路由基本配置实验.docx
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路由基本配置实验
实验X：
路由基本配置实验
【实验目的】
1、认识路由器外观指示灯、接口类型；
2、了解路由器的基本配置方法和相关的配置命令；
3、掌握用路由器连接两个子网的配置方法；
4、掌握路由器中提供的网络连通性测试命令。
【实验内容】
1、了解路由器的指示灯、接口类型及功能；
2、按照指定的实验拓扑图，正确连接网络设备；
3、配置PC机的IP地址、子网掩码和网关；
4、配置路由器以太网口的IP地址和子网掩码；
5、测试网络连通性；
6、路由器常用配置命令练习。
【实验类型】
综合型
【实验原理】
1、相关理论
（1）路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。
路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。
路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。
发送到其他网络的数据先被送到路由器，再由路由器转发出去。
IP路由器只转发目的地址不在同一个子网的IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。
由于是在网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通过路由器就可互连起来。
网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。
IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。
路由器只根据IP地址来转发数据。
IP地址的结构有两部分，一部分定义网络号，另一部分定义网络内的主机号。
目前，在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。
子网掩码与IP地址一样也是32bit，并且两者是一一对应的，并规定，子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号，为“0”所对应的则为主机号。
网络号和主机号合起来，才构成一个完整的IP地址。
同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须是相同的，这个网络称为IP子网。
通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行，要与其它IP子网的主机进行通信，则必须经过同一网络上的某个路由器或网关（gateway）出去。
不同网络号的IP地址不能直接通信，即使它们接在一起，也不能通信。
（2）路由器有多个端口，用于连接多个IP子网。
每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。
不同的端口为不同的网络号，对应不同的IP子网，这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。
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路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。
如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（defaultgateway）”的路由器上。
“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路由器端口的IP地址。
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，将IP分组发送出去。
同主机一样，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路由器来传送分组。
路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道应该从何处发送的IP分组。
这样，通过路由器一级级地传送，IP分组最终将被发送到目的地，无法到达目的地的IP分组则会被网络丢弃。
2、相关命令（由于篇幅原因，有些命令只写出部分参数）
（1）切换终端命令行语言模式
格式：
language
功能：
用来切换终端命令行显示的语言模式。
缺省情况下，命令行接口的语言模式为英文。
为方便国内用户，命令行不但支持英文模式，还支持中文模式。
（2）显示系统基本信息
格式：
displaybase-information
功能：
本命令将显示系统基本信息，包括版本信息、当前配置信息、接口信息、内存信息、接口流量信息等
（3）显示系统当前日期和时钟
格式：
displayclock
功能：
用户可以通过查看系统日期和时钟，发现如果系统时间有误，可通过clock命令调整。
（4）显示路由器的名称
格式：
displaysysname
功能：
用来显示路由器的名称，配置路由器名称可通过命令sysname。
（5）显示系统软件版本信息
格式：
displayversion
功能：
不同版本的软件有不同的功能，通过查看版本信息可以获知软件所支持的功能特性。
（6）设置路由器名称
格式：
sysnamename （name为路由器的名称，取值范围为1～20个字符）
功能：
用来配置或者修改路由器的名字，该名字会显示在视图的提示符中。
缺省情况下，路由器的名称为“Router”。
（7）重启路由器
格式：
reboot
功能：
功能与路由器断电后再上电效果相同，但在对路由器远程维护时，不需用户到路由器所在地重启路由器，而直接在远地即可重启路由器。
Reboot后可带参数，参数具体格式和含义可参照命令手册。
（8）进入相应接口视图
格式：
interfacetypenumber[.sub-number]（type为接口类型；number为接口编号；sub-number为子接口编号）
功能：
用来进入相应接口视图或创建逻辑接口和子接口。
如：
interfaceethernet0，接口名中接口类型可以简写，如Ethernet0可以简写为e0。
（9）显示接口当前的运行状态和相关信息
格式：
displayinterfacestypenumber[.sub-number]
功能：
本命令能显示的信息包括：
接口的物理状态和协议状态、接口的物理特性（同异步、DTE/DCE、时钟选择、外接电缆等）、接口的IP地址、接口的链路层协议以及链路层协议运行状态和统计信息等、接口的输入输出报文统计信息等。
（10）配置/删除接口的IP地址
格式：
ipaddressip-address{mask|mask-length}[sub]
undoipaddressip-address{mask|mask-length}[sub]
（ip-address为接口IP地址；mask为相应的子网掩码，均为点分十进制格式；mask-length为相应的子网掩码的长度；sub表示该地址为接口的从IP地址）
功能：
ipaddress命令用来配置接口的IP地址，undoipaddress命令用来删除接口的IP地址。
缺省情况下，接口无IP地址。
（11）关闭/启用接口
格式：
shutdown
undoshutdown
功能：
shutdown命令用来关闭一个接口，undoshutdown命令用于启用一个接口，在某些特殊情况下，如修改接口的工作参数时，改动不能立即生效，需要关闭和重启接口后，才能生效。
（12）测试网络连通性
格式：
ping[ip][-aip-address][-ccount][-d][-iTTL][-n][-ppattern][-q][-R][-r][-ttimeout][-spacketsize][-v][-o][-f]{ip-address|host}
功能：
可以用ping命令测试网络连接是否出现故障或网络线路质量等。
其输出信息包括：
目的地对每个ECHO-REQUEST报文的响应情况，如果在超时时间内没有收到响应报文，则输出“Requesttimeout.”，否则显示响应报文的字节数、报文序号、TTL和响应时间等。
最后的统计信息，包括发送报文个数、接收到响应报文个数、未响应报文数百分比和响应时间的最小、最大和平均值。
若网络传输速度较慢，可以适当加大等待响应报文的超时时间。
各参数具体含义参见命令手册。
（13）命令行在线帮助
对于不熟悉命令的用户，系统提供以下几种在线帮助：
●完全帮助——在任一视图下，键入“?
”可以获取该视图下所有的命令及简单描述。
●部分帮助——键入一命令，后接以空格分隔的“?
”，若该位置存在关键字，则列出全部可选的关键字及其简单描述。
●部分帮助——键入一字符串，其后紧接“?
”，则列出以该字符串开头的所有命令。
●部分帮助——键入一命令，后接一紧接“?
”的字符串，则列出以该字符串开头的所有关键字。
以上帮助信息，均可通过在系统视图下执行language命令切换为中文显示。
【实验环境与设备】
每组实验设备为：
Quidway26系列路由器1台，以太网交换机2台，PC机4台（Windows操作系统/超级终端软件），网线6根，Console口配置电缆线1根（可选）。
实验拓扑图如图1所示。
图1 路由基本配置实验拓扑图
IP地址设置如下：
RouterA的E0=192.168.1.1/24E1=192.168.2.1/24
HostAIP=192.168.1.2/24网关=192.168.1.1
HostBIP=192.168.1.3/24网关=192.168.1.1
HostCIP=192.168.2.2/24网关=192.168.2.1
HostDIP=192.168.2.3/24网关=192.168.2.1
【实验步骤】
1、认识路由器前面板各指示灯含义、后面板各接口类型（图2和图3为QuidwayR2611外观图）。
图2 QuidwayR2611前面板图
图3 QuidwayR2611后面板图
2、按照实验拓扑图连接路由器、交换机和PC机，其中HostC的串口与路由器A的console口通过配置口电缆线连接，如图4所示。
注意连接时的接口类型、线缆类型，尽量避免带电插拔电缆。
图4 通过Console口进行本地配置路由器
3、分别设置四台主机的IP地址、子网掩码和网关。
4、用Ping命令测试四台主机的连通性，结果应为A、B互相可以Ping通，C、D互相可以Ping通，其余组合之间均不能Ping通。
5、通过超级终端与路由器A建立连接。
（1）打开配置终端，建立新连接
使用HostC对路由器进行配置，需要在其上运行终端仿真程序（如Windows95/Windows98/WindowsNT/Windows2000的超级终端），建立新的连接，如图5所示。
在图5中键入新连接的名称。
图5 新建连接
（2）设置终端参数
1选择连接端口，如图6所示，在“连接时使用”一栏中选择连接的串口（注意选择的串口应该与配置电缆实际连接的串口一致）。
图6 选择连接端口
2设置串口参数。
在串口的属性对话框中设置波特率为9600，数据位为8，奇偶校验为无，停止位为1，流量控制为无，如图7所示。
图7 设置串口参数
3配置超级终端属性。
在超级终端中选择“属性/设置”项，打开如图8所示的属性设置窗口，选择终端仿真类型为VT100或自动检测，点击“确定”按钮，返回超级终端窗口。
图8 设置终端类型
6、启动路由器，在刚设置好的HostC的超级终端软件界面上键入回车，将出现用户登录提示符“Username:
”和“password:
”。
输入正确的用户名和密码后进入路由器系统视图，即可通过输入相关命令开始配置路由器。
（如果不是第一次配置路由器，也可通过telnet方式在任意一台连通路由器的PC机上进行远程配置）
7、配置路由器A的ethernet0和ethernet1以太网接口的IP地址和子网掩码。
[Quidway]interfaceethernet0
[Quidway-Ethernet0]ipaddress192.168.1.1255.255.255.0
[Quidway-Ethernet0]interfaceethernet1
[Quidway-Ethernet1]ipaddress192.168.2.1255.255.255.0
8、再测试四台主机的网络连通性，此时两两主机之间应均可以Ping通。
9、对路由器A进行基本配置命令练习（命令参见“实验原理”中的“相关命令”）。
【实验总结】
本实验通过路由器连接两个子网的配置练习，旨在加深对路由器的基本原理和配置方法的理解。
【思考题】
1、如果不配置四台主机的网关，这四台主机是否可以互相通信？
为什么？
2、如果将路由器的ethernet0接口和ethernet1接口的IP地址互换，会出现什么情况？
为什么？
3、请总结在实验的配置过程中遇到的问题及其解决方法。
实验X：
网络互连实验
【实验目的】
1、了解路由器的静态路由和缺省路由的配置方法和相关配置命令；
2、掌握路由器中RIP协议配置方法；
3、掌握路由器中OSPF协议配置方法；
4、理解路由器连接不同类型网络的原理。
【实验内容】
1、进一步掌握路由器的各接口类型及功能；
2、按照指定的实验拓扑图，正确连接网络设备；
3、配置PC机的IP地址、子网掩码和网关；
4、配置路由器端口的IP地址和子网掩码；
5、配置静态路由；
6、配置缺省路由；
7、配置RIP动态路由；
8、配置OSPF动态路由。
【实验类型】
综合型
【实验原理】
1、相关理论
（1）路由功能包括两项基本内容：
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）的关系告诉路由器。
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，并由路由器根据量度来决定最佳路径。
这就是路由选择协议（routingprotocol），例如路由信息协议（RIP）、开放最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。
转发发即沿寻找好的最佳路径传送信息分组。
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（路由器或主机），如果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路由器相连，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（routedprotocol）。
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。
（2）典型的路由选择方式有两种：
静态路由和动态路由。
静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。
除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。
由于静态路由不能对网络的改变做出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。
静态路由的优点是简单、高效、可靠。
在所有的路由中，静态路由优先级最高。
当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。
动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。
它能实时地适应网络结构的变化。
如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。
这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。
动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。
当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。
静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。
当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。
根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。
这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。
自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。
具体协议介绍可参见网络教材。
2、相关命令（由于篇幅原因，有些命令只写出部分参数）
（1）配置/删除静态路由
格式：
iproute-staticip-address{mask|masklen}{interface-typeinterface-number|nexthop-address}（ip-address和mask为目的IP地址和掩码；interface-type与interface-number为接口类型与发送接口号；nexthop-address为该路由的下一跳IP地址）
undoiproute-static{all|ip-address{mask|masklen}[interface-typeinterface-number|nexthop-address]}
功能：
iproute-static命令用来配置静态路由，undoiproute-static命令用来删除静态路由。
缺省情况下，无静态路由。
（2）配置/删除缺省路由
格式：
iproute-static0.0.0.0{0.0.0.0|0}{interface-typeinterface-number|nexthop-address}
undoiproute-static0.0.0.0{0.0.0.0|0}[interface-typeinterface-number|nexthop-address]
功能：
配置/删除静态路由的命令中参数ip-address和mask都为0的路由就是缺省路由，当从路由表中没有找到路由时，就根据此路由进行转发。
（3）查看路由表
格式：
displayiprouting-table[ip-address]（ip-address表示显示具体地址的路由表摘要信息）
功能：
用来显示路由表摘要信息。
当路由表太大，而用户仅希望显示确定的几条路由的摘要信息时可以使用本命令，将指定路由的摘要信息显示出来。
根据该命令输出信息，可以帮助用户确认指定的路由是否存在或其具体状态是否正确。
（4）启动/关闭RIP
格式：
rip
undorip
功能：
rip命令用来启动RIP协议，且进入RIP视图。
undorip命令用来关闭RIP协议。
缺省情况下，RIP协议为关闭状态。
必须先启动RIP，进入RIP视图后，才能配置与RIP协议相关的各种参数。
（5）在指定接口使能RIP
格式：
network{network-number|all}（network-number为网络地址，这个指定的网络地址只能为按自然网段划分的且与路由器直接连接的网络地址，不能包括子网信息；all表示在所有接口上使能RIP）
undonetwork{network-number|all}
功能：
network命令用来在指定的与路由器直连的网络上使能RIP。
undonetwork命令用来在指定网络上关闭RIP。
在使用rip命令启动RIP协议后，RIP路由进程缺省在所有的接口禁用，为了在某一接口上使能RIP路由，必须使用network命令。
（6）指定RIP版本
格式：
ripversion{1|2[broadcast|multicast]}（1为RIP-1；2为RIP-2；broadcast指定RIP-2报文的发送方式为广播方式；multicast指定RIP-2报文的发送方式为组播方式）
功能：
用来指定接口运行RIP的版本号。
缺省情况下，接口版本为RIP-1；在指定接口版本为RIP-2时，默认是组播方式。
（7）查看RIP运行状态及配置信息
格式：
displayrip
功能：
用来显示RIP当前运行状态及配置信息。
根据该命令的输出信息，用户可以确认配置是否正确和进行RIP故障诊断。
（8）配置路由器的ID号
格式：
routeridrouter-id（router-id为路由器ID号，是一个32比特的无符号整数，用点分十进制表示）
功能：
用来配置运行OSPF协议的路由器ID号。
路由器的ID是一台路由器在自治系统中唯一标识，通常与该路由器某个接口的IP地址一致。
若路由器所有接口上都未配置IP地址，则必须在OSPF视图下配置路由器ID号，否则OSPF将无法运行。
需要注意的是：
修改后的路由器ID号要在路由器重新启动后才能生效。
（9）启动/关闭OSPF
格式：
ospf[enable]
undoospfenable
功能：
ospfenable命令用来启动OSPF或进入OSPF视图，undoospfenable命令用来关闭OSPF。
缺省情况下，路由器关闭OSPF。
（10）指定接口所在的区域
功能：
ospfenableareaarea-id（area-id为该接口所属区域的区域号，可为一个整数或是一个IP地址）
功能：
用来指定运行OSPF协议接口所在区域，从而使接口发送和接收OSPF报文，缺省情况下，接口缺省未被配置为属于某个区域。
要在某一个接口上运行OSPF协议，必须首先指定该接口属于一个区域。
为使OSPF正常工作，属于一个特定区域所有路由器端口的area-id必须一致。
【实验环境与设备】
1、静态路由实验
每组实验设备为：
Quidway26系列路由器2台，PC机4台，网线4根，串口电缆线1根，console口配置电缆线1根（可选）。
实验拓扑图如图9所示。
图9 静态路由配置实验拓扑图
IP地址设置如下：
RouterA的E0=192.168.1.1/24E1=192.168.2.1/24 S1=192.168.5.1/24
HostAIP=192.168.1.2/24网关=192.168.1.1
HostBIP=192.168.2.2/24网关=192.168.2.1
RouterB的E0=192.168.3.1/24E1=192.168.4.1/24S0=192.168.5.2/24
HostCIP=192.168.3.2/24网关=192.168.3.1
HostDIP=192.168.4.2/24网关=192.168.4.1
2、动态路由实验
每组实验设备为：
Quidway26系列路由器3台，PC机4台，网线4根，串口电缆线2根，Console口配置电缆线1根（可选）。
实验拓扑图如图10所示。
图10 动态路由配置实验拓扑图
IP地址设置如下：
RouterA的E0=192.168.1.1/24E1=192.168.2.1/24 S0=192.168.5.1/24
HostAIP=192.168.1.2/24网关=192.168.1.1
HostBIP=192.168.2.2/24网关=192.168.2.1
RouterB的E0=192.168.3.1/24E1=192.168.4.1/24S1=192.168.6.1/24
HostCIP=192.168.3.2/24网关=192.168.3.1
HostDIP=192.168.4
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