路由器基本应用实验

第4章实验三路由器基本应用实验

4.1 预备知识

路由器是网络的核心，位于网络体系结构的第三层，它的作用就是将各个网络彼此连接起来，负责不同网络之间的数据包传送。IP 数据包的目的地可以是国外的Web 服务器，也可以是局域网中的电子邮件服务器。这些数据包都是由路由器来负责及时传送的。在很大程度上，网际通信的效率取决于路由器的性能，即取决于路由器是否能以最有效的方式转发数据包。

路由器是一种特殊功能的计算机，与普通PC机一样，路由器中也包含CPU、内存、ROM等硬件结构，同时运行IOS操作系统，IOS保存在路由器的flash中。通过在路由器上配置静态路由、默认路由以及动态路由协议，可以实现不同网络之间的分组转发。

4.2 实验目的

1. 了解路由器的基本结构工作原理。

2. 掌握路由器的基本配置方法。

4.3实验内容

1. 进一步熟悉cisco网络设备的工作模式和基本配置。

2. 学习路由表的组成，深入理解路由转发过程。

3. 尝试在路由器上配置静态路由和动态路由协议。

4. 了解路由协议的调试过程。

4.4 实验要求

每位同学现在Cisco Packet Tracer环境中按实验步骤完成实验，然后以每排为小组单位在实际设备上进行配置实现。其中每排的推荐一位同学为组长，实验过程有其负责协调。

4.5 实验步骤

Step1：路由器基本配置

Cisco路由器的配置方式与交换机类似，可以在路由器配置诸如主机名、口令、密码等多项信息。路由器的常见配置模式及切换方式与交换机几乎完全一样，可以按照交换机的配

置方法对路由器相应的常见基本配置，参见实验一。

需要特别注意的是，尽管路由器在一些基本的配置及工作模式切换方面与交换机有相同之处，但区别仍是十分明显的。例如路由器的接口需要配置IP地址，而交换机的物理接口没有IP地址的概念。

Step2：学习并理解路由表

路由器接口收到二层数据帧后,解开数据帧的二层链路层封装，取得IP数据报，将数据报首部中的目的IP地址与路由表项进行比较，若与某一路由表项匹配（请结合课堂内容回忆匹配过程），则将IP数据报送往该表项所指出的送出接口，并由送出接口再次对其进行链路层封装并发往下一跳。因此，路由表是路由器决定转发策略的核心。

下面举出几个例子说明路由表：

示例1：

C 192.168.12.0/24 is directly connected, Serial0/3/1

10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 10.1.1.0 is directly connected, Serial0/3/0

该路由表显示了两条路由，其中对主类网络10.0.0.0进行了子网划分。

路由条目： C 192.168.12.0/24 is directly connected, Serial0/3/1

“C”表示路由条目类型是直连路由，目的网络是192.168.12.0/24，下一跳接口是本路由器的接口Serial0/3/1。

示例2：

S 221.101.1.0/24 [1/0] via 10.0.0.2

该路由条目是静态路由，目的网络是221.101.1.0/24，下一跳的IP地址是10.0.0.2。

示例3：

R 221.101.1.0/24 [120/1] via 10.0.0.2, 00:00:21, Serial0

该路由条目是通过运行RIP协议动态学习到的，目的网络是221.101.1.0/24，下一跳IP 地址是10.0.0.2，本地出口是Serial0（思考，该接口的IP地址与下一跳IP地址10.0.0.2有什么关系？）。

Step3：静态路由配置

实验拓扑图4.1所示：

图4.1 路由实验拓扑

如上图所示，实验拓扑中包含3个路由器、3个交换机、3台PC，每台PC使用直通线经过交换机连接到一个路由器的快速以太网接口。请注意路由器之间的连接并非使用以太网接口及双绞线，而是使用了串行线缆连接到各自的串行接口（如上图中的S0/3/0及S0/3/1），从而构成了点对点连接。在实际应用中，路由器的以太网接口连接局域网，而串口连接广域网，它使用与以太网帧完全不同的数据链路层封装。路由器串口在第二层已有默认配置，本实验中我们不必关心，应该了解的是在上图中需要为路由器R1和R2的S0/3/1串口配置时钟才能够保证接口连通性（配置方法见后续实验步骤）。

实验拓扑中，一共划分了5个不同的子网，各PC及路由器接口配置了相应的IP地址以便进一步配置静态路由。具体IP地址划分见表4.1：

表4.1 IP地址划分明细

本实验中将配置静态路由以实现从PC34所在子网172.16.1.0/24到PC56所在子网172.18.3.0/24的连通性并进行测试（其余各子网之间的静态路由配置类似）。配置过程如下：

1. 根据表3.1配置各设备中接口的IP地址。

(1) 配置R1：

R1(config)#int fa0/1//进入fa0/1接口模式，

//int 是interface的简写R1(config-if)#ip add 172.16.1.1 255.255.255.0//配置fa0/1的IP地址和掩码

R1(config-if)#no shut //开启接口

R1(config-if)#int s0/3/1 //进入s0/3/1接口模式

R1(config-if)#ip add 192.168.12.1 255.255.255.0 //配置s0/3/1的IP地址和掩码

R1(config-if)#clock rate 128000 //配置串口时钟

R1(config-if)#no shut //开启接口

(2) 配置R2:

R2(config)#int fa0/1

R2(config-if)#ip add 172.17.2.1 255.255.255.0

R2(config-if)#no shut

R2(config-if)#int s0/3/0

R2(config-if)#ip add 192.168.12.2 255.255.255.0

R2(config-if)#no shut

R2(config-if)#int s0/3/1

R2(config-if)#clock rate 128000

R2(config-if)#ip add 192.168.23.1 255.255.255.0

R2(config-if)#no shut

(3) 配置R3:

R3(config)#int fa0/1

R3(config-if)#ip add 172.18.3.1 255.255.255.0

R3(config-if)#no shut

R3(config-if)#int s0/3/0

R3(config-if)#ip add 192.168.23.2 255.255.255.0

R3(config-if)#no shut

上述配置中，配置IP地址时使用了简化命令ip add，完整命令为ip address。注意在配置每个路由器接口时将接口使用no shut命令(完整命令为no shutdown)开启，因为路由器接口默认是关闭的。

2. 查看路由表

路由器上的IP地址配置完成后，查看路由表观察配置效果，方法如下：

R1#show ip route//在特权模式下输入该命令

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