Cisco思科路由器原理

孤独の浪子

——当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的 Cisco思科路由器，把IP分组送给该Cisco思科路由器，由Cisco思科路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的Cisco思科路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的Cisco思科路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个Cisco思科路由器端口的IP地址。

——Cisco思科路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。同主机一样，Cisco思科路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个 Cisco思科路由器来传送分组。Cisco思科路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过Cisco思科路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”Cisco思科路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。

——目前TCP／IP网络，全部是通过Cisco思科路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子网通过Cisco思科路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以Cisco思科路由器为基础的网络（router based network），形成了以Cisco思科路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，Cisco思科路由器不仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的Cisco思科路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。

——路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉 Cisco思科路由器。Cisco思科路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由Cisco思科路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol），例如路由信息协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。

——转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。Cisco思科路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（Cisco思科路由器或主机），如果Cisco思科路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与 Cisco思科路由器相连，Cisco思科路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议（routed protocol）。

——路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念，前者使用后者维护的路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由协议，除非特别说明，都是指路由选择协议，这也是普遍的习惯。
设备选用Catalyst5500交换机1台，安装WS-X5530-E3管理引擎，多块WS-X5225R及WS-X5302路由交换模块,WS-X5302被直接插入交换机，通过二个通道与系统背板上的VLAN 相连，从用户角度看认为它是1个1接口的模块
，此接口支持ISL。在交换机内划有3个虚拟网，分别名为default、qbw、rgw，通过WS-X5302实现虚拟网间路由。
以下加重下横线部分，如set system name 5500C为需设置的命令。
设置如下：
Catalyst 5500配置：
begin
set password $1$FMFQ$HfZR5DUszVHIRhrz4h6V70
set enablepass $1$FMFQ$HfZR5DUszVHIRhrz4h6V70
set prompt Console>
set length 24 default
set logout 20
set banner motd ^C^C
!
#system
set system baud 9600
set system modem disable
set system name 5500C
set system location
set system contact
!
#ip
set interface sc0 1 10.230.4.240 255.255.255.0 10.230.4.255
set interface sc0 up
set interface sl0 0.0.0.0 0.0.0.0
set interface sl0 up
set arp agingtime 1200
set ip redirect enable
set ip unreachable enable
set ip fragmentation enable
set ip route 0.0.0.0 10.230.4.15 1
set ip alias default 0.0.0.0
!
#Command alias
!
#vtp
set vtp domain hne
set vtp mode server
set vtp v2 disable
set vtp pruning disable
set vtp pruneeligible 2-1000
clear vtp pruneeligible 1001-1005
set vlan 1 name default type ethernet mtu 1500 said 100001 state active
set vlan 777 name rgw type ethernet mtu 1500 said 100777 state active
set vlan 888 name qbw type ethernet mtu 1500 said 100888 state active
set vlan 1002 name fddi-default type fddi mtu 1500 said 101002 state active
set vlan 1004 name fddinet-default type fddinet mtu 1500 said 101004 state active bridge 0x0 stp ieee
set vlan 1005 name trnet-default type trbrf mtu 1500 said 101005 state active bridge 0x0 stp ibm
set vlan 1003 name token-ring-default type trcrf mtu 1500 said 101003 state active parent 0 ring 0x0 mode srb aremaxhop 7 stemaxhop 7
!
#set boot command
set boot config-register 0x102
set boot system flash bootflash:cat5000-sup3.4-3-1a.bin
!
#module 1 : 2-port 1000BaseLX Supervisor
set module name 1
set vlan 1 1/1-2
set port enable 1/1-2
!
#module 2 : empty
!
#module 3 : 24-port 10/100BaseTX Ethernet
set module name 3
set module enable 3
set vlan 1 3/1-22
set vlan 777 3/23
set vlan 888 3/24
set trunk 3/1 on isl 1-1005
#module 4 empty
!
#module 5 empty
!
#module 6 : 1-port Route Switch
set module name 6
set port level 6/1 normal
set port trap 6/1 disable
set port name 6/1
set cdp enable 6/1
set cdp interval 6/1 60
set trunk 6/1 on isl 1-1005
!
#module 7 : 24-port 10/100BaseTX Ethernet
set module name 7
set module enable 7
set vlan 1 7/1-22
set vlan 888 7/23-24
set trunk 7/1 on isl 1-1005
set trunk 7/2 on isl 1-1005
!
#module 8 empty
!
#module 9 empty
!
#module 10 : 12-port 100BaseFX MM Ethernet
set module name 10
set module enable 10
set vlan 1 10/1-12
set port channel 10/1-4 off
set port channel 10/5-8 off
set port channel 10/9-12 off
set port channel 10/1-2 on
set port channel 10/3-4 on
set port channel 10/5-6 on
set port channel 10/7-8 on
set port channel 10/9-10 on
set port channel 10/11-12 on
#module 11 empty
!
#module 12 empty
!
#module 13 empty
!
#switch port analyzer
!set span 1 1/1 both inpkts disable
set span disable
!
#cam
set cam agingtime 1-2,777,888,1003,1005 300
end
5500C> (enable)
WS-X5302路由模块设置：
Router#wri t
Building configuration...
Current configuration:
!
version 11.2
no service password-encryption
no service udp-small-servers
no service tcp-small-servers
!
hostname Router
!
enable secret 5 $1$w1kK$AJK69fGOD7BqKhKcSNBf6.
!
ip subnet-zero
!
interface Vlan1
ip address 10.230.2.56 255.255.255.0
!
interface Vlan777
ip address 10.230.3.56 255.255.255.0
!
interface Vlan888
ip address 10.230.4.56 255.255.255.0
!
no ip classless
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
password router
login
!
end
Router#
例二：
交换设备仍选用Catalyst5500交换机1台，安装WS-X5530-E3管理引擎，多块WS-X5225R在交换机内划有3个虚拟网，分别名为default、qbw、rgw，通过Cisco3640Cisco思科路由器实现虚拟网间路由。交换机设置与例一类似。
Cisco思科路由器Cisco3640，配有一块NM-1FE-TX模块，此模块带有一个快速以太网接口可以支持ISL。Cisco3640快速以太网接口与交换机上的某一支持ISL的端口实现连接，如交换机第3槽第1个接口（3/1口）。
Router#wri t
Building configuration...
Current configuration:
!
version 11.2
no service password-encryption
no service udp-small-servers
no service tcp-small-servers
!
hostname Router
!
enable secret 5 $1$w1kK$AJK69fGOD7BqKhKcSNBf6.
!
ip subnet-zero
!
interface FastEthernet1/0
!
interface FastEthernet1/0.1
encapsulation isl 1
ip address 10.230.2.56 255.255.255.0
!
interface FastEthernet1/0.2
encapsulation isl 777
ip address 10.230.3.56 255.255.255.0
!
interface FastEthernet1/0.3
encapsulation isl 888
ip address 10.230.4.56 255.255.255.0
!
no ip classless
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
password router
login
!
end
Router#