专题九 使用网络层互连设备（讲义）-《计算机网络技术》（电工版第三版）高考备考讲练测（河南省）

专题九 使用网络层互连设备（讲义） ---《计算机网络技术》专题复习讲练测 [考纲要求] 1: 了解路由器的功能和工作原理 2：了解路由器的工作过程和路由器的优缺点 3：掌握路由器、交换机、集线器的区别和特点 4：掌握路由器的体系结构 5：掌握路由器配置方法和路由器的命令状态 6：了解网络设备及其控制线 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一：路由器的功能 路由器工作在OSI/RM的第三层网络层 控制部分：根据路由协议生成路由表 数据通道部分：根据路由表来进行转发和丢弃 路由表维护：链路状态路由协议和距离矢量路由协议 二：路由器的工作原理 ① 在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。 ② 选择最合理的路由，引导通信。 ③ 路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。 ④ 多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。 ⑤ 路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点站地址。 广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型，即中间节点路由器和边界路由器。 三：路由器的工作过程 PC A需要向PC B传送信息（并假定PC B的IP地址为118.0.6.1），它们之间如何通过多个路由器的接力传递。 ① PC A将PC B的地址118.0.6.1连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器R1。 ② 路由器R1接收到PC A的数据帧后，先从报头中取出地址118.0.6.1，并根据路径表计算出发往PC B的最佳路径：路由器R1→路由器R2→路由器R5→PC B，并将数据帧发往路由器2。 ③ 路由器R2重复路由器R1的工作，并将数据帧转发给路由器R5。 ④ 路由器R5同样取出目的地址，发现118.0.6.1就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给PC B。 ⑤ PC B收到工作站A的数据帧，宣告一次通信过程结束。 四：路由器的优缺点 （1）优点 ① 适用于大规模的网络。 ② 适用于复杂的网络拓扑结构，能实现负载共享和最优路径。 ③ 能更好地处理多媒体。 ④ 安全性高。 ⑤ 隔离不需要的通信量。 ⑥ 节省局域网的带宽。 ⑦ 减少主机负担。 （2）缺点 ① 它不支持非路由协议； ② 安装复杂； ③ 价格高。 五：集线器、交换机与路由器的区别和特点 （1）集线器的特点 ① 所有端口同在一个广播域内；②所有端口同在一个冲突域内；③ 所有端口共享带宽；④ 广播式转发数据。 （2）交换机的特点 ① 交换机的所有端口都在一个广播域内；② 交换机每个端口带宽是独立的；③ 交换机每个端口都是独立的冲突域；④ 交换机能够识别数据链路层的控制信息。 （3）路由器的特点 ① 路由器每个端口都是独立的广播域；② 路由器每个端口都是独立的冲突域；③ 路由器能够识别网络层的控制信息。 六：路由器的内存体系结构 （1）ROM Cisco路由器运行时首先运行ROM中的程序。该程序主要进行加电自检，对路由器的硬件进行检测。其次它还包含引导程序及IOS的一个最小子集。ROM为一种只读存储器，即使系统掉电，程序也不会丢失。 （2）FLASH FLASH是一种可擦写、可编程的ROM。FLASH包含IOS及微代码。可以通过写入新版本的IOS对路由器进行软件升级。FLASH中的程序，在系统掉电时不会丢失。 （3）DRAM DRAM是动态内存。该内存中的内容在系统掉电时会完全丢失。DRAM中主要包含路由表、ARP缓存、数据包缓存等，还包含有正在执行的路由器配置文件。 （4）NVRAM NVRAM是一种非易失性的内存。NVRAM中包含有路由器配置文件，NVRAM中的内容在系统掉电时不会丢失。 一般路由器启动时，首先运行ROM中的程序，进行系统自检及引导，然后运行FLASH中的IOS，再在NVRAM中寻找路由器的配置，并将其装入DRAM中。 七：配置方法 控制台方式：通过控制线直接与路由器console口连或AUX口连 远程登录方式：通过操作系统TELNET程序进行配置 网管工作站方式：通过SNMP网管工作站进行配置 TFTP服务器方式：通过网络服务器中的TFTP服务器来进行配置 八：命令状态 （1）用户模式 缺省的路由器提示符为： Router> （2）特权模式 在Router>提示符下键入enable，路由器进入特权模式，即： Router>enable Router# （3）配置模式 ① 全局配置模式 在Router#提示符下键入configure terminal，路由器进入全局配置