2.1 路由交换基础

本文介绍了路由交换的基础知识,包括关键术语如路由、路由表和路由器,详细阐述了IP路由过程、路由选路以及路由表的解析,特别是最长匹配原则。同时,解释了路由表的各个字段,以及直连路由、静态路由和动态路由的来源。最后,讨论了等价路由的概念,即相同度量值的多条路由如何实现负载分担。

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一、关键术语

  1. 路由:从源头到目标的路径,不同网络间的转发过程。
  2. 路由表:路由信息的集合,路由的依据。
  3. 路由器:具有路由功能的设备。
  4. 默认网关:通常是路由设备的接口IP地址。

二、IP路由过程

  • 当路由器(或其他三层设备)收到一个IP数据包时,会查看数据包的IP头部中的目的地址,并在路由表中进行查找,在匹配到最优路由后将数据包扔给路由所指的出接口或下一跳。
  • 路由器需要知道下一跳或出接口才能将数据转发出去。

三、路由选路

  • 路由器负责为数据包选择一条最优路径,并进行转发。

四、路由表解析

  • 查看路由表信息:
display ip routing-table

在这里插入图片描述

  1. 路由表中包含了路由器信息可以到达的目的网络。
  2. 目的网络在路由表中不存在的,数据包会被丢弃。

路由表字段

  • Destination——目标,用来标识IP包的目标地址或目标网络。
  • Mask——掩码,选择最佳路由的重要判断依据(最长匹配原则)。
  • NextHop——下一跳,指明IP包所经由的下一跳路由器的接口地址。
  • Interface——出接口,指明IP包将从该路由器的哪个接口转发出去。
  • Protocol——协议,路由的来源,学习方式。</
<think>嗯,用户想了解网络路由交换的原理及配置。首先,我需要明确路由器和交换机的基本概念和工作层次。根据引用[1],路由器工作在网络层,负责根据路由表转发数据包,而交换机在数据链路层,基于MAC地址表转发数据帧。这可能意味着用户需要区分两者的不同功能。 接下来,我应该详细说明静态路由的配置方法,比如引用[1]提到的配置PC的IP、子网掩码和网关,还有静态路由的命令格式。这部分需要结构清晰,分步骤讲解,可能还要结合示例命令,比如在Cisco设备上的配置步骤。 然后是关于动态路由协议,引用[2]提到RIP、OSPF、BGP等,这些协议工作在传输层或应用层。需要解释每种协议的特点,比如RIP使用跳数,OSPF基于链路状态,BGP用于自治系统间。用户可能需要了解不同协议的应用场景。 另外,用户的问题可能涉及实际配置,比如实验步骤。需要确保给出具体的配置示例,比如静态路由的添加命令,以及默认路由的设置。同时,要提醒注意事项,比如路由优先级和环路问题。 最后,生成的相关问题要覆盖路由协议对比、交换机与路由器的区别、默认路由应用场景和动态路由选择因素,这样用户可以有进一步的学习方向。需要确保引用正确,每个引用标识对应到提供的参考内容。</think>### 网络路由交换原理及配置 #### 一、核心概念区分 1. **路由器** 工作于$OSI$模型的**网络层**(第三层),根据路由表转发数据包,实现不同网络间的通信。路由表中包含目标网络地址、下一跳地址、接口等信息[^1]。例如,静态路由的配置命令格式为: $$ \text{ip route 目标网络 子网掩码 下一跳地址} $$ 2. **交换机** 工作于$OSI$模型的**数据链路层**(第二层),根据$MAC$地址表转发数据帧,用于局域网内部通信[^1]。例如,交换机通过自学习机制构建$MAC$地址表,实现端口与设备地址的映射。 --- #### 二、路由协议分类及配置 1. **静态路由** - **原理**:管理员手动配置路由表条目,适用于小型网络或固定路径场景。 - **配置示例**(以Cisco设备为例): ```plaintext Router(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.2 ``` 表示将目标网络$192.168.2.0/24$的数据包通过下一跳地址$10.0.0.2$转发。 2. **动态路由协议** - **RIP**(Routing Information Protocol):基于距离向量算法,最大跳数为15,适用于小型网络[^2]。 - **OSPF**(Open Shortest Path First):基于链路状态算法,支持分层路由(Area划分),适用于大型网络[^2]。 - **BGP**(Border Gateway Protocol):用于自治系统(AS)间路由,基于策略的路由选择。 --- #### 三、典型配置实验 **场景**:连接两个子网$192.168.1.0/24$(PC1)和$192.168.2.0/24$(PC2),通过路由器实现互通。 1. **配置PC参数**: - PC1:IP地址$192.168.1.1$,网关$192.168.1.254$ - PC2:IP地址$192.168.2.1$,网关$192.168.2.254$ 2. **路由器接口配置**: ```plaintext Router(config)# interface GigabitEthernet0/0 Router(config-if)# ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 Router(config-if)# no shutdown ``` 同理配置连接另一子网的接口。 3. **添加静态路由**(若需跨多个路由器): ```plaintext Router(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 下一跳地址 ``` --- #### 四、关键注意事项 1. **路由优先级**:静态路由优先级高于动态路由,可通过调整管理距离(Administrative Distance)修改。 2. **交换机环路问题**:通过$STP$(生成树协议)避免广播风暴。 3. **默认路由**:用于指向“未知目标网络”的流量,配置命令为: $$ \text{ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一跳地址} $$ ---
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