丢失。
KingNet 35
内存,RAM
动态内存，系统掉电，内容丢失。
Command
Executive Internetwork Operating System
Program Active
Configuration
File
Table Buffer
RAM
KingNet 36
路由器的启动过程
首先运行 ROM的程序，进行系统自检和引导，然后读 Flash内的 IOS，装入 DRAM中，并从 NVRAM中读入路由器的配置，计算并生成路由表。
KingNet 37
路由表生成过程
开机初始化时形成初步路由表
通过与相邻路由器交换路由信息刷新完善路由表
KingNet 38
四,Cisco简介
世界上占领先地位的网间网互联技术和产品服务供应商。
1984年成立于加州 Menlo Park。
取名于 San Francisco
KingNet 39
全球重要的网络厂商
交换机份额,35％
路由器份额,60％
Internet骨干网路由器,80％
KingNet 40
产品系列
全系列产品满足不同用户的要求
Cisco1600
Cisco2500
Cisco2600
Cisco3600
Cisco4000
As5200/5300
As5800
Cisco7200
Cisco7500
Cisco12000
KingNet 41
路由器产品系列
部门级,1600,2500
多媒体,2600,3600
企业级,4000,7200
骨干级,7500
电信运营级,12000
访问服务,5200,5300,5800
KingNet 42
Cisco的 IOS
版本
应用
KingNet 43
五、路由器基本配置
三种工作模式
各端口地址
连入 WAN包封装
路由协议
KingNet 44
三种工作模式
用户模式
Router >
特权模式
Router>enable
Password:
Router#
KingNet 45
三种工作模式
全局模式
Router#config term
Enter configuration commands,one
per line,End with CNTL/Z.
Router(config)#
KingNet 46
帮助 HELP！！！
在任何模式、任何情况下均可键入
,？”来得到帮助。
Router >？
Router#？
Router(config)#?
KingNet 47
配置局域口
Router(config)# int e0
Router(config-if)#
Router(config-if)# ip address
200.61.17.253 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)# exit
KingNet 48
配置广域口并封装协议
Router(config)# int s0
Router(config-if)#ip address 200.61.16.252
255.255.255.0
Router(config-if)# encap frame-relay
Router(config-if)#frame-relay lmi-type ansi
Router(config-if)#fr map ip 200.61.16.251
104 bro
KingNet 49
路由协议配置
Router(config)# router igrp 100
Router(config-router)#
Router(config-router)#network
200.61.16.0
Router(config-router)#exit
KingNet 50
查看路由器状态
Router#show int s0
Router#show ip route
Router#show run
KingNet 51
六、路由器故障分析
物理层故障
链路层故障
网络层故障
路由器常见故障表现
路由器使用注意事项
KingNet 52
物理层故障
指为网络提供物理连接的硬件故障
Modem Modem
DDN
节点用户端 局端台 卡
KingNet 53
物理层故障主要有：外线不通,Modem未加电。
KingNet 54
路由器表现（本端）
Router#show int s0
Serial0 is down,line protocol is down
Internet address is 200.32.200.198/28
Encapsulation HDLC，
·······
DCD=down DSR=down DTR=down
RTS=down CTS=down
KingNet 55
路由器表现（对端）
Router#show int s0
Serial0 is up,line protocol is down
KingNet 56
链路层故障
故障因素较多
Modem Modem
DDN
节点用户端 局端
台 卡
KingNet 57
路由器表现
Router#show int s0
Serial0 is up,line protocol is down
DCD= DSR= DTR= RTS= CTS=
或
Serial0 is up,line protocol is up
Serial0 is up,line protocol is down 循环
KingNet 58
链路层故障因素
路由器广域口损坏
Modem和路由器的连接电缆损坏
用户 Modem损坏
异种路由器互联，链路层封装协议不一致。
局端卡式 Modem损坏 ;局端端口坏
局端转接电缆损坏
KingNet 59
链路层故障因素（续）
网管数据没做上或没做对
DTU网管设置,DCD置高
中继不好或没做对
帧中继线路中，封装 Annex-D未配
E1信令为 CCS，时隙对应问题。
KingNet 60
链路层故障因素（续）
局端 Modem的时钟跳线不对，造成虽然连通，但传输速度极慢，且有丢包现象。
DDN节点机下的分配盘端口坏以上两点造成循环 UP down
对端路由器关机
KingNet 61
故障排除
网管分段打环测误码
网管分段打环，路由器接收。
从用户端 Modem灯的状态判断,TD
不亮，基本上是用户端设备损坏。
设备替换
KingNet 62
网络层故障
点对点链路，路由器广域网端口 IP
地址不在同一网段上。
路由协议配置不正确
KingNet 63
路由器表现
Router#show int s0
Serial0 is up,line protocol is up
就是 ping 不通
ping目的网络地址时，规律性的大规模的丢包
KingNet 64
故障排除
检查端口 IP地址
检查路由协议的设计
KingNet 65
路由器常见故障
广域端口坏，表现为 line protocol is
down,或 line protocol频繁 up和 down。
非正常启动或 IOS损坏，表现为提示符
common>
rommon>
router(boot)>
KingNet 66
注意事项
路由器切莫频繁开关机
路由器和 Modem电缆不要带电插拨
KingNet 67
总结
Serial is down
line protoco is down
谢谢 !
KingNet 2
主要内容
网络的体系结构
路由器的基本功能
路由器的工作原理
Cisco路由器产品介绍
路由器的基本配置
路由器连网中的故障分析
KingNet 3
一、网络的体系结构
把计算机机网络要实现的整体功能给予结构化和模块化，把整体功能划分为几个相对独立的子功能层次，各功能层次间有机连结在一起，下层支持上层，上层调用下层，即组成了网络整体的分层体系结构。
KingNet 4
ISO/OSI七层参考模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层通信介质
KingNet 5
应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层资源子网通信子网
KingNet 6
物理层
建立、维护和拆除物理链路的机械、
电气和功能的特征，把实体连接起来
，在物理介质上传输无特征的比特流
网卡,RS－ 232C,V24,X.21,V35
都属于物理层范围
KingNet 7
数据链路层
组织成帧和实现介质访问控制，并用校验、确认重发等机制把物理链路提升为无差错的数据链路。
把无特征的二进制位流组织成帧（
Frame），在帧头加源目的物理地址
，保证以帧为单位可靠地将数据传输到目的地。
KingNet 8
数据链路层
分为 MAC（介质访问控制）子层和 LLC
（逻辑链路控制）子层。
MAC主要是组织帧、封帧和解帧，并对网上多个站点实现介质访问控制。
LLC在顶端提供多个服务访问点 LSAP
，可为多个用户进程提供多条数据链路复用同一物理链路。
KingNet 9
网络层
对数据包从源节点，经由中间一些节点到目的节点的路径进行选择（
包括建立、维持、拆除等）和分组交换及流量控制技术，实现点到点的数据传输，使传输层摆脱路由选择、交换方式、拥护控制等网络细节，实现端到端的数据传输。
KingNet 10
TCP/IP分层结构应用层（进程）
传输层（ TCP和 UDP）
网际层（ IP）
物理层 数据链路层物理层逻辑网络
KingNet 11
TCP/IP和 OSI对应传输层（ TCP和 UDP）
网际层（ IP）
物理层 数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层
KingNet 12
TCP/IP逻辑网络与上下层关系
A机 B机应用层 应用层
TCP层
IP层通信子网一个统一的逻辑网络
Ethernet ARCnet ···· TokenRing
KingNet 13
TCP/IP数据的封装过程
TCP/UDP报文
IP报头 IP数据帧头 物理帧数据
IP数据包物理帧传输层网络层链路层
IP报头：源、目的 IP地址，是逻辑地址帧头：源、目的物理地址，是真实地址
KingNet 14
数据传输的过程路由器 A 路由器 B
IP寻径 IP寻径IP数据报逻辑网IP层加帧头 去帧头帧传输和直接寻径数据链路层物理层
KingNet 15
路由器正是工作在 IP下三层的通信子网上，从而屏蔽了底两层物理网络的差异，实现各种网络的互联。
KingNet 16
二、路由器的功能路由器Router
路由
KingNet 17
主要功能
连接多个独立的网络或子网
实现网间最佳寻径和数据报传送
流量管理：包过滤、负载分流、负载均衡、优先
冗余和容错
数据压缩、加密
KingNet 18
网络互联
路由器总是有多个 LAN和 WAN端口，
每个端口所联的网段是一个独立的网络或子网号。
WAN
192.11.1.0
192.11.2.0 192.11.3.0
192.11.4.0
192.11.5.0
掩码,255.255.255.0
KingNet 19
网络互联
路由器能对其互联的两个异构形网络的帧格式进行转换。
F.R
主机 A
主机 B
TokenRing Ethernet
routerA routerB
KingNet 20
网络互联
路由器所联网络的广播包被隔离在本网段之内，起到了防火墙作用。根据统计的 80/20规律，一个网络应用的
80％信息是在同一个 LAN中交换的，
使 80％的信息不会经路由器转到其它网络上，隔离广播风暴，从面提高了整个网络的带宽。
KingNet 21
网间寻径和数据传送
寻径的依据是经过每个路由器中的路由表。
路由表指明了从源站点到目的站点的一条路径。
路由协议是生成路由表的方法，分为静态路由协议和动态路由协议。
KingNet 22
网间寻径和数据传送
静态路由协议：手工为每台路由器编写一张固定不变的静态路由表；
动态路由协议：为每台路由器配置一个动态路由寻径协议，让该路由协议自动形成和刷新路由表。动态路由协议有,RIP,RIPⅡ,IGRP,EIGRP、
OSPF,IS－ IS,BGP,EGP等。
KingNet 23
流量管理
包过滤：过滤某些用户不需要的信息流，减少网络流量，缓解网络阻塞。包括对特定的工作站、某些网络或子网、某些协议。
KingNet 24
流量管理
优先权：对特定服务的包给予特别的优先权，使某些对延时敏感的包快速通过。
排队：对某几类服务进行排队通过
KingNet 25
解决拥塞问题
输出速度跟不上输入速度，路由器的缓存可能被淹没。
采用源抑制，发现拥塞时，向源主机发送源抑制的 ICMP报文，源主机收到报文后，降速发送。
KingNet 26
冗余和容错
负载分流（ Load Sharing）
负载均衡（ Load Balancing）
双路由热备份（ Hot-Stand-By）
KingNet 27
三、路由器工作原理
路由器的工作原理
路由器的结构和启动过程
路由器的基本配置
KingNet 28
路由器的工作原理
路由器工作在 OSI模型中下三层，最高层为网络层，通过统一的第三层来屏蔽底两层的不同，从而实现多个独立的异种网互联，并通过路由表实现寻径；由于是一个存储－转发设备，
可以实现包的过滤、优先、排队等流量管理。
KingNet 29
路由器的工作原理路由器 A 路由器 B
IP寻径 IP寻径IP数据报逻辑网IP层加帧头 去帧头帧传输和直接寻径数据链路层物理层
KingNet 30
路由器的工作原理
Cisco路由器的 IOS（ Internetwork
Operating System）是路由器的操作系统,就象计算机的操作系统一样。
KingNet 31
路由器内存体系结构
RAM NVRAM Flash ROM
Console
Auxiliar Interfaces
KingNet 32
内存,ROM
ROM：相当于 PC的 BIOS。存放引导程序和 IOS的一个最小子集。
为只读存储器，系统掉电，程序不会丢失。
KingNet 33
内存,Flash
Flash：包含压缩的 IOS和微代码
是一种可擦写，可编程的 ROM，系统掉电，程序不会丢失。
KingNet 34
内存,NVRAM
NVRAM（ No-Voliate RAM）：存放路由器的配置文件。
系统掉电，程序不会丢失。
KingNet 35
内存,RAM
动态内存，系统掉电，内容丢失。
Command
Executive Internetwork Operating System
Program Active
Configuration
File
Table Buffer
RAM
KingNet 36
路由器的启动过程
首先运行 ROM的程序，进行系统自检和引导，然后读 Flash内的 IOS，装入 DRAM中，并从 NVRAM中读入路由器的配置，计算并生成路由表。
KingNet 37
路由表生成过程
开机初始化时形成初步路由表
通过与相邻路由器交换路由信息刷新完善路由表
KingNet 38
四,Cisco简介
世界上占领先地位的网间网互联技术和产品服务供应商。
1984年成立于加州 Menlo Park。
取名于 San Francisco
KingNet 39
全球重要的网络厂商
交换机份额,35％
路由器份额,60％
Internet骨干网路由器,80％
KingNet 40
产品系列
全系列产品满足不同用户的要求
Cisco1600
Cisco2500
Cisco2600
Cisco3600
Cisco4000
As5200/5300
As5800
Cisco7200
Cisco7500
Cisco12000
KingNet 41
路由器产品系列
部门级,1600,2500
多媒体,2600,3600
企业级,4000,7200
骨干级,7500
电信运营级,12000
访问服务,5200,5300,5800
KingNet 42
Cisco的 IOS
版本
应用
KingNet 43
五、路由器基本配置
三种工作模式
各端口地址
连入 WAN包封装
路由协议
KingNet 44
三种工作模式
用户模式
Router >
特权模式
Router>enable
Password:
Router#
KingNet 45
三种工作模式
全局模式
Router#config term
Enter configuration commands,one
per line,End with CNTL/Z.
Router(config)#
KingNet 46
帮助 HELP！！！
在任何模式、任何情况下均可键入
,？”来得到帮助。
Router >？
Router#？
Router(config)#?
KingNet 47
配置局域口
Router(config)# int e0
Router(config-if)#
Router(config-if)# ip address
200.61.17.253 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)# exit
KingNet 48
配置广域口并封装协议
Router(config)# int s0
Router(config-if)#ip address 200.61.16.252
255.255.255.0
Router(config-if)# encap frame-relay
Router(config-if)#frame-relay lmi-type ansi
Router(config-if)#fr map ip 200.61.16.251
104 bro
KingNet 49
路由协议配置
Router(config)# router igrp 100
Router(config-router)#
Router(config-router)#network
200.61.16.0
Router(config-router)#exit
KingNet 50
查看路由器状态
Router#show int s0
Router#show ip route
Router#show run
KingNet 51
六、路由器故障分析
物理层故障
链路层故障
网络层故障
路由器常见故障表现
路由器使用注意事项
KingNet 52
物理层故障
指为网络提供物理连接的硬件故障
Modem Modem
DDN
节点用户端 局端台 卡
KingNet 53
物理层故障主要有：外线不通,Modem未加电。
KingNet 54
路由器表现（本端）
Router#show int s0
Serial0 is down,line protocol is down
Internet address is 200.32.200.198/28
Encapsulation HDLC，
·······
DCD=down DSR=down DTR=down
RTS=down CTS=down
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路由器表现（对端）
Router#show int s0
Serial0 is up,line protocol is down
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链路层故障
故障因素较多
Modem Modem
DDN
节点用户端 局端
台 卡
KingNet 57
路由器表现
Router#show int s0
Serial0 is up,line protocol is down
DCD= DSR= DTR= RTS= CTS=
或
Serial0 is up,line protocol is up
Serial0 is up,line protocol is down 循环
KingNet 58
链路层故障因素
路由器广域口损坏
Modem和路由器的连接电缆损坏
用户 Modem损坏
异种路由器互联，链路层封装协议不一致。
局端卡式 Modem损坏 ;局端端口坏
局端转接电缆损坏
KingNet 59
链路层故障因素（续）
网管数据没做上或没做对
DTU网管设置,DCD置高
中继不好或没做对
帧中继线路中，封装 Annex-D未配
E1信令为 CCS，时隙对应问题。
KingNet 60
链路层故障因素（续）
局端 Modem的时钟跳线不对，造成虽然连通，但传输速度极慢，且有丢包现象。
DDN节点机下的分配盘端口坏以上两点造成循环 UP down
对端路由器关机
KingNet 61
故障排除
网管分段打环测误码
网管分段打环，路由器接收。
从用户端 Modem灯的状态判断,TD
不亮，基本上是用户端设备损坏。
设备替换
KingNet 62
网络层故障
点对点链路，路由器广域网端口 IP
地址不在同一网段上。
路由协议配置不正确
KingNet 63
路由器表现
Router#show int s0
Serial0 is up,line protocol is up
就是 ping 不通
ping目的网络地址时，规律性的大规模的丢包
KingNet 64
故障排除
检查端口 IP地址
检查路由协议的设计
KingNet 65
路由器常见故障
广域端口坏，表现为 line protocol is
down,或 line protocol频繁 up和 down。
非正常启动或 IOS损坏，表现为提示符
common>
rommon>
router(boot)>
KingNet 66
注意事项
路由器切莫频繁开关机
路由器和 Modem电缆不要带电插拨
KingNet 67
总结
Serial is down
line protoco is down
谢谢 !
