	IP路由其实就是网络中的数据包从源地址发到目的地址的过程。这个过程就是通过各种协议（如ospf、is-is等）确定传输的路径，也就是路由信息。

​    在具备路由功能的设备中存在两个非常重要的数据表：路由表RIB、转发表FIB。其实在我的理解里，也算是一个表（莫打[dogo]），毕竟转发表FIB是在路由表RIB基础上得来的

![](/static/img/IP路由基础/3ba743d4a7124b00a8ab201e8171abfa.png)


# 两个表

## 路由表RIB

​    实际上路由表并**不直接指导数据转发**。路由器在执行路由查询时，并不是在路由表中进行报文目的地址的查询，真正指导数据转发的是FIB表，路由器将路由表中的**最优路由下载到FIB表**，此后如果路由表中的相关表项发生变化，FIB表也将立即同步。

​    由于两张表大致相同且路由表更加直观，所以在说明数据转发的这个过程，大家都会说是路由表，但路由器查询的是FIB表，位于控制层面的路由表只是提供路由信息。

​    每个路由器都有路由表，但路由表又分为协议路由表和本地核心路由表

### 协议路由表

​    协议路由表只存放各自协议路由的信息。如OSPF的协议路由表中只有OSPF协议的路由信息

![](/static/img/IP路由基础/e4001b86895b4f68935656eeae6f6d95.png)


### 本地核心路由表

​    本地核心路由表就比协议路由表的等级要高了。可以这么说，本地核心路由表就是各个协议路由表的最优组合，形成的最终路由表。其中的最优筛选方式就是比较路由的优劣（有点废话了。。。）

> **比较路由优劣：**
>
> - 掩码，掩码最长的为优
> - 协议的优先级，数值越低，越优先
> - 路由的开销，开销越低，越优先

![](/static/img/IP路由基础/76194e4d2dc448abae0e8844ef3fbb42.png)


## 转发表FIB

​    转发表可以当作路由表的子集，转发表FIB只收录路由表RIB中的**最优路由**。FIB表中每条转发表项都指定要到达某个目的地所需通过的出接口及下一跳IP地址等信息。



# 路由类型

​    路由分开来也就三个类型，分别为直连路由、静态路由、动态路由

> - 直连路由：直连接口所在网段的路由，由设备自动生成
> - 静态路由：由网络管理员手工配置的路由条目
> - 动态路由：路由器通过动态路由协议(如OSPF、IS-IS、BGP等)学习到的路由。BGP ( Border Gateway Protocol，边界网关协议)是一种实现AS ( Autonomous System，自治系统)之间的路由可达，并选择最佳路由的距离矢量路由协议。AS是指在一一个实体管辖下的拥有相同选路策略的IP网络



**动态路由**中根据使用范围，又分为**内部网关协议**和**外部网关协议**

> 1. 内部网关协议（IGP）
>
>    ： 	
>
>    - 主要应用在自治系统（AS）内部的路由协议。
>    - 常见的IGP协议包括RIP（路由信息协议）、OSPF（开放式最短路径优先）、IS-IS（中间系统到中间系统）、EIGRP（增强型内部网关路由协议）等。
>
> 2. 外部网关协议（EGP）
>
>    ： 
>
>    - 主要应用在自治系统之间的路由协议。
>    - 目前广泛使用的EGP协议是BGP（边界网关协议），它用于在AS之间传递路由信息，确保跨AS的数据包能够正确传输。



# 路由迭代

​    在路由中必须要由直连的吓一跳地址才能进行转发，那么在一个网络中不可能都进行直连，所以在查询路由表的这个过程就称为路由迭代

![](/static/img/IP路由基础/5f6600662f974ea1aba1e8832022f2df.png)


假设上图中R1要发送数据给192.168.21.0/24这个地址，那么传输数据之前，他会进行路由迭代，一步一步地查询直连吓一跳地地址

```
从 ip route-static 192.168.21.0 24 10.0.23.3 这条路由查到10.0.23.3

再从 ip route-static 10.0.23.3 24 10.0.12.2  这条路由查到直连的10.0.12.2
```

最后，查到直连的10.0.12.2地址之后，还要再查找这个直连地址对应的接口是哪个。这里从上到下，查询了3次，也可以说是迭代了3次

![](/static/img/IP路由基础/339ae03b4b72455aa2a0cbece2ea1936.png)


# 数据转发流程

![](/static/img/IP路由基础/346447b5578e4a7d885919cd1f3e6fdc.png)


> **PC3发送数据包到PC4的流程如下:**
>
> 1. PC1将报文发往网关设备R1
> 2. R1查找路由表项， 确定转发的下一跳、出接口，之后将报文转发给R2
> 3. R2通过查找路由表项转发给R3
> 4. R3收到后查找路由表项，发现IP报文的目的IP地址属于本地接口所在网段，则直接本地转发，最终该报文被发往目的主机PC4

IP路由基础

#  广域网基础概述

​    广域网（Wide Area Network，WAN）是一种覆盖广泛地区的计算机网络，它连接不同地理位置的计算机、服务器和设备。广域网通常用于连接不同城市、州或国家之间的网络，它通过互联网服务提供商（**ISP**）提供的线路来实现连接。

### 设备基本角色

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/4d4ae97779d54540ad486681a622ddba.png)


> - **CE (Customer Edge)**：**客户端的设备**，它连接到一个或多个服务提供商边缘（PE）设备，以便用户可以访问服务。CE 设备通常是路由器、防火墙或者路由安全一体机等，它们位于企业的分支机构或总部，负责与服务提供商的网络建立连接。
> - **PE (Provider Edge)**：**服务提供商边缘设备**，它同时连接CE和P设备。PE 设备在服务提供商的网络中扮演着网关的角色，负责处理来自CE的流量，并将其转发到服务提供商的核心网络或互联网。
> - **P (Provider)**：**服务提供商设备**，不直连CE。P 设备通常位于服务提供商的网络核心，负责在服务提供商的不同网络节点之间转发流量。



# PPP（Point-to-Point Protocol）协议

## 概述

​    PPP协议是一种**点到点**链路层协议，用于在两个节点之间建立点对点的数据通信连接。它是TCP/IP协议族中的一员，可以在串行通信线路上传输IP数据包，并支持多种网络层协议，如IP、IPX、AppleTalk等。



## PPP帧格式

​    PPP帧包含一个**帧校验序列（FCS）**，用于检测在传输过程中是否发生了错误。如果在接收端检测到FCS不匹配，那么该帧将被丢弃，因为这表示数据在传输过程中被损坏了。

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/dbaf86009f0e4ab1bb2b3d9dc69b4062.png)


> **LCP协议**（0xC021）：完成数据链路的建立、配置、维护和终止
>
> **PAP协议**（0xC023）和**CHAP**协议（0xC223）：完成用户的身份认证
>
> **IPCP协议**（0x8021）：协商网络层配置，为用户分配IP地址
>
> **IP协议**（0x0021）：发送和接收用户的数据。
> **FCS**：帧校验字段，PPP采用CRC校验。当CRC校验错误时，PPP就丢弃数据帧



## PPP协议的工作过程

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/fc80a1fc21874dc8a909436d6110d33c.png)


> 1. **建立物理连接：**用户通过调制解调器呼叫ISP（例如电信）的路由器，路由器的调制解调器给予应答，双方建立物理连接
> 2. **建立数据链路：**进入数据链路创建阶段，此时用到的协议是**LCP**。用户首先向ISP发出PPP帧，帧中封装LCP配置**请求包(Configurer-quest)**，协商数据链路选项(最大的传输单元、所采用的认证协议等)。ISP端如果接受选项，就给用户发送LCP配置确**认包(Configure-ack)**。数据链路创建完毕
> 3. **用户认证阶段：**进人用户认证阶段，用户向ISP发出PAP协议的Authenticate-request,请求认证；如果认证通过,，ISP回应Authenticate-ack。认证的方式是在建立数据链路阶段协商确定的
> 4. **进入网络层配置阶段：**此时用到的协议是**IPCP**。用户向ISP发出IPCP 协议的Configure- request，协商网络层参数；ISP如果接受选项，回应Configure-ack。用户分配到了IP地址，网络层配置完毕，用户接入因特网
> 5. **数据传输阶段：**此时用到的协议是**IP**。用户将自己的数据封装在IP报文中，通过PPP链路发送出去，同时通过PPP链路接收因特网中的数据
> 6. **数据传输完毕，用户断开网络连接：**用户端向ISP发送IPCP的Terminate-request，请求断开网络层连接；ISP端回应Terminate-ack，同意断开并收回IP地址
> 7. **断开数据链路：**用户端向ISP发送LCP的Terminate request，请求断开数据链路；ISP端回应Terminate-ack ，链路断开

## 

### 数据链路层协商（LCP）

​    物理链路建立后，通信双方需要建立数据链路，通信完毕后还需要拆除数据链路。数据链路的建立、配置、维护和终止都是由**链路控制协议LCP**来完成。LCP包封装在PPP帧的数据字段中

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/e946e80a65374f72be44ba276675ce13.png)


> **编码字段**占1字节，用来说明LCP包的类型
>
> **标识字段**相当于LCP包的编号，用来匹配请求和应答的LCP包
>
> **长度字段**给出LCP包的长度
>
> **LCP数据**部分通常包含LCP协议的一些选项，如最大的接收单元、所采用的认证协议等。

| 编码   | LCP包类型           | 含义                         |
| ------ | ------------------- | ---------------------------- |
| 0x0001 | Configurate-request | 提出链路配置的选项和特定的值 |
| 0x0002 | Configurate-acl     | 接受对方提出的选项           |
| 0x0003 | Configurate-nak     | 不接受某些选项               |
| 0x0004 | Configurate-reject  | 不识别某些选项               |
| 0x0005 | Terminate-request   | 请求关闭连接                 |
| 0x0006 | Terminate-ack       | 接受关闭连接                 |

​    在发送数据前，通信双方要建立链路，建立链路时无论哪一方都需要发送Config-request报文并携带每一端自已所希望协商的配置参数选项。



#### **当收到Configure-quest报文后，分为以下三种情况：**

​    （1）**如果能够识别Configure-request报文的所有配置参数选项且认可所有配置参数选项数据域的内容**，将给对方回应Configure-ack报文，并将配置Configure-request报文中的配置参数复制到Configure-ack报文的数据域内。当对方收到Configure-ack后，则会从当前阶段进入到下一个阶段

​    （2）**如果能够识别发送端所发送过来的所有配置参数选项，但对部分配置参数选项数据域中的内容不认可时**，回应一个Configure-nak报文，该报文中携带不认可的配置参数选项，这些配置参数选项的数据内容为本端希望的值。当对端收到Configure-nak报文后，会重新发送Configure-request报文，而这个Configure-request报文与上一次所发送的Configure-request报文的区别在于，那些被对端不认可的配置参数选项的内容被填写到刚刚协商完后再次发送的Configure-request报文中（即Configure-nak报文发送回来的那些配置参数选项）

​    （3）**如果不能识别发送过来的配置参数选项时**，那么就向对方回应一个Configure-reject报文，该报文中的数据域只携带那些不能识别的配置参数选项。当对端接收到Configure-reject报文后，会再次发送一个Configure-request报文，这个配置请求报文与上一次发送的区别在于删除了可识别的那些配置参数选项



#### **通信结束**

​    当**通信结束，**需要拆除链路，这时使用的是Terminate-request和 Terminate-ack报文。想要关断链路的一端会持续发送Terminate-request报文，直到收到一个 Terminmte-reply为止，接收端一旦收到了一个Terminate-request报文后，必须回应一个Terminate-reply报文，同时等待对端先将链路断开后，再完成本的所有断开的操作



### 认证协商

​    通过LCP协议建立连接后，通常需要做用户的身份认证，只有合法的用户才能接入系统。身份认证采用的协议由LCP协议协商决定。常用的身份认证协议由口令认证协议（Password Authentication Protocol，PAP）和挑战握手协议（Challenge Handshake Authentication Protocol，CHAP）



#### **PAP协议（Password Authentication Protocol）**

​    PAP协议非常简单，用户向系统发送用户名和口令，系统验证用户名和口令，如果正确就接受连接，否则就拒绝连接。PAP直接发送用户名和口令，所以存在较大的安全隐患

​    PAP包封装在PPP帧中，当封装的是PAP包时，PPP帧的字段是0xC023，格式如下

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/c2e6d9753b294a889b66441ce5beb7ac.png)


##### PAP包编码类型

| 编码   | PAP包类型            | 含义                       |
| ------ | -------------------- | -------------------------- |
| 0x0001 | Authenticate-request | 请求认证，发送用户名和口令 |
| 0x0002 | Authenticate-ack     | 认证通过，允许访问         |
| 0x0003 | Authenticate-nak     | 认证失败，禁止访问         |



##### PAP的工作过程

​    （1）用户首先向系统发送PAP包，编码字段置为1，代表Authenticate-request报文，数据部分存放用户名和口令

​    （2）系统对收到的用户名和口令进行验证，并向用户放回PAP包，如果用户名和口令正确，则返回Authenticate-ack报文，通过认证；否则返回Authenticate-nak报文，拒绝用户接入



#### CHAP协议（Challenge Handshake Authentication Protocol）

​    CHAP协议对PAP协议进行了改进，不直接发送用户的密码。CHAP包封装在PPP帧中，当封装的是CHAP包时，PPP帧的协议字段值为0xC223。CHAP的包格式如下

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/e15d9f473fa04bc7a1c88520cf848656.png)


##### CHAP包编码类型

| 编码   | CHAP包类型 | 含义                           |
| ------ | ---------- | ------------------------------ |
| 0x0001 | Challenge  | 系统向用户发送查问值           |
| 0x0002 | Response   | 用户向系统返回计算结果和用户名 |
| 0x0003 | Success    | 认证通过，允许访问             |
| 0x0004 | Failure    | 认证失败，禁止访问             |



##### CHAP的工作过程

​    （1）系统首先向用户发送一个Challenge包，数据部分包含一个随机数，这个随机数为查问值

​    （2）用户收到后，使用事先定义好的函数作用于查问值和自己的口令，生成一个值，将这个值和用户名放到Response包发给系统

​    （3）系统收到用户的Response包后，根据其中的用户名查到对应的口令，用同一个函数可查到的口令和查问值进行运算，如果计算结果与用户Response包中的值相同，说明是合法用户，并且口令正确，那么系统就给用户发送Success包，通过认证；否则发送Failure包，认证失败



### 网路层协商

​    用户认证通过后，PPP协议会使用网络控制协议NCP（Network Control Protocol）来建立两端网络层的连接，协商网络层的选项和传递网络层数据。NCP不是一个协议，是一组协议，包括IPCP、IP、IPX等

​    互联网协议控制协议IPCP（Internet Protocol Control Protocol）主要用来写上网络层选项，设置用户的IP地址。IPCP的格式如下

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/899f459bf05842ecbedd656ed5519496.png)


##### IPCP编码类型

| 编码   | IPCP包类型        |
| ------ | ----------------- |
| 0x0001 | Configure-request |
| 0x0002 | Configure-ack     |
| 0x0003 | Configure-nak     |
| 0x0004 | Configure-reject  |
| 0x0005 | Terminate-request |
| 0x0006 | Terminate-ack     |
| 0x0007 | Code-Reject       |



## 配置命令

### 1、配置接口封装PPP协议

```
# 在接口视图下，将接口封装协议改为ppp
[Huawei-Serial2/0/0]link-protocol ppp
```


### 2、配置协商超时时间间隔

```
# LCP协商过程中，超过时间间隔，会重新发送
[Huawei-Serial2/0/0]ppp timer negotiate seconds
```

### 3、配置PAP认证

在服务器端，需要配置用户名和密码，并在接口上启用PAP认证

```
# 进入AAA认证视图，配置用户认证信息  
[Huawei]aaa  
  
# 在AAA视图下，添加一个本地用户。'cipher'关键字表示密码将以加密形式存储
[Huawei-aaa]local-user username password cipher password  
  
# 配置该用户的服务类型为PPP，这意味着这个用户将被用于PPP连接的认证  
[Huawei-aaa]local-user username service-type ppp  
[Huawei-aaa]quit 
  
# 进入Serial2/0/0接口的视图，准备配置该接口的PPP认证模式  
[Huawei]interface Serial 2/0/0  

# 配置Serial2/0/0接口的PPP认证模式为PAP  
[Huawei-Serial2/0/0]ppp authentication-mode pap  
```

在客户端，也需要配置相应的用户名和密码，以便在认证过程中发送给主认证端



### 4、配置CHAP认证

CHAP认证的配置过程与PAP类似，但更为安全，因为它使用加密的密码进行认证

```
# 进入AAA认证视图，配置用户认证信息  
[Huawei]aaa  
  
# 在AAA视图下，添加一个本地用户。'cipher'关键字表示密码将以加密形式存储，   
[Huawei-aaa]local-user username password cipher password  
  
# 配置该用户的服务类型为PPP，这意味着这个用户将被用于PPP连接的认证  
[Huawei-aaa]local-user username service-type ppp   
[Huawei-aaa]quit  
  
# 进入Serial2/0/0接口的视图，准备配置该接口的PPP认证模式  
[Huawei]interface Serial 2/0/0  
  
# 配置Serial2/0/0接口的PPP认证模式为CHAP  
[Huawei-Serial2/0/0]ppp authentication-mode chap  
```

### 5、配置MRU（Maximum Receive Unit，最大接收单元）

```
# 设置MRU为1500字节  
[Huawei-Serial2/0/0]ppp mru 1500  
```


## 实例

### PAP认证

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/bfa90142429e4b79a47248baeb22d419.png)


在路由器上面本身是没有我们要配置的Serial接口，需要我们接入这个S口，右键路由器，进入设置，然后如下图

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/86235ad0a2c9485f8c5a57a7dbd337a2.png)


选择Serial线，连接两个路由器

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/cb88835b8a054ae698f00edd543dd681.png)


**AR1配置命令**

```
[AR1]aaa	#添加待认证用户信息
[AR1-aaa]local-user ren password cipher ren123456
Info: Add a new user.
[AR1-aaa]local-user ren service-type ppp
[AR1-aaa]q

#指定认证用户业务类型
[AR1]int Serial 4/0/0
[AR1-Serial4/0/0]link-protocol ppp	

认证模式为：PAP
[AR1-Serial4/0/0]ppp authentication-mode pap
[AR1-Serial4/0/0]ip address 10.1.1.1 30
[AR1-Serial4/0/0]q
```


**AR2配置**

```
[AR2]int Serial 4/0/0
[AR2-Serial4/0/0]link-protocol ppp

#添加PPP认证用户信息	
[AR2-Serial4/0/0]ppp pap local-user ren password cipher ren123456
[AR2-Serial4/0/0]ip address 10.1.1.2 30
[AR2-Serial4/0/0]q
```

**查看状态，尝试ping通**

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/bc2c9cb02ef54dee9f98fd0ee26616b7.png)


### CHAP认证

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/ed34c632f5474a8da94843ff5bcdd5c6.png)


**AR1配置**

```
[AR1]aaa	#添加待认证用户信息
[AR1-aaa]local-user ren password cipher ren123456
Info: Add a new user.
[AR1-aaa]local-user ren service-type ppp
[AR1-aaa]q

#指定认证用户业务类型
[AR1]int Serial 4/0/0
[AR1-Serial4/0/0]link-protocol ppp	

认证模式为：CHAP
[AR1-Serial4/0/0]ppp authentication-mode chap
[AR1-Serial4/0/0]ip address 10.1.1.1 30
[AR1-Serial4/0/0]q
```


**AR2配置**

```
[AR2]int Serial 4/0/0
[AR2-Serial4/0/0]link-protocol ppp

#添加PPP认证用户信息	
[AR2-Serial4/0/0]ppp chap local-user ren
[AR2-Serial4/0/0]ppp chap password cipher ren123456
[AR2-Serial4/0/0]ip address 10.1.1.2 30
[AR2-Serial4/0/0]q
```

# PPPoE协议

​    PPPoE（PPP over Ethernet，以太网承载PPP协议）是一种把PPP帧封装到以太网帧中的链路层协议。PPPoE可以使以太网网络中的多台主机连接到远端的宽带接入服务器

​    PPPoE集中了PPP和Ethernet两个技术的有点。由以太网的组网灵活，又可以利用PPP协议实现认证、计费等功能

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/335a637aba97477da37e54e6adf959ff.png)


### PPPoE会话的建立通过不同的PPPoE报文交互实现。

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/d29fcff8213d40f8aa5238de9b9b316a.png)


### PPPoE会话建立

PPPoE会话建立有三个阶段：发现阶段、会话阶段、终结阶段

#### （1）**PPPoE发现阶段**

​    PPPoE协商----用户接入，创建PPPoE虚拟链路。有四个步骤：客户端发送请求、服务端响应请求、客户端确认响应、建立会话

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/22e9a783adb54be8b62bfd14a34c4af8.png)


#### （2）**PPPoE会话阶段**

​    PPP协商----PPP协商内容包括LCP协商、PAP/CHAP认证、NCP协商等阶段

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/0b29d595c7404cc494c3baa333e3fe57.png)


#### （3）**PPPoE终结阶段**

​    PPPoE断开----用户下线，客户端断开连接或者服务器断开连接

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/ba1f54af22af4d848e2c56adabf7de38.png)


### 配置实例--PPPoE服务器端

> **需求：**
>
> 1. 在PPPoE服务器端上创建客户端分配IP的地址
> 2. PPPoE服务器端完成PPPoE客户端认证并分配合法的IP地址

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/04bba021174e4829916e8247fbe445ae.png)


#### AR8配置

```
# 创建地址池和虚拟模板
[AR8]ip pool server
Info: It's successful to create an IP address pool.
[AR8-ip-pool-ren]network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0
[AR8-ip-pool-ren]gateway-list 192.168.10.254
[AR8-ip-pool-ren]q
[AR8]interface Virtual-Template 1
[AR8-Virtual-Template1]ppp authentication-mode chap
[AR8-Virtual-Template1]ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
[AR8-Virtual-Template1]remote address pool server
[AR8-Virtual-Template1]q

# 将物理接口和虚拟模板绑定
[AR8]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR8-GigabitEthernet0/0/0]pppoe-server bind virtual-template 1
[AR8-GigabitEthernet0/0/0]quit

# 创建访问用户
[AR8]aaa
[AR8-aaa]local-user renuser password cipher ren123456
Info: Add a new user.
[AR8-aaa]local-user renuser service-type ppp
[AR8-aaa]q
```

#### 

#### AR7配置

```
[AR7]ip pool client
Info: It's successful to create an IP address pool.
[AR7-ip-pool-client]network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0
[AR7-ip-pool-client]gateway-list 192.168.10.254
[AR7-ip-pool-client]q
[AR7]interface Virtual-Template 1
[AR7-Virtual-Template1]ppp chap user renuser
[AR7-Virtual-Template1]ppp chap password cipher ren123456
[AR7-Virtual-Template1]q
[AR7]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR7-GigabitEthernet0/0/0]pppoe-client dial-pool-number 1
[AR7-GigabitEthernet0/0/0]quit
```


#### 配置完后，查看PPPoE-Client会话初始状态信息

```
[AR7]display pppoe-client session summary
```

![](/static/img/WAN广域网技术--PPP和PPPoE/bb34bc1f7eb64a7cb041dc12e38db655.png)!

WAN广域网技术--PPP和PPPoE

#  一、动态路由

## 1.1、定义

​    动态路由是指在网络通信过程中，路由器根据当前网络的状态和拓扑结构等信息，动态计算出最优的数据传输路径。这一过程依赖于路由器之间的路由信息交换和路由表的维护。当网络拓扑结构发生变化时，如链路故障或节点增减，动态路由能够自动调整路由表，以确保数据包能够沿着最优的路径传输。



## 1.2、特点

> 1. **自动适应网络变化**：动态路由能够自动感知网络拓扑的变化，并据此调整路由表，无需人工干预。
> 2. **提高网络可靠性**：当网络中的链路或节点出现故障时，动态路由能够迅速选择替代路径，保证数据的正常传输。
> 3. **优化网络性能**：通过选择最优的传输路径，动态路由能够减少网络拥塞，提高数据传输的效率和速度。
> 4. **减少管理负担**：与静态路由相比，动态路由无需管理员手动配置和维护路由表，大大降低了管理成本和工作量。



## 1.3、工作流程

动态路由的工作流程通常包括以下几个阶段：

> 1. **邻居发现**：运行相同动态路由协议的路由器之间建立对等点关系，即邻居关系。
> 2. **路由信息交换**：邻居路由器之间定期或按需交换路由信息，包括网段信息、可达性信息和路径信息等。
> 3. **路由表计算**：路由器根据收集到的路由信息和自身的路由算法，计算出到达各个目的网络的最佳路径，并生成路由表。
> 4. **路由表维护**：路由器会不断监测网络状态的变化，并根据需要更新路由表，以确保路由信息的准确性和时效性。



## 1.4、分类

### 根据使用范围，动态路由可以分为两类

> 1. 内部网关协议（IGP）
>
>    ： 	
>
>    - 主要应用在自治系统（AS）内部的路由协议。
>    - 常见的IGP协议包括RIP（路由信息协议）、OSPF（开放式最短路径优先）、IS-IS（中间系统到中间系统）、EIGRP（增强型内部网关路由协议）等。
>
> 2. 外部网关协议（EGP）
>
>    ： 
>
>    - 主要应用在自治系统之间的路由协议。
>    - 目前广泛使用的EGP协议是BGP（边界网关协议），它用于在AS之间传递路由信息，确保跨AS的数据包能够正确传输。

### 根据工作机制及算法，动态路由可以分为两类

> **距离矢量路由协议**
>
> - 运行距离矢量路由协议的路由器周期性泛洪自己的路由表。通过路由的交互，每台路由器都从相邻的路由器学习到路由，并且加载进自己的路由表中，然后再通告给其他相邻路由器
> - 但是对于网络中的路由器来说，路由器并不清楚网络的拓扑，只是简单的知道要去往某个网络的方向在哪里，开销有多大
>
> **链路状态路由协议**
>
> ![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/7d339b2b3d0a4461a083ff5b58c3eb63.png)
>
>
>  链路状态协议有四个步骤：
>
> - 建立相邻路由器之间的邻居关系
> - 邻居之间交互链路状态信息LSA（LSA泄洪），将LSA放进LSDB进行同步（LSDB维护）
> - 进行优选路由计算（SPF计算），各自计算出以自己为根、无环、拥有最短路径的“树”
> - 将计算出的优选路径加载进自己的路由表



这次主要了解的是OSPF协议。想了解RIP协议的，可以看看下面这篇博客

[动态路由--RIP协议![img](https://csdnimg.cn/release/blog_editor_html/release2.4.5/ckeditor/plugins/CsdnLink/icons/icon-default.png?t=PBP8)https://blog.csdn.net/ZZZCY2003/article/details/139625749](https://blog.csdn.net/ZZZCY2003/article/details/139625749)

# 二、OSPF协议

## 2.1、概述

​    OSPF是IETF定义的一种基于链路状态的内部网关路由协议。目前针对IPv4协议使用的是**OSPF Version 2**（RFC2328）；针对IPv6协议使用的是**OSPF Version 3**（RFC2740）

​    OSPF协议主要使用Dijkstra算法来计算最短路径树，从而选择最佳路由。

> 特点
>
> 1. **无类别链路类型**：OSPF是无类别链路类型的IGP协议，支持变长子网掩码（VLSM）和CIDR（无类别域间路由）
> 2. **无跳数限制**：与某些其他路由协议不同，OSPF没有路由跳数的限制，因此适用于更大规模的网络。比如企业用网等
> 3. **组播通信**：OSPF使用组播地址（如224.0.0.5和224.0.0.6）进行通信，可以减少对其他设备的干扰
> 4. **收敛速度快**：当你的网络拓扑发生变化时，OSPF能够更快地发送更新报文，使拓扑变化快速扩散到整个自治系统
> 5. **避免环路**：通过收集链路状态信息并使用SPF算法计算路由，OSPF从算法上保证了不会生成自环路由
> 6. **支持负载分担**：OSPF支持对等价路由进行负载分担



## 2.2、三大重要概念

### 2.2.1、router-id

**定义**：Router-ID是OSPF协议中用于唯一标识一个路由器的32位IP地址或数字。

```
# 进入OSPF进程视图，假设创建一个OSPF进程号为1  
[Huawei]ospf 1  
  
# 配置Router-ID为1.1.1.1  
[Huawei-ospf-1]router-id 1.1.1.1
```


> **选举规则**
>
> - 手动配置OSPF路由器的Router ID（建议手动配置，命令如上述）
> - 如果没有手动配置Router ID，则路由器使用Loopback接口中最大的IP地址作为Router ID
> - 如果没有配置Loopback接口，则路由器使用物理接口中最大的IP地址作为Router ID



**作用**：

> **唯一标识**：在一个OSPF域内，每个路由器都必须有一个唯一的Router-ID，以便于其他路由器识别和区分。
>
> **路由计算**：Router-ID在OSPF的路由计算过程中扮演重要角色，帮助路由器确定网络拓扑结构，并计算出最短路径。
>
> **优先级判定**：在OSPF区域内，Router-ID越小越优先。在某些情况下，如选举DR（Designated Router）或BDR（Backup Designated Router）时，Router-ID的优先级会起到决定性作用。
>
> **稳定性**：Router-ID在路由器启动时就被分配，并且在路由器重新启动或网络拓扑发生变化时保持不变，确保路由器的稳定性。



### 2.2.2、Area

**定义**：在OSPF协议中，网络被划分为不同的逻辑区域（Area），每个区域都有一个唯一的标识符，称为Area ID。

```
# 进入接口视图，以GigabitEthernet0/0/1为例  
[Huawei]interface GigabitEthernet0/0/1  
  
# 配置接口加入OSPF区域0  
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ospf 1 area 0
```

**作用**：

> **管理路由信息**：将网络划分为多个区域可以减少路由器之间的通信量，提高网络的可伸缩性。同时，通过合理划分区域，可以更好地控制路由信息的传输范围，避免整个网络范围内的路由信息洪泛。
>
> **提高网络性能**：每个区域都有一个Area Border Router（ABR），负责连接不同区域的路由信息传递。通过ABR的存在，可以实现不同区域之间的信息隔离，降低网络的拓扑变化对整个网络的影响，提高网络的传输效率。
>
> **增强网络安全性**：通过区域划分，可以实现对不同区域之间的访问控制和策略控制，提高网络的安全性。



### 2.2.3、Cost

**定义**：在OSPF协议中，Cost被称为路径成本，是衡量路由器到目的网络的一个度量值。

```
# 进入接口视图，以GigabitEthernet0/0/1为例  
[Huawei]interface GigabitEthernet0/0/1  
  
# 配置接口上运行OSPF协议的开销为65  
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ospf cost 65
```


**作用**：

> **计算最短路径**：OSPF根据路径的Cost值来**选择最短的路径**，并将优选路径存储在路由表中。当数据包需要转发时，路由器将根据目标地址的最佳路径进行转发。
>
> **负载均衡**：当网络中存在多条到达目标地址的路径时，OSPF将根据路径的Cost值将负载均衡分布到各个路径上，提高网络的利用率。
>
> **性能优化**：Cost的计算与带宽相关，表示数据包通过路径所需的传输时间和开销。通过合理设置Cost值，可以实现网络性能的优化。



## 2.3、OSPF路由器类型

​    在OSPF协议中，路由器根据其功能和在网络中的位置被划分为多种类型，如：IR、BR、ABR、ASBR。

### **内部路由器（Internal Router, IR）**

> 定义：IR是仅连接到单个OSPF区域（Area）的路由器。
>
> 功能：IR主要负责在同一区域内转发数据包，并通过链路状态通告（LSA）与其他内部路由器交换拓扑信息，以构建和维护整个区域的拓扑数据库。它们只处理来自本区域内的路由信息，不与其他区域的路由器直接通信。

### **区域边界路由器（Area Border Router, ABR）**

> 定义：ABR是连接两个或多个不同OSPF区域的路由器。
>
> 功能：ABR在OSPF网络中扮演着桥梁的角色，负责将数据包从一个区域传输到另一个区域，并在区域之间传播路由信息。它们通过LSA将来自一个区域的路由信息汇总后，再传递给其他区域，确保不同区域之间的路由可达性。

### **自治系统边界路由器（Autonomous System Boundary Router, ASBR）**

> 定义：ASBR是连接OSPF域与其他自治系统（AS）的路由器。
>
> 功能：ASBR负责将来自其他路由协议（如BGP）的路由信息导入OSPF域中，同时也将OSPF域内的路由信息导出到其他路由协议中。它在不同自治系统之间传递路由信息，实现跨自治系统的路由通信。

### **虚拟链路路由器（Virtual Link Router）**：

> 定义：虚拟链路路由器是一种特殊的路由器类型，用于在特定情况下连接分布在不同OSPF区域中的两个OSPF区域。
>
> 功能：虚拟链路路由器允许在OSPF区域之间建立逻辑连接，绕过非OSPF区域的物理连接限制，从而确保数据包能够正确路由到目的地。这在复杂的网络拓扑结构中尤为重要，特别是在物理连接不可行或成本过高时。



## 2.4、OSPF的5种报文

​    OSPF是IP报文直接封装协议报文，协议号为**89**。OSPF分为5种报文：**Hello报文**、**DBD报文**、**LSR报文**、**LSU报文**和**LSAck报文**。

![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/d6d3546ace7e4a55af15450e7f07393f.png)


> **通用头部字段（OSPF Packet Headers）**
>
> - **Version**：描述OSPF协议版本，通常被设置为2（支持IPv4）或3（支持IPv6）。
> - **Type**：描述OSPF报文类型，值1：Hello、值2：DBD、值3：LSR、值4：LSU、值5：LSAck。
> - **Packet Length**：OSPF报文总长度，包括报文头部，单位是字节。
> - **Router ID**：生成此报文的路由器的唯一标识符。
> - **Area ID**：此报文需要被通告到的OSPF区域的标识符。
> - **Checksum**：对整个数据包（包括包头）的标准IP校验和。
> - **Auth Type/Authentication Type**：验证此报文所应当使用的验证方法，如空（0）、明文（1）或MD5（2）等。
> - **Authentication Data**：验证此报文时所需要的密码等信息。



### Hello报文：

​    主要用于发现和维持OSPF邻居关系。周期性以**组播**的形式发送Hello报文，以维护OSPF的邻居关系。使用的组播地址为**224.0.0.5（所有OSPF路由器）**或**224.0.0.6（所有OSPF DR路由器）**。报文内容包括一些定时器的数值、DR、BDR以及自己已知的邻居信息。

> **Hello报文特有字段**
>
> - **Network Mask**：发送Hello报文的接口的网络掩码
> - **Hello Interval**：发送Hello报文的时间间隔，单位为秒。默认情况下，对于广播和组播类型接口，该值为10秒；对于非广播、多点接入和点对点类型接口，该值为30秒
> - **Options**：标识发送此报文的OSPF路由器所支持的可选功能。E：是否支持外部路由；MC：是否支持转发组播数据包；N/P：是否为NSSA区域
> - **Router Priority**：DR的优先级，默认值为1，取值范围为0-255。若为0.则路由器不能参与DR或BDR的选举
> - **Designated Router (DR)**：DR的IP地址。如果未选举DR，则该字段为0.0.0.0
> - **Backup Designated Router (BDR)**：BDR的IP地址。如果未选举BDR，则该字段为0.0.0.0



### DD报文：

​    描述**本地LSDB摘要信息**，用于两台设备进行**数据库同步**。在**邻接关系初始化**时，路由器会发送DD报文来告知对方自己的LSDB摘要信息。报文内容**包括LSDB中每一条LSA**（链路状态通告）的头部信息，以便对方判断哪些LSA是本地所缺少的或已经失效的。



### LSR报文：

​    LSR报文用于向对方**请求**所需要的**LSA完整拷贝**。当路由器发现本地LSDB中缺少某些LSA时，会发送LSR报文来请求这些LSA。LSR报文中包含所需LSA的摘要信息，以便对方能够识别并返回相应的LSA。



### LSU报文：

​    LSU报文用于向对方**发送其所需要的LSA**或者**泛洪自己更新的LSA**。当路由器收到LSR报文或自己的LSDB发生更新时，会发送LSU报文来通知邻居路由器。LSU报文中包含多条LSA的完整内容，以便邻居路由器能够更新自己的LSDB。



### LSack报文：

​    LSAck报文用于对收到的LSA进行**确认**。当邻居路由器收到LSU报文后，会发送LSAck报文作为确认。这样，源路由器可以确认链路状态已被通知到邻居，从而实现Flooding的可靠性传输。



## 2.5、OSPF的3个步骤，生成3个表

### 步骤一、发现并建立邻居关系

​    路由器要先发现邻接的路由器，才能建立邻居关系。通过**周期性发送Hello包**并接收来自其他路由器的Hello包，进行建立并维护邻居关系。报文内容包括一些定时器的数值、DR、BDR以及自己已知的邻居信息。

![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/c68bfefcdd07422fadd5b03e7fc5ba3b.png)


**查看邻居表信息**

```
[huawei]display ospf peer
```

![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/fa2f24a34e0f4de7a788fb5852638033.png)


### 步骤二、描述本地LSDB信息，并形成邻接关系

​    一旦建立了邻居关系，路由器会开始**交换链路状态信息（LSI）**，将自己所知道的网络拓扑信息（如连接的网络、链路的状态、链路的成本等）发送给邻居。这个过程通过发送DBD报文、LSR报文和LSU报文来实现，最终所有路由器都会拥有一个同步的链路状态数据库LSDB

![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/2e15dce4462a420da7a268ba34c5b270.png)


**请求缺少的LSDB信息**

![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/1708057761fe468dad386d7c64505a68.png)


**查看链路状态数据库LSDB**

```
[huawei]display opsf lsdb
```

![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/55f38556429343eba6a5b786ad9a3b9f.png)


### 步骤三、计算路由，并形成OSPF路由表

​    每个路由器都会根据LSDB中的信息，使用Dijkstra算法**计算最短路径树（SPT）**，以找到到达网络中每个目的地的最短路径。计算出的最短路径信息会保留到OPSF路由表上。

```
[huawei]display ospf routing
```

![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/277d3137c6c44333ac8841664853f9ba.png)


## 2.6、DR和BDR

### DR

​    DR是在OSPF网络中被选举出来的一个路由器，它负责收集和维护本地区域内的链路状态信息，并将这些信息传播给其他路由器。

​    DR充当了**整个多点链路网络中的“代表”**，负责收集来自其他路由器的链路状态更新（LSU）消息，并将其汇总为一条**链路状态数据库**（Link State Database）。然后，DR将这个数据库发送给其他路由器，以减少链路状态更新的频率。

> **选举过程**
>
> 在选举过程中，每个路由器都会发送Hello消息，其中包含自己的优先级值。**优先级越高**，被选举为DR的**可能性就越大**。
>
> 如果没有路由器明确声明其优先级，则路由器会基于其Router ID（通常是一个IP地址）来选择DR，**Router ID最小的路由器将成为DR**。

> **主要作用**
>
> 减少链路状态更新的频率，帮助优化网络性能。
>
> 维护链路状态数据库并将其分发给其他路由器，确保所有路由器都拥有最新的网络拓扑信息。
>
> 根据链路状态数据库及时更新路由表，确保数据正确地转发到目标地址。

### 

### BDR

​    BDR是DR的备份，当DR发生故障或失效时，BDR会立即接替DR的角色，并继续执行相同的任务，确保在DR失效时能够无缝接替其工作



### 不同网络类型中DR和BDR的选举操作

![](/static/img/动态路由---OSPF协议基础/f3d67ace00c944029648bb31ce9a7161.png)

选DR是需要时间的，大概是40秒延迟

​    还有一个要注意的就是（现实也会经常遇到）：在以太网中有两台设备进行连接，他们会选举出DR和BDR，但是只有两台设备就跟PPP点对点一样，这时候我们就不需要选举出DR和BDR了（不浪费那40秒的延迟）

```
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p
```

在接口上增加上面的那条命令之后，就不会选取DR和BDR了（注意：两边设备都需要配置这条命令）



## 2.7、OSPF相关命令

| 命令                    | 作用                   |
| ----------------------- | ---------------------- |
| display ospf brief      | 查看OSPF的概要信息     |
| display ospf interface  | 显示OSPF的接口         |
| display ospf lsdb       | 显示OSPF的LSDB         |
| display ospf peer       | 显示OSPF中各区域的信息 |
| display ospf routing    | 显示OSPF的路由表       |
| ospf                    | 启动OSPF               |
| rouer-id                | 配置路由id             |
| default-route-advertise | 下发默认路由           |

动态路由---OSPF协议基础

# 概述

​    WLAN（Wireless Local Area Network，无线局域网）是一种利用**无线技术**实现的**局域网**络，它允许电子设备在没有物理连接的情况下互相连接和通信。WLAN技术基于IEEE 802.11系列标准，使用高频无线射频作为传输介质，常见的频段包括2.4GHz和5GHz。



### IEEE 802.11标准与WiFi的世代

![](/static/img/WLAN无线局域网/b55700442ac64b338bdf8dbadc78c2e1.png)

主要记住标准、Wi-Fi几啥的，一般会说是基于n、基于ax等等

> **2.4G**
>
> - 兼容性好（所有设备都支持），穿墙能力强
> - 速度慢
>
> **5G**
>
> - 速度快
> - 兼容性差（老设备不支持），穿墙能力弱
>
> 现在5G是主流，但要兼容老设备，所以无线网络仍支持2.4G



### 无线控制器AC（Access Controller）

​    AC是一种网络硬件设备，主要用于管理某个区域内无线网络中的AP（无线接入点）。AC控制器的主要作用包括管控AP，如下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理、接入安全控制等。AP无需和AC直接相连，这样AP可以通过网络部署在需要覆盖的任意地方，实现无线网络的灵活扩展。



### 无线接入点AP（Access Point）

​    AP是无线网络的接入点，俗称**“热点”**。它主要负责将有线网络转换为无线网络，为其他无线设备**提供WiFi信号**。AP可以作为无线局域网的中心点，供其他装有无线网卡的计算机通过它接入该无线局域网；也可以通过对有线局域网络提供长距离无线连接，或对小型无线局域网络提供长距离有线连接，从而达到延伸网络范围的目的。可以**提供一定范围内的无线信号覆盖**，适合覆盖较大区域。



### PoE（Power Over Ethernet）

​    PoE是一种以太网供电技术，允许通过以太网电缆同时传输数据和电力。这种技术可以有效地解决IP电话、无线AP、便携设备充电器、刷卡机、摄像头、数据采集等终端的集中式电源供电问题，简化了综合布线的复杂性，降低了系统使用的成本。

> 只需安装和支持一条电缆，简单且节省空间。
>
> 设备可**随意移动**，便于管理。
>
> 供电端设备只会为需要供电的设备供电，消除了线路上漏电的风险。

### 

### PoE交换机

​    PoE交换机是一种接入层技术设备，它通过**双绞线以太网电缆**向无线接入点AP、VoIP电话和IP摄像头等设备供电和传输数据。

> **多端口连接**，允许多台设备同时连接到网络。
>
> 安全性和可靠性提升，**支持VLAN连接**，能够提升网络安全性和可靠性。
>
> 灵活可扩展性，能根据需求**随时调整和移动**设备位置，而无需重新布线或添加额外的电源设备。
>
> 便捷管理性，集成POE技术的交换机可以通过**访问信号来监控状态**，提高可靠性和安全性。



###  STA（Station）

​    STA代表无线网络中的一个终端站点设备，通常被视为一个**客户端**。在STA模式下，设备本身不接受无线接入，而是**连接到AP**节点进行网络访问。例如，当WiFi模块工作在STA模式时，它可以连接到路由器的无线网络中，使得手机或电脑能够通过无线网络实现对其他设备的远程控制。



### **BSS（Basic Service Set）**

​    基本服务集，指的是一个无线接入点（AP）和与之通信的无线设备（STA）组成的网络。即一个**AP所覆盖的范围**。BSS 的覆盖范围称为基本服务区域（BSA）。在家庭或小型办公室环境中，一个无线路由器通常就是一个 BSS。



### **SSID（Service Set Identifier）**

​    服务集标识符，用于区分不同的无线网络。无线网络的一个身份标识，用字符串表示。一个 SSID 可以对应一个或多个 BSS，当多个 AP 使用相同的 SSID 时，它们可以组成一个扩展服务集（ESS），从而实现无线漫游。



### **BSSID（Basic Service Set Identifier）**

​    基本服务集标识符，实际上就是 **AP 的 MAC 地址**。它用于唯一标识一个 BSS，区分不同的 AP。在同一个 ESS 中，不同的 BSS 会有不同 BSSID，但它们共享相同的 SSID。



### **ESSID（Extended Service Set Identifier）**

​    扩展服务集标识符，是 SSID 的扩展概念。当多个 BSS 使用**相同的 SSID** 时，它们共同的 SSID 称为 ESSID。这允许用户在不同 AP 之间无缝漫游。



### **VAP（Virtual Access Point）**

​    虚拟接入点，是在单个物理 AP 上创建的**多个逻辑 AP**，每个 VAP 可以有不同的 SSID（即 BSSID），用于不同的用户群体或服务。



### **ESS（Extended Service Set）**

​    扩展服务集，由**多个 BSS 组成**，通过有线分布系统连接，允许无线设备在不同 BSS 之间无缝漫游。





# 基本的WLAN组网架构

![](/static/img/WLAN无线局域网/3b8ffaa69f544d18832e46b55c5394f8.png)

## FAT AP（胖AP）架构

​    FAT AP（胖AP），是一种独立的无线接入点，它包含了完整的网络功能，可以单独进行配置和管理。具备路由、NAT、DHCP、防火墙等网络功能，可以独立处理客户端的认证、数据转发和安全策略。

> **优点**：部署简单，成本低，适合小型网络，如家庭、小型办公室等。每个AP可以独立工作，不需要集中管理设备。
>
> **缺点**：每个AP都需要**单独进行配置**，随着AP数量的增加，管理复杂性增加；不同AP之间无法实现无缝漫游。

### 

## AC+FIT AP（瘦AP）架构

​    AC+FIT AP架构是一种**集中管理**的无线网络部署方式，其中AC（Access Controller）是无线控制器，负责集中管理FIT AP（FAT-less AP，瘦AP）。**瘦AP**专注于无线信号的发送和接收，802.11报文的加解密、物理层功能、接受AC的管理等简单功能。而所有的数据转发、用户认证、安全策略等都由**AC集中处理**。AC通过CAPWAP（Control and Provisioning of Wireless Access Points）协议与FIT AP通信。

> **优点**：易于管理和扩展；支持无缝漫游；可以统一应用安全策略和监控；适合**大规模**的无线网络部署，如企业、学校、商场等
>
> **缺点**：**成本相对较高**，需要购买AC设备；对**AC的依赖性**较强，AC的故障可能影响整个网络。



## 有线侧组网

###  AP和AC之间的组网

​    AP和AC之间的组网方式有：二层组网、三层组网

#### 二层组网

​    在二层组网中，AP可以通过二层广播或DHCP过程**即插即用**上线，AP与AC之间的网络为直连或二层网络。

![](/static/img/WLAN无线局域网/14093553ce0940f8b966c4e676bee0cc.png)


#### 三层组网

​    在三层组网中，**AP无法直接发现AC**，需要通过DHCP或DNS方式动态发现，或者配置静态IP。AP与AC之间的网络为三层网络。

![](/static/img/WLAN无线局域网/e3d340504480415bac4469d61c2d3757.png)


### AC连接方式

#### 直连式组网

​    AC同时扮演AC和汇聚交换机的功能，AP的数据业务和管理业务都由**AC集中转发和处理**。对AC的吞吐量和数据处理能力**要求较高**，否则可能成为网络瓶颈。

![](/static/img/WLAN无线局域网/dc25054ca2774f859f1d37f18a57ffde.png)


#### 旁挂式组网

​    AC只**承载对AP的管理**功能，管理流**封装在CAPWAP隧道**中传输。适用于后期在现有网络基础上扩展无线网络的场景，**只需将AC旁挂**在现有网络中即可。

![](/static/img/WLAN无线局域网/b2bbf3c72db142139e8286ff8987a5b8.png)


## 无线侧组网

### 无线通信系统

​    信息需要通过信源编码转换成方便电路计算和处理的数字信号，再经过信道编码和调制，转成无线电波发射出去。接收设备收到之后，会将无线电波进行解调和信道解码之后，最终转换成信息

![](/static/img/WLAN无线局域网/b6f7fd378f7f468fa3950b3e8cf0c572.png)


# CAPWAP协议

​    CAPWAP协议是无线接入点（AP）与无线控制器（AC）之间的通信协议，用于实现AP的集中管理和控制。通过CAPWAP协议，AP可以自动发现AC，与AC建立连接，并接受AC的管理和配置

### 主要功能

> 1. **AP对AC的自动发现**：AP启动后，会尝试通过预配置的静态AC地址或通过动态发现机制（如DHCP、广播等）找到AC
> 2. **AP的状态机运行维护**：CAPWAP协议定义了AP的状态机，包括初始化、发现AC、加入AC、配置下发等状态，以确保AP能够正常工作
> 3. **AC对AP的管理**：AC通过CAPWAP协议对AP进行管理，包括配置下发、软件版本更新、状态监控等
> 4. **业务配置下发**：AC可以将业务配置（如SSID、认证方式、加密方式等）通过CAPWAP协议下发给AP，以便AP按照配置提供服务
> 5. **STA数据封装CAPWAP隧道转发**：在隧道转发模式下，STA（无线客户端）的数据报文会被封装在CAPWAP隧道中，通过AP和AC之间的隧道进行转发

### 

### 报文类型

CAPWAP协议包含两种主要类型的报文：控制报文和数据报文

**控制报文**：用于管理AP和控制AP的状态，控制报文通常使用**UDP**协议的**5246端口**进行传输

> - **Discovery报文**：用于AP发现网络中的AC，并提供AP的基本信息给AC。Discovery报文分为Discovery Request和Discovery Response两种，前者由AP发送，后者由AC回复
> - **Join报文**：用于AP申请加入特定的AC。Join报文也分为Join Request和Join Response两种，前者由AP发送，后者由AC回复以确认AP的加入请求
> - **Configuration Status报文**：用于AP请求AC下发配置或报告配置状态。Configuration Status报文同样分为Request和Response两种
> - **Change State报文**：用于AP报告其无线配置状态的更新或AC配置的应用情况
> - **Echo报文**：用于保持AP和AC之间的控制隧道活性，防止隧道因长时间无数据传输而断开。Echo报文分为Echo Request和Echo Response两种，可由AP或AC任意一方发起
> - **WTP Event报文**：用于AP向AC发送事件消息，如AP的统计信息、无线用户的参数信息等
> - **Configure Update报文**：用于AC对AP进行配置更新，包括时间同步、MAC过滤策略等

**数据报文**：用于转发用户业务数据，如STA的上网数据等。数据报文通常使用**UDP**协议的**5247端口**进行传输

### 

### CAPWAP隧道的建立过程

> - **AP获取IP地址**：AP通过DHCP等方式获取IP地址
> - **AP发现AC**：AP通过广播、DHCP等方式发现AC的IP地址
> - **AP与AC进行DTLS握手**：AP与AC之间建立DTLS加密通道，确保通信的安全性
> - **AP加入AC**：AP向AC发送Join报文请求加入AC，AC确认后回复Join Response报文
> - **AP版本升级**：如果AP版本与AC要求不匹配，AC会向AP发送版本更新报文进行升级
> - **AP请求配置下发**：AP向AC发送Configuration Status Request报文请求配置下发
> - **AP配置确认**：AP收到配置后，进行配置确认并回复Data Check报文
> - **隧道建立成功**：AP和AC之间通过Keepalive和Echo报文维持隧道状态，确保隧道正常工作



# 实例

## 实验背景和需求

> - 核心交换机、路由器的IP地址和基本配置已完成，需要完成WLAN配置，实现STA接入网络，可以ping通路由器
> - 部署AC+AP的FIT AP架构
> - 采用隧道模式，AC集中进行无线数据转发
> - 用户可扫描到ssid为ren的wlan，password为ren123456
> - STA的vlan为172，地址段为172.16.10.x/24
> - AP的vlan为192，地址段为192.168.10.x/24
> - AC的管理地址为100.100.100.100，配置在vlanif 100

![](/static/img/WLAN无线局域网/79794e9e21194e40b7515634721fc2ee.png)


## 1、实现AC和AP的连通性

### AC配置好IP地址、路由、二层通信接口

AC配置

```
<AC6005>sy
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[AC6005]un info en
Info: Information center is disabled.
[AC6005]vlan 100
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[AC6005-vlan100]q
[AC6005]vlan 172
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[AC6005-vlan172]q
[AC6005]int vlan 100
[AC6005-Vlanif100]ip address 100.100.100.100 24
[AC6005-Vlanif100]q
[AC6005]int gig0/0/1
[AC6005-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 
[AC6005-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all
[AC6005-GigabitEthernet0/0/1]q
[AC6005]ip route-static 192.168.10.0 24 100.100.100.1
```

LSW1配置（可以ping通AC）

```
<Huawei>sy
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname LSW1
[LSW1]vlan 200
[LSW1-vlan200]q
[LSW1]int vlan 200
[LSW1-Vlanif200]ip address 200.200.200.1 24
[LSW1-Vlanif200]q
[LSW1]int g0/0/2
[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access 	
[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 200
[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]q
[LSW1]vlan 100
[LSW1-vlan100]q
[LSW1]vlan 172
[LSW1-vlan172]q
[LSW1]vlan 192
[LSW1-vlan192]q
[LSW1]int vlan 100
[LSW1-Vlanif100]ip address 100.100.100.1 24
[LSW1-Vlanif100]q
[LSW1]int vlan 172 
[LSW1-Vlanif172]ip address 172.16.10.254 24
[LSW1-Vlanif172]q
[LSW1]int vlan 192
[LSW1-Vlanif192]ip address 192.168.10.254 24
[LSW1-Vlanif192]q
[LSW1]int g0/0/1
[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all
[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]q
[LSW1]ping 100.100.100.100
  PING 100.100.100.100: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 100.100.100.100: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=50 ms
    Reply from 100.100.100.100: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=30 ms
    Reply from 100.100.100.100: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=20 ms
    Reply from 100.100.100.100: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=50 ms
    Reply from 100.100.100.100: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=40 ms

  --- 100.100.100.100 ping statistics ---
    5 packet(s) transmitted
    5 packet(s) received
    0.00% packet loss
    round-trip min/avg/max = 20/38/50 ms

[LSW1]
```

AR1配置（可以ping通LSW1）

```
<Huawei>sy
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname AR1
[AR1]un info en
Info: Information center is disabled.
[AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 200.200.200.200 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown 
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR1]ping 200.200.200.1
  PING 200.200.200.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 200.200.200.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=70 ms
    Reply from 200.200.200.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=30 ms
    Reply from 200.200.200.1: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=10 ms
    Reply from 200.200.200.1: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=1 ms
    Reply from 200.200.200.1: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=30 ms

  --- 200.200.200.1 ping statistics ---
    5 packet(s) transmitted
    5 packet(s) received
    0.00% packet loss
    round-trip min/avg/max = 1/28/70 ms

[AR1]
```

LSW2配置

```
[Huawei]sysname LSW2
[LSW2]vlan 192
[LSW2-vlan192]q
[LSW2]int e0/0/2	
[LSW2-Ethernet0/0/2]port link-type access 
[LSW2-Ethernet0/0/2]port default vlan 192
[LSW2-Ethernet0/0/2]q
                       
[LSW2]int e0/0/1
[LSW2-Ethernet0/0/1]port link-type trunk
[LSW2-Ethernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all
[LSW2-Ethernet0/0/1]q
[LSW2]
```


### 配置AP的DHCP，在地址池通过option 43指定AC的地址

LSW1配置

```
[LSW1]int g0/0/3
[LSW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type trunk
[LSW1-GigabitEthernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan all
[LSW1-GigabitEthernet0/0/3]q

[LSW1]dhcp en
Info: The operation may take a few seconds. Please wait for a moment.done.
[LSW1]ip pool forap
Info:It's successful to create an IP address pool.
[LSW1-ip-pool-forap]network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0
[LSW1-ip-pool-forap]gateway-list 192.168.10.254
[LSW1-ip-pool-forap]option 43 sub-option 2 ip-address 100.100.100.100
[LSW1-ip-pool-forap]int vlan 192
[LSW1-Vlanif192]dhcp select global 
[LSW1-Vlanif192]q
[LSW1]
```


### AC配置和AP对接的vlanif接口

```
[AC6005]capwap source interface Vlanif 100
```


## 

命令敲到这里AP就可以ping通AC（100.100.100.100）

![](/static/img/WLAN无线局域网/7400ae334b5c47908bb0557e37525a53.png)


## 2、在AC上配置和WLAN的相关参数

### 创建ssid模板ssid-ren，并设置用户扫描到的ssid名称ren

```
[AC6005]wlan
# 创建SSID配置文件，命名为'ssid-ren'
[AC6005-wlan-view]ssid-profile name ssid-ren
# 设置SSID名称为'ren'
[AC6005-wlan-ssid-prof-ssid-ren]ssid ren
Info: This operation may take a few seconds, please wait.done.
[AC6005-wlan-ssid-prof-ssid-ren]
```

### 创建安全模板sec-ren，用来配置用户身份验证方式（wpa)，要输入密码ren123456，以及数据加密算法（aes)

```
[AC6005]wlan 
# 创建一个名为'sec-ren'的安全配置文件
[AC6005-wlan-view]security-profile name sec-ren
# 为安全配置文件设置WPA-WPA2个人版加密，使用AES加密算法，并设置PSK（预共享密钥）为'ren123456'
[AC6005-wlan-sec-prof-sec-ren]security wpa-wpa2 psk pass-phrase ren123456 aes
```


### 创建vap，用来配置，用户连接ssid后，会加入哪个vlan，以及关联哪个安全策略

```
[AC6005]wlan
# 创建一个名为vap-ren的VAP配置文件
[AC6005-wlan-view]vap-profile name vap-ren
# 设置VAP的数据转发模式为隧道模式
[AC6005-wlan-vap-prof-vap-ren]forward-mode tunnel 
Info: This operation may take a few seconds, please wait.done.

# 为VAP配置服务VLAN，VLAN ID为172
[AC6005-wlan-vap-prof-vap-ren]service-vlan vlan-id 172
Info: This operation may take a few seconds, please wait.done.

# 将SSID配置文件ssid-ren关联到当前VAP配置文件vap-ren上
[AC6005-wlan-vap-prof-vap-ren]ssid-profile ssid-ren
Info: This operation may take a few seconds, please wait.done.

# 将安全配置文件sec-ren关联到当前VAP配置文件vap-ren上
[AC6005-wlan-vap-prof-vap-ren]security-profile sec-ren
Info: This operation may take a few seconds, please wait.done.
```

## 3、将AP加入AP组

###  创建AP组

```
[AC6005]wlan
[AC6005-wlan-view]ap-group name group-ren
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment.done.
[AC6005-wlan-ap-group-group-ren]q
[AC6005-wlan-view]q
```


### 将AP组和vap、射频接口进行关联

```
[AC6005]wlan
[AC6005-wlan-view]ap-group name group-ren
[AC6005-wlan-ap-group-group-ren]vap-profile vap-ren wlan 1 radio all
Info: This operation may take a few seconds, please wait...done.
```

### 将AP加入AP组

先查看AP的mac地址，然后再AC上基于mac地址来添加AP

**AP**

```
[Huawei]dis int vlan 1
```

![](/static/img/WLAN无线局域网/ef51d1426b5b481fb3f5d1d2d6ed47b6.png)


**AC**

```
[AC6005]wlan 
[AC6005-wlan-view]ap auth-mode mac-auth
[AC6005-wlan-view]ap-id 0 ap-mac AP的MAC地址
[AC6005-wlan-ap-0]ap-name ap-ren
[AC6005-wlan-ap-0]ap-group group-ren
Warning: This operation may cause AP reset. If the country code changes, it will
 clear channel, power and antenna gain configurations of the radio, Whether to c
ontinue? [Y/N]:y
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment.. done.
```

### 为STA创建地址池

```
<LSW1>sy
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[LSW1]ip pool forpeople
Info:It's successful to create an IP address pool.

[LSW1-ip-pool-forpeople]network 172.16.10.0 mask 255.255.255.0
[LSW1-ip-pool-forpeople]gateway-list 172.16.10.254
[LSW1-ip-pool-forpeople]int vlan 172
[LSW1-Vlanif172]dhcp select global 
```


## 展示

STA未连接

![](/static/img/WLAN无线局域网/bc95c767c17c4324b9b011bb5c956a32.png)


打开STA并输入密码ren123456

![](/static/img/WLAN无线局域网/7ab3a20c81fb44c6a974aa02d681af0d.png)

WLAN无线局域网

​	Hybrid模式是交换机端口的一种配置模式，它允许端口同时携带多个VLAN（虚拟局域网）的流量。Hybrid端口可以指定哪些VLAN的数据帧被打上标签（tagged）和哪些VLAN的数据帧在发送时去除标签（untagged）。这种配置增加了网络的灵活性和安全性，因为管理员可以根据需要控制不同VLAN之间的通信。

​	Hybrid端口与Trunk端口类似，但在发送数据时，Hybrid端口具有解除多VLAN标签的功能，而Trunk端口通常只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。

![](/static/img/Hybrid接口的基础配置/62988802c34149eaadec6822c0a4d588.png)


## SW1配置

```
[SW1]vlan batch 10 20 100
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type hybrid 
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid pvid vlan 10
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 10 100
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]q
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type hybrid 
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid pvid vlan 20
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged vlan 20 100
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]q
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/3
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type hybrid 
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid tagged vlan 10 20 100
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]q
```

## SW2配置

```
[SW2]vlan batch 10 20 100
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type hybrid 
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid pvid vlan 100
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 10 20 100
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]q
[SW2]interface GigabitEthernet 0/0/3
[SW2-GigabitEthernet0/0/3]port link-type hybrid 
[SW2-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid tagged vlan 10 20 100
[SW2-GigabitEthernet0/0/3]q
```