网络工程设计CH6

第6章配置路由器解放军理工大学计算机系教授陈鸣博士解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计2本课程知识结构导学图网络工程设计概述(2学时)

网络工程设计基础(4+2学时)基本概念、基本设备简单组网技能中型网络设计知识与技能设计中型网络大型网络设计知识与技能设计大型网络网络设计综合知识与应用配置二层以太网交换机(2+4学时)网络需求分析(4学时)结构化布线系统和机房设计(2学时)网络安全策略设计(2+0学时)网络维护与测试(2+0学时)设计性实验(0+10学时)路由器配置(2+4学时)企业网设计(4学时)回顾设计大中型网络时，主要采用哪种网络设备？这种网络设备主要由哪些功能？解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计3解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计4教学提示教学目的能够配置路由器的基本功能能够配置动态和静态选路协议正确选择广域网接口能够安装与配置“软路由器”重点配置动态和静态选路协议解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计5要点熟悉并初步配置路由器配置路由器的选路功能配置广域网接口配置软路由器的方法网络工程案例教学认识路由器设备路由器前面板上具有两个百兆以太网端口及其对应的指示灯路由器通常具有较少的物理链路端口（但大型ISP使用具有上百个端口的路由器也是常见的）如果用两根RJ-45双绞线分别将该路由器的两个以太端口与两台交换机相连，就可以将位于两个不同子网的计算机互联起来解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计6RJ-45以太网端口RJ-45以太网端口对应的指示灯背面通常是一个控制台（Console）配置端口、电源插口和散热风扇口和若干广域网模块的插槽路由器不是即插即用的网络设备为支持选路，路由器需要由人工配置相关的信息，这些信息与子网环境相关，如左侧以太端口应当配置一个在左侧网络中合法的IP地址，而右侧以太端口应当配置一个在右侧网络中合法的IP地址路由器的强大选路功能体现在，只需配置了相邻子网的端口IP地址，再配置选路协议后，这些互联的路由器就能够自行学习到到达全网的各个子网的路由信息解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计7用路由器连接两个不同的子网解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计8配置路由器的方式解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计9路由器首次加电时的配置由于其内部没有任何配置信息，路由器会自动进入setup配置模式中（也可以在特权用户模式下，随时键入setup进入交互式配置模式）用户只需回答IOS不断提出的问题，便可轻松地完成路由器的初步配置Setup配置模式只能配置有限的功能，也可以按Ctrl+C组合键中断Setup配置方式，转而采用命令行模式配置路由器解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计10路由器命令模式有3种具有不同配置权限的配置模式用户模式“Router>”只有最低访问权限，可查看路由器的当前连接状态，访问其他网络和主机，但不能看和转发路由器的设置内容特权模式“Router#”输入“enable”命令即进入特权模式，查看路由器配置和测试路由器，若输入“exit”或“end”命令可返回用户模式全局配置模式“Router(config)#”输入“configureterminal”命令，可配置路由器的全局参数解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计11熟悉路由器的常用操作命令有关“路由器常用命令”内容将在实验课中操作解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计12解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计13要点熟悉并初步配置路由器配置路由器的选路功能配置广域网接口配置软路由器的方法网络工程案例教学配置端口地址必须为路由器的每个端口配置一个合适的IP地址，它才能工作。以为该路由器各个端口配置如下表所列IP地址信息为例进行讲解，使这些子网之间能够互联通信解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计14端口IP地址目标网段Fastethernet1/0192.168.1.1192.168.1.0Serial1/2192.168.2.1192.168.2.0Fastethernet1/1192.168.3.1192.168.3.0Red-Giant>enable！转入特权模式Red-Giant#Red-Giant#configureterminal!进入全局配置模式Red-Giant(config)#Red-Giant(config)#interfacefastethernet1/0 !进入路由器Fa1/0接口模式Red-Giant(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0!配置端口地址Red-Giant(config-if)#noshutdown

Red-Giant(config)#interfacefastethernet1/1 !进入路由器Fa1/1接口模式Red-Giant(config-if)#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0!配置端口地址Red-Giant(config-if)#noshutdown

Red-Giant(config)#interfaceSerial1/2 !进入路由器Serial1/2接口模式Red-Giant(config-if)#ipaddress192.168.2.1255.255.255.0!配置端口地址Red-Giant(config-if)#noshutdown

Red-Giant(config-if)#end!直接退回到特权模式Red-Giant#解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计15配置RIP协议为路由器各个端口配置了特定的IP地址后，路由器仍不能起到联通各个子网的作用，这时需要为该路由器配置选路协议为路由器配置一种动态选路协议后，路由器之间可以通过选路协议自行调整路由，从而使分组到达其目的地当前比较典型的动态选路协议有OSPF和RIP等选路协议，前者比较适合大型网络，后者适合小型网络解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计16配置RIP选路协议启用RIP选路协议，并定义与RIP进程关联的网络Router(config)#routerrip！启用RIP选路协议Router(config-router)#networknetwork-number！定义关联网络要用命令指定RIPv1和版本2版本：Router(config)#routerrip！启用RIP选路协议Router(config-router)#version{1|2} ！定义RIP协议版本Router(config-router)#networknetwork-number！定义关联网络解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计17小型校园网连接的案例区域网络设备名称设备及端口的配置地址备注大学主干网络主干路由器R1Fa1/0172.16.1.2/24局域网端口，连接PC1Fa1/1172.16.2.1/24局域网端口，连接西校区Fa1/2172.16.3.1/24局域网端口，连接东校区测试PC1IP172.16.1.1/24测试计算机网关172.16.1.2/24西校园网接入路由器R2Fa1/0172.16.4.2/24局域网端口，连接PC2Fa1/1172.16.2.2/24局域网端口，连接大学主干网测试PC2IP172.16.4.1/24模拟局域网中测试计算机网关172.16.4.2/24东校园网接入路由器R3Fa1/0172.16.5.2/24局域网端口，连接PC3Fa1/1172.16.3.2/24局域网端口，连接大学主干网测试PC3IP172.16.5.1/24测试计算机网关172.16.5.2/24备注在实验室使用环境中，主干路由器Router1如果缺乏Fa1/2局域网端口，可以使用Serial1/0等广域网接口来代替，但需要使用V35线缆，其相应的对端接口也随之变化。解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计18配置OSPF协议OSPF适用于较大规模的网络，并一般采用分层结构，即将OSPF覆盖的区域分割成几个区域（area），而区域之间通过一个主干区域area0(主干区域定义为区域0)互联解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计19配置OSPF先启动OSPF协议，并配置路由器的网络地址和区域信息Router#configureterminalRouter(config)#routerospf ！启动OSPF路由进程定义接口所属区域如下：Router(config-router)#networkwildcardareaarea-id 需要定义与该OSPF路由进程关联IP地址，以及该范围IP地址所属的OSPF区域。OSPF路由进程只在属于该IP地址范围的接口发送、接收OSPF报文，并且对外通告该接口的链路状态解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计20配置静态路由重要干线的路由器通常要配置静态路由静态路由优先于动态路由，无论路由器配置动态选路协议是否，它都会按静态路由来转发分组；仅当路由器配置静态路由的端口出现了故障，才后按动态选路协议给出的路由进行转发静态路由和动态路由的结合能够提高网络可靠性静态路由是网管人员人工配置的，一旦静态路由生效，它不会自行发生变化在所有的路由中，静态路由优先级最高（即链路费用为0或1）解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计21配置静态路由的网络场景为路由器配置静态路由可使用命令“iproute”，其格式如下：router#configureterminalrouter(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0172.16.2.2！配置匹配不成功的数据都经过172.16.2.2接口转发分别对两台路由器配置静态路由，配置完可以分别使用“showiproute”命令检查结果解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计22解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计23要点熟悉并初步配置路由器配置路由器的选路功能配置广域网接口配置软路由器的方法网络工程案例教学配置HDLC协议高级数据链路控制（HDLC）是面向比特、同步数据传输链路层协议，是广域网数据链路层使用最广泛的协议，用于在网络节点间以全双工、点对点方式传送数据在路由器中，连接广域网接口的数据链路层协议都默认为HDLC，可通过如下命令查询路由器状态RouterA#configureterminalRouterA（config）#interfaceserial1/2RouterA#showinterfaceserial1/2!查看RAserial1/2接口的状态解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计24------------------------------------------------------------serial1/2isUP,lineprotocolisUP!接口的状态，是否为UPHardwareisPQ2SCCHDLCCONTROLLERserialInterfaceaddressis:1.1.1.1/24!接口IP地址的配置MTU1500bytes,BW512Kbit!查看接口的带宽为512KBEncapsulationprotocolisHDLC,loopbacknotset！接口封装的是HDLC协议

Keepaliveintervalis10sec,setCarrierdelayis2secRXloadis1,Txloadis1Queueingstrategy:WFQ5minutesinputrate17bits/sec,0packets/sec5minutesoutputrate17bits/sec,0packets/sec511packetsinput,11242bytes,0nobufferReceived511broadcasts,0runts,0giants0inputerrors,0CRC,0frame,0overrun,0abort511packetsoutput,11242bytes,0underruns0outputerrors,0collisions,1interfaceresets

1carriertransitionsV35DCEcable!该接口为DCE端DCD=upDSR=upDTR=upRTS=upCTS=up解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计25如该接口封装的是PPP协议而不是HDLC协议，需要修改为HDLC协议在接口配置状态下，使用命令“encapsulation”完成RouterA#configureterminalRouterA(config)#interfaceserial1/2RouterA(config-if)#encapsulationHDLC!把该接口封装为HDLC协议RouterA(config-if)#noshutdown解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计26解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计27要点熟悉并初步配置路由器配置路由器的选路功能配置广域网接口配置软路由器的方法网络工程案例教学“软路由器”方法如果手头没有路由器，或没有这么多台路由器，或没有经费买，如何做这些实验呢？“软路由器”是指在使用Intel架构的PC上运行WindowsServer或Linux操作系统，所形成的一台“路由器”外特性上与上述路由器没有太大差别，其转发速度和可靠性通常与路由器无法相比，是路由器的临时代用品在一台PC上插上双网卡，然后安装并运行Windows2000/2003Server操作系统，并进行适当配置解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计28配置“软路由器”的方法请参阅《计算机网络实验教程：从原理到实践》“1.5IP选路”解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计29解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计30要点熟悉并初步配置路由器配置路由器的选路功能配置广域网接口配置软路由器的方法网络工程案例教学综合配置一个大型企业网案例教学要求：根据企业规划具体配置实现企业网环境，掌握路由器、交换机等的配置方法。案例教学环境：与外网连接的设备：模块化路由器1台；核心设备：核心交换机1台；汇聚设备：三层交换机2台；接入设备：二层交换机4台；工程测试PC4台。设计要点：建立如图6.19所示的，以支持办公自动化、电子商务、业务综合管理、多媒体视频会议、远程通信、信息发布及查询为核心的企业网，互联企业办公室、多媒体会议室和控制中心，实现企业对内、对外畅通的网络环境。解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计31某企业集团单核心企业内部网解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计32需求分析和设计考虑解放军理工大学计算机系陈鸣：网络工程设计33施工步骤在按照图6.20所示的场景连接好各种设备的情况下，整个工程的施工可分为以下4个阶段：第一阶段：配置网络设备的基本参数；第二阶段：配置OSPF选路协议；第三阶段：测试OSPF选路协议；第四阶段：测试全网连通性；第五阶段：配置NAT功能，配置和测试与外部网络的连接。