第 3 章路由技术 — 基本知识

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第第 33 章路由技术章路由技术 ——基本知识基本知识

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路由器的分类路由器的分类

形形色色的路由器形形色色的路由器

Cisco 12000 Series Routers

Cisco 837 ADSL Broadband Router

CISCO 3800 SERIES INTEGRATED SERVICES ROUTERS

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按性能档次分类按性能档次分类高端路由器高端路由器

背板交换能力大于背板交换能力大于 40Gbps40Gbps CISCO12000/7500/7200CISCO12000/7500/7200 系列系列

中端路由器中端路由器背板交换能力大于背板交换能力大于 2525 ～～ 40Gbps40Gbps CISCO4000/3600CISCO4000/3600 系列系列

低端路由器低端路由器背板交换能力小于背板交换能力小于 25Gbps25Gbps CISCO3600CISCO3600 系列以下系列以下

划分标准和型号仅供参考划分标准和型号仅供参考

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按结构分类按结构分类

模块化路由器（下图）模块化路由器（下图）通常为中高端路由器通常为中高端路由器

非模块化路由器（右图）非模块化路由器（右图）通常为低端路由器通常为低端路由器

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按网络位置分类按网络位置分类核心层（骨干级）路由器核心层（骨干级）路由器

位于网络中心，要求高速可靠（热备份位于网络中心，要求高速可靠（热备份 // 双电源双电源 // 双数据通路双数据通路等），用于实现企业级网络的互联。等），用于实现企业级网络的互联。

分发层（企业级）路由器分发层（企业级）路由器中大型企业和因特网服务供应商（中大型企业和因特网服务供应商（ ISPISP ）或分级系统中的中级）或分级系统中的中级

系统系统

访问层（接入级）路由器访问层（接入级）路由器位于网络边缘，应用最广泛，主要用于中小企业和大型企业分位于网络边缘，应用最广泛，主要用于中小企业和大型企业分

支机构中。目前最常用的接入路由器是宽带路由器。支机构中。目前最常用的接入路由器是宽带路由器。

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按功能分类按功能分类通用路由器通用路由器

专用路由器专用路由器

为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等做专门为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等做专门优化（如拨号、优化（如拨号、 VPNVPN ））

线速路由器线速路由器

以线路速率高速转发数据（高端路由器）以线路速率高速转发数据（高端路由器）非线速由器非线速由器

转发时有一定间断和延时（中低端路由器）转发时有一定间断和延时（中低端路由器）

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7

Interface Interface

路由器的内部结构路由器的内部结构

RAM

ROM Flash

NVRAM

Interface

CPU

Interface

console

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内存内存 :ROM:ROM

只读存储器（只读存储器（ ROMROM ））

只读存储器，存放引导程序和只读存储器，存放引导程序和 IOSIOS 的一个最小子集，的一个最小子集，相当于相当于 PCPC 的的 BIOSBIOS 。。

闪存（闪存（ FlashFlash ））

包含压缩的包含压缩的 IOSIOS 和微代码，是一种可擦写、可编程的和微代码，是一种可擦写、可编程的ROMROM ，系统掉电时数据不会丢失。，系统掉电时数据不会丢失。

NVRAMNVRAM （（ No-Voliate RAMNo-Voliate RAM ））

存放路由器的配置文件，系统掉电时数据不会丢失。存放路由器的配置文件，系统掉电时数据不会丢失。

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9

内存：内存： RAMRAM

RAMRAM

动态内存，系统掉电，内容丢失动态内存，系统掉电，内容丢失操作系统运行的空间操作系统运行的空间

命令解释器

操作系统

进程活动配置文件路由表缓冲区

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10

路由器的启动过程路由器的启动过程

首先运行首先运行 ROMROM 的程序，系统自检和引导的程序，系统自检和引导

读读 FlashFlash 内的内的 IOSIOS ，装入，装入 RAMRAM 中中

从从 NVRAMNVRAM 中读入路由器的配置信息中读入路由器的配置信息

计算并生成初始路由表计算并生成初始路由表

通过与相邻路由器交换路由信息，更新、完善路由表通过与相邻路由器交换路由信息，更新、完善路由表

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教学目标教学目标

路由原理路由原理

路由器的管理方式路由器的管理方式

路由器基本配置路由器基本配置

静态路由静态路由

缺省路由缺省路由

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什么是路由？什么是路由？

路由路由跨越从源主机到目标主机的一个互联网络来跨越从源主机到目标主机的一个互联网络来

转发数据包的过程转发数据包的过程

E0

10.120.2.0172.16.1.0

主机A主机B

S0

能够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的设备－

路由器

能够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的设备－

路由器

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路由器工作原理路由器工作原理 55 －－ 11

1.0 4.0

1.3

E0

4.3

S0

2.2

E0

2.1

S0

4.1

4.2

1.1

1.2

Router1 Router2

Data

主机 1.1 要发送数据到 4.2

主机 1.1 要发送数据到 4.2

路由表网段接口1.0 E0

2.0 S0

4.0 S0

路由表网段接口1.0 S0

2.0 S0

4.0 E0

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2.0 S0

4.0 S0

1.0 4.0

1.3

E0

4.3

S0

2.2

E0

2.1

S0

4.1

4.2

1.1

1.2

Router1 Router2

Data

路由器接收到数据，查看数据包中的目标地址为 4.2 ，查找路由表

路由器接收到数据，查看数据包中的目标地址为 4.2 ，查找路由表


2.0 S0

4.0 E0

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1.0 4.0

1.3

E0

4.3

S0

2.2

E0

2.1

S0

4.1

4.2

1.1

1.2

Router1 Router2

Data

路由器 1根据路由表转发数据到 S0 口

路由器 1根据路由表转发数据到 S0 口


2.0 S0

4.0 S0


2.0 S0

4.0 E0

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1.0 4.0

1.3

E0

4.3

S0

2.2

E0

2.1

S0

4.1

4.2

1.1

1.2

Router1 Router2

Data

路由器 2 接收到数据包，查看数据包的目标地址，并查找路由表

路由器 2 接收到数据包，查看数据包的目标地址，并查找路由表


2.0 S0

4.0 S0


2.0 S0

4.0 E0

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1.0 4.0

1.3

E0

4.3

S0

2.2

E0

2.1

S0

4.1

4.2

1.1

1.2

Router1 Router2

Data

路由器 2根据路由表转发数据到 E0 口

路由器 2根据路由表转发数据到 E0 口


2.0 S0

4.0 S0


2.0 S0

4.0 E0

主机 4.2 接收到数据包

主机 4.2 接收到数据包

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路由表路由表

路由表：在路由器中维护的路由条目，路由器根据路由表做路径选择。


2.0 S0

4.0 S0

那么这张表是怎么形成的呢？

那么这张表是怎么形成的呢？

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直连路由直连路由

当在路由器上配置了接口的 IP地址，并且接口状态为 up的时候，路由表中就出现直连路由项

f0/0f0/0

f0/1f0/1

路由表网段接口

192.168.1.0/24 f0/0 192.168.1.0/24 f0/0

10.0.0.0/8 f0/1 10.0.0.0/8 f0/1

192.168.1.1/24192.168.1.1/24

10.1.1.1/810.1.1.1/8

20.0.0.0/820.0.0.0/8

对于不直连的网段，需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中

对于不直连的网段，需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中

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静态路由静态路由静态路由是由管理员手工配置的，是单向的。

192.168.2.1

S0

192.168.1.0

B192.168.2.2

Network A B

到达 192.168.1.0网段，需要将数据包转发给路由器 B 的 192.168.2.1的接口

到达 192.168.1.0网段，需要将数据包转发给路由器 B 的 192.168.2.1的接口

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默认路由默认路由当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器把请求转发到默认路由接口

Stub Network-末节网络

192.168.2.1

S0

192.168.1.0

B192.168.2.2

Network A B

不论去往哪里的非本网段的数据包都转发给路由器 A 的 192.168.2.2接口

不论去往哪里的非本网段的数据包都转发给路由器 A 的 192.168.2.2接口

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课程议题课程议题


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带外管理带外管理通过带外对路由器进行管理通过带外对路由器进行管理 (PC (PC 与路由器直接相连与路由器直接相连 ))

带内管理带内管理通过通过 Telnet Telnet 对路由器进行远程管理对路由器进行远程管理通过通过 Web Web 对路由器进行远程管理对路由器进行远程管理通过通过 SNMP SNMP 工作站对路由器进行远程管理工作站对路由器进行远程管理

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ConsoleConsole 口及配置线缆口及配置线缆

RJ45-DB9RJ45-DB9 转换器＋反转线缆转换器＋反转线缆 DB9-RJ45DB9-RJ45 线缆线缆

Console 口 (RJ45) AUX 口（连接拨号网络）

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带外路由器配置带外路由器配置

连线连线利用配置线将主机的利用配置线将主机的 COMCOM 口和路由器的口和路由器的 consoleconsole 口相连口相连

打开超级终端打开超级终端从开始从开始 --〉〉程序程序 --〉〉附件附件 --〉〉通讯通讯 --〉〉超级终端打开超级终端程序超级终端打开超级终端程序

配置超级终端配置超级终端为连接命名为连接命名选择合适的选择合适的 COMCOM 口口配置正确的参数配置正确的参数

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TELNETTELNET 管理路由器管理路由器

在主机在主机 DOSDOS 命令行下输入：命令行下输入： telnet ip addresstelnet ip address （路由器管理（路由器管理 IPIP ））

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TELNETTELNET 管理路由器续管理路由器续

输入输入 telnettelnet密码和特权密码即可进入到路由器的配置界面密码和特权密码即可进入到路由器的配置界面

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基于基于 WEBWEB 的管理的管理

在在 webweb页面中输入路由器的管理页面中输入路由器的管理 IPIP 可以进入路由器的可以进入路由器的 webweb 管理页面管理页面

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基于基于 WEBWEB 的管理的管理

在在 webweb页面下对路由器进行管理页面下对路由器进行管理

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路由器的基本配置路由器的基本配置

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路由器配置模式路由器配置模式

配置模式提示符进入命令

用户模式 Router>

特权模式 Router# enable

全局模式 Router(config)# configure terminal

线路配置模式 Router(config-line)# vty 0 4

路由配置模式 Router(config-router)# router rip

接口配置模式 Router(config-if)# Interface f 1/1

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路由器上配置路由器上配置 telnettelnet

第一步第一步 : : 配置端口地址配置端口地址 RouterA# configure terminal RouterA# configure terminal ！进入全局配置模式！进入全局配置模式 RouterA(config)# interface fastethernet 1/0 RouterA(config)# interface fastethernet 1/0

！进入路由器接口配置模式！进入路由器接口配置模式 RouterA(config-if)# ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 RouterA(config-if)# ip address 192.168.0.1 255.255.255.0

！配置路由器管理接口！配置路由器管理接口 IPIP 地址地址 RouterA(config-if)# no shutdown RouterA(config-if)# no shutdown ！开启路由器！开启路由器 f 1/0f 1/0 接口接口

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路由器上配置路由器上配置 telnettelnet

第二步：配置远程登录密码第二步：配置远程登录密码 RouterA(config)# line vty 0 4 RouterA(config)# line vty 0 4 ！进入路由器线路配置模式！进入路由器线路配置模式 RouterA(config-line)# login RouterA(config-line)# login ！配置远程登录！配置远程登录 RouterA(config-line)# password star RouterA(config-line)# password star ！设置路由器远程登录密码为！设置路由器远程登录密码为 ““ starstar””

RouterA(config-line)#endRouterA(config-line)#end

第三步：配置路由器特权模式密码第三步：配置路由器特权模式密码 RouterA(config)# enable secret star RouterA(config)# enable secret star ！设置路由器特权模式密码为！设置路由器特权模式密码为 ““ starstar””

或者或者

RouterA(config)# enable password starRouterA(config)# enable password star

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路由器配置文件的管理路由器配置文件的管理

查看配置文件查看配置文件 show version show version ！查看版本及引导信息！查看版本及引导信息 show running-config show running-config ！查看运行配置！查看运行配置 show startup-config show startup-config ！查看用户保存在！查看用户保存在 NVRAMNVRAM 中的配置中的配置

文件文件

保存配置文件保存配置文件 Router#copy running-config startup-config Router#copy running-config startup-config

Router#write memoryRouter#write memory

Router#writeRouter#write

删除配置文件删除配置文件 Router#Router#erase startup-configerase startup-config （路由器用）（路由器用） Router#delete flash:config.text Router#delete flash:config.text ！删除初始配置文件（交换机用）！删除初始配置文件（交换机用）

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路由原理路由原理

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路由信息路由信息

路由信息源路由信息源 ,, 可到达路径可到达路径 ,, 最佳路径最佳路径

172.16.1.010.1.1.0

F1/0 S1/2

信息源目的网络转发接口

直连 10.1.1.0 F1/0

学习获得 172.16.1.0 S1/2

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查看路由信息查看路由信息 router#show ip routerouter#show ip route

Codes: C - connected ， S – static ， R – RIP ， O- OSPFIA - OSPF inter area ， E1-OSPF external type 1E2 - OSPF external type 2 ， * - candidate defaultGateway of last resort is 10.5.5.5 to network 0.0.0.0

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 172.16.11.0 is directly connected, serial1/2O E2 172.22.0.0/16 [110/20] via 10.3.3.3, 01:03:01,

Serial1/2S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 10.5.5.5

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O -- 路由信息的来源 (OSPF)

172.16.8.0 -- 目标网络（或子网）[110 -- 管理距离 (路由的可信度 )

/20] -- 度量值 (路由的可到达性 )

via 172.16.7.9 -- 下一跳地址 (下个路由器 )

00:00:23 -- 该条路由产生的时间 (时分秒 )

Serial 1/2 -- 该条路由使用的接口

O 172.16.8.0/24 [110/20] via 172.16.7.9, 00:00:23, Serial 1/2 O 172.16.8.0/24 [110/20] via 172.16.7.9, 00:00:23, Serial 1/2

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管理距离管理距离 (( 可信度可信度 ))

管理距离可以用来选择采用哪个管理距离可以用来选择采用哪个 IPIP 路由协议路由协议管理距离值越低，学到的路由越可信管理距离值越低，学到的路由越可信

静态配置路由优先于动态协议学到的路由静态配置路由优先于动态协议学到的路由采用复杂量度的路由协议优先于简单量度的路由协议采用复杂量度的路由协议优先于简单量度的路由协议

Connected interface 0Static route out an interface 0Static route to a next hop 1External BGP 20OSPF 110IS-IS 115RIP v1, v2 120Internal BGP 200Unknown 255

Connected interface 0Static route out an interface 0Static route to a next hop 1External BGP 20OSPF 110IS-IS 115RIP v1, v2 120Internal BGP 200Unknown 255

路由源路由源路由源路由源缺省管理距离缺省管理距离缺省管理距离缺省管理距离

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路由决策原则路由决策原则

最长匹配最长匹配例：例： 10.1.1.1/810.1.1.1/8 和和 10.1.1.1/1610.1.1.1/16

根据路由的管理距离：管理距离越小，路由越优先根据路由的管理距离：管理距离越小，路由越优先例：例： S 10.1.1.1/8 S 10.1.1.1/8 和和 R 10.1.1.1/8R 10.1.1.1/8

管理距离一样，就比较路由的度量值管理距离一样，就比较路由的度量值 (metric)(metric) ，越小越优先，越小越优先例：例： S 10.1.1.1/8 [1/20] S 10.1.1.1/8 [1/20] 和和 S 10.1.1.1/8 [1/40]S 10.1.1.1/8 [1/40]

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定义定义路由器能够自动产生激活端口路由器能够自动产生激活端口 IPIP所在网段的直连路由信息所在网段的直连路由信息路由器的每个接口都必须单独占用一个网段路由器的每个接口都必须单独占用一个网段

192.168.1.1

192.168.2.1

192.168.3.1F1/0 F1/1

S1/2

192.168.1.5

192.168.3.8

目标网段出口

CC 192.168.1.0192.168.1.0 Fastethernet 1/0Fastethernet 1/0

CC 192.168.2.0192.168.2.0 Serial 1/2Serial 1/2

CC 192.168.3.0192.168.3.0 Fastethernet 1/1Fastethernet 1/1

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静态路由概述静态路由概述静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外，它的另一个好处静态路由除了具有简单、高效、可靠的优点外，它的另一个好处

是网络安全保密性高是网络安全保密性高静态路由是手动添加路由信息要去往某网段该如何走静态路由是手动添加路由信息要去往某网段该如何走

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172.16.2.2

S1/2

172.16.2.1BA B

S1/2192.168.10.1 202.99.8.1

F1/0 F1/0

192.168.10.5 202.99.8.3

RARA

C 192.168.10.0 F1/0C 192.168.10.0 F1/0

C 172.16.2.0 S1/2C 172.16.2.0 S1/2

RBRB

C 202.99.8.0 F1/0C 202.99.8.0 F1/0

C 172.16.2.0 S1/2C 172.16.2.0 S1/2

RA RA 去往去往202.99.8.0 202.99.8.0

？？

手工添加告诉路由器去往202.99.8.0 走 S1/2 接口这条路

S 202.99.8.0 S1/2 S 202.99.8.0 S1/2

RB RB 去往去往192.168.10.0 192.168.10.0

？？

手工添加告诉路由器去往192.168.10.0 走 S1/2 接口这条

路

S 192.168.10.0 S1/2 S 192.168.10.0 S1/2

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配置静态路由步骤配置静态路由步骤

静态路由的一般配置步骤静态路由的一般配置步骤1.1. 为路由器每个接口配置为路由器每个接口配置 IPIP 地址地址

2.2. 确定本路由器有哪些直连网段的路由信息确定本路由器有哪些直连网段的路由信息

3.3. 确定网络中有哪些属于本路由器的非直连网段确定网络中有哪些属于本路由器的非直连网段

4.4.添加本路由器的非直连网段相关的路由信息添加本路由器的非直连网段相关的路由信息

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静态路由配置静态路由配置

静态路由配置命令静态路由配置命令配置静态路由用命令配置静态路由用命令 ip route ip route

router(config)#ip route [router(config)#ip route [ 网络编号网络编号 ] [] [ 子网掩码子网掩码 ] [] [ 转发路由器的转发路由器的 IPIP

地址地址 // 本地接口本地接口 ]]

例：例： ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 serial 1/2ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 serial 1/2

例：例： ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 172.16.2.1ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 172.16.2.1

静态路由描述转发路径的方式有两种静态路由描述转发路径的方式有两种指向本地接口（即从本地某接口发出）指向本地接口（即从本地某接口发出）指向下一跳路由器直连接口的指向下一跳路由器直连接口的 IPIP 地址（即将数据包交给地址（即将数据包交给 X.X.X.XX.X.X.X ））

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静态路由配置实例静态路由配置实例

routerA(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1

或 routerA(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 serial 1/2

172.16.2.1

S1/2

172.16.1.0

172.16.2.2

网络B10.0.0.0 A B

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默认路由默认路由

默认路由概述默认路由概述 0.0.0.0/00.0.0.0/0 可以匹配所有的可以匹配所有的 IPIP 地址，属于最不精确的匹配地址，属于最不精确的匹配默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时，按缺省路由的信当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时，按缺省路由的信

息进行转发息进行转发

配置默认路由：配置默认路由： router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [ 转发路由器的转发路由器的 IPIP 地地

址址 // 本地接口本地接口 ]]

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缺省路由缺省路由

routerB(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2

Internet 上大约 99.99%的路由器上都存在一条缺省路由 !

172.16.2.1

SO

172.16.1.0

172.16.2.2B互联网 A B

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第 3 章 路由技术 — 基本知识

第 3 章路由技术 — 基本知识