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1、计算机网络技术实训教程,作者：徐伟,责任编辑：黄娟琴 出版日期：2009年9月 IDPN：308-2009-105 课件章数：19,第17章 路由器基本实训,主要内容,171 路由器的基本概念 172 路由器静态路由配置实训,路由器（Router）属于网络层（三层）设备，它能够根据IP包头的信息，选择一条最优路径，将数据包转发到目的地址，从而实现不同网段之间主机的相互访问。一般说来，异构网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。 路由器用于连接多个逻辑上或物理上分开的网络，这里所指的逻辑上分开的网络可以是一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器 实现子网间
2、的通信。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接。,Cisco Catalyst 4503 路由器 Cisco Catalyst 4506路由器 Cisco Catalyst 4507R路由器,171 路由器的基本概念,（） 路由选择： 路由器能根据所接收到的分组的目的地址，按照某种路由策略，选择最佳路由，将分组转发出去，并能随网络拓扑的变化自动调整路由表。 （） 多种协议的路由选择： 多协议路由器能同时支持多种协议，如IP、IPX、X.25等等协议，能为不同类型的协议建立和维护不同的路由表。这样不仅能连接同一类型的网络，还能用它连接不同类型的网络。
3、 （） 分段和组装： 当多个网络通过路由器互联时，各网络传输的数据分组的大小可能不相同，这就需要路由器对分组进行分段或组装。路由器能将接收的大分组分段并封装成小分组后转发，或将接收的小分组组装成大分组后转发。,1711 路由器的功能,（） 协议转换： 能对网络层及其以下各层的协议进行转换。如实现以太网与令牌环网的互联。 （） 流量控制： 路由器不仅具有缓冲区，而且还能控制收发双方数据流量，使两者更加匹配。 （） 网络管理： 由于路由器是连接多种网络的网络设备，在路由器上对网络中的分组、设备进行监视和管理可以取得较好的效果。高档路由器一般都配置了网络管理功能，提高了网络的运行效率、可靠性和可维护
4、性。,1712 路由器的工作过程,路由器的主要任务是接收来自一个网络接口的分组，根据其中所含的目的IP 地址，决定是否转发到下一个相邻的目的MAC地址，并决定从哪个网络接口转发出去。详细过程如下。,（） 物理层接收： 路由器接口接收数据帧，不同的物理网络介质决定了不同的网络接口。 （） 数据链路层拆帧： 根据网络接口的类型，路由器调用相应的链路层功能模块以解释处理此数据帧的链路层协议报头，主要完成对数据完整性的验证，如CRC校验、帧长度检查。在完成对数据帧的完整性验证后，路由器剥离数据帧头部和尾部，开始处理IP分组包头。 （） 网络层路由选择与IP分组包头处理： 根据IP分组包头的目的IP地址
5、，路由器在路由表中查找到下一跳的IP地址，将IP分组包头的TTL域减（ IP分组的TTL每经过一个路由器都减1，生命期为零表示将该IP分组丢弃，不再进行转发），并计算新的校验和。如果接收数据帧的网络接口类型与转发数据帧的网络接口类型不同，则IP分组还可能因为最大帧长度的规定需进行分段或重组。,（） 数据链路层成帧： 创建帧头部和尾部，将下一跳IP地址所对应的MAC地址填入目的MAC地址，将本路由器接口的MAC地址填入源MAC地址，计算CRC校验码，并加入数据帧的尾部，实现对新帧的封装。 （） 物理层输出： 经输出网络物理接口发送数据帧。,1713 直连路由与非直连路由,路由器是根据路由表进行路
6、由选择来转发数据包的，路由表是由一条条路由信息组成的。路由表的生成方式分为直连路由和非直连路由两类。 （） 直连路由。路由器各网络接口所直连的网络之间使用直连路由进行通信。直连路由是在配置完路由器网络接口的IP地址后自动生成的，因此，如果没有对这些接口进行特殊的限制，这些接口所直连的网络之间就可以直接通信。,（） 非直连路由。由两个或两个以上路由器互连的网络之间的通信使用的是非直连路由。非直连路由是指人工配置的静态路由或通过运行动态路由协议而获得的动态路由。其中静态路由比动态路由具有更高的可操作性和安全性。,1714 静态路由与动态路由,非直连路由可以分为静态路由和动态路由。静态路由是指路由表
7、由网络管理人员手动设定的一种路由方式。静态路由的优点是网络寻址速度快，适用于网络规模小、变动不大的网络系统。动态路由路由表不是由网络管理人员手动设定，而是由路由器通过端口进行地址学习自动生成。动态路由的好处是对网络变化的适应性强，适用于网络环境变化大的网络系统。 动态路由在网络上通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中寻找路径时，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。,1715 默认路由与静态路由仪,默认路由是一种特殊的静态路由，是指当路由器在路由表中如果找不到可到达目的网络的路由时，最终采用的路由。默认路由含义相当于在普通计算机上设置的默认网
8、关。 默认路由也是网络管理员手动设定的。使用命令格式如下： Router1（config）ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 其中“ip route ”是静态路由设置的关键词；第一个“0.0.0.0”表示任何网络地址；第二个“0.0.0.0”表示任何子网掩码；“192.168.1.1”表示下一跳地址。意思是，所有经过Router1并且在路由表中找不到路由的分组都将转发到“192.168.1.1”所在的路由器，即“下一跳”。,而静态路由的命令格式如下： Router1（config）ip route 192.168.50.0 255.255.255.0 19
9、2.168.1.1 其中“ip route ”是静态路由设置的关键词； “192.168.50.0”表示目的网络地址； “255.255.255.0 ”表示目的网络的子网掩码；“192.168.1.1”表示下一跳地址。意思是： 只有发送到 “192.168.50.0/24”网络的分组，才允许转发给下一跳“192.168.1.1”。,1716 DTE 与DCE,路由器通常通过串行端口（Serial）连接广域网络，本实训的路由器之间采用串行端口连接。,在串行通信中，数据的发送端和接收端必须得就发送与接收数据的速度达成一致，形成时钟同步。 DTE和DCE之区分实事上只是针对串行端口的。DTE（Dat
10、a Terminating Equipment ），即数字终端设备，指终端或计算机，可能是大、中、小型和微型计算机，也可能是一台网络打印机。DCE（Data Circuit-terminating Equipment），即数字通信设备，通常指调制解调器、集线器、交换机、多路复用器或数字网络连接设备。 DTE和DCE的区别是： DCE一方提供时钟，DTE不提供时钟，但它依靠DCE提供的时钟工作。因此，在DCE上需要配置Clock Rate，如果在DTE配置了Clock Rate ，路由器将会忽略此配置。 路由器之间用串口连接时，一般是核心路由器作为DCE，如果DCE没有被设定Clock Rate
11、 ，那么两个路由器就无法通信。当我们接入广域网时，网络提供商（如电信部门）的路由器已设定为DCE，并提供Clock Rate 。 在本章实训中，我们可以通过show controllers命令来判断哪个路由器是DCE或DTE ，我们必须在DCE上设定Clock Rate 。,172 路由器静态路由配置实训,【实训名称】 路由器静态路由配置实训。 【实训目的】 掌握路由器静态路由配置方法。 【实训环境】 普通计算机机房，每台计算机上已安装Boson NetSim for CCNP 7.0版。 【背景描述】 最近公司收购一家中型企业，现要实现该企业与公司本部的局域网互联，公司利用原有的Cataly
12、st3550三层交换机，再另行采购两台Cisco 2620路由器。 【实训要求】 预习本章实训指导书，事先做好实训准备。实训过程中做必要的记录。实训结束后写好实训总结。,1721 实训环境的建立,利用Boson Network Designer绘制实验网络拓扑图，我们选择一台3550 三层交换机、两台2620路由器（每个路由器均选择一个WAN Port，WAN Port选择选项为一个Serial接口）和两台PC机。将Router 1的Fast Ethernet0/0接入C3350 的Fast Ethernet0/1 ，将Router 2的Fast Ethernet0/0接入PC 2，将Rout
13、er 1与Router 2的Serial 0口互联（点到点串行连接），并将Router 1设为DCE设备， Router 2设为DTE设备，将C3550的Fast Ethernet0/2接入PC 1。,1722 路由器静态路由配置,1设置网络端口 Router 1 ： Routerenable Routershow controllers 查看是否为DCE，本例中该设备为DCE，需要设定Clock Rate。 Routerconfig terminal Router（config）hostname Router1 Router1（config）interface s0 Router1（conf
14、ig-if）ip address 10.10.10.1 255.255.255.252 注意： 子网掩码是255.255.255.252 意味着该子网仅含两个可用IP地址，这也是广域网路由器之间互联时节省IP地址的有效方法。,Router1（config-if）no shutdown Router1（config-if）interface f0 0 Router1（config-if）ip address 192168101 2552552550 Router1（config-if）no shutdown Router1（config-if）exit 至此Router 1网络端口设置完成。,R
15、outer 2： Routerenable Routershow controllers 查看是否为DCE（在第二行中显示），本例中该设备为DTE，表明不需要设定Clock Rate Routerconfig terminal Router（config）hostname Router2 Router2（config）interface s0 Router2（config-if）ip address 1010102 255255255252 Router2（config-if）no shutdown Router2（config-if）interface f0 0 Router2（config
16、-if）ip address 192168501 2552552550 Router2（config-if）no shutdown Router2（config-if）exit 至此Router 2 网络端口设置完成。,PC 1： C： ipconfig ip 1921681011 2552552550 C： ipconfig dg 192168101 C： ping 192168101 测试与网关的连通性（畅通） C： ping 1010101 测试与路由器直连接口的连通性（畅通） C： ping 1010102 测试与Router2 的连通性（不通） PC 2： C： ipconfig ip 1921685051 2552552550 C： ipconfig dg 192168501 C： ping 192168501 测
