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1、实验六 路由器的基本配置实验一、实验目的1、了解路由器的工作原理2、了解路由器的登录方式3、熟悉直连路由的配置方法二、实验环境华为模拟器三、实验原理（一）路由器的结构Quidway R2621 结构：硬件组成：CPU （处理器）RAM（存储正在运行的配置文件）FLASH （负责保存OS的映像和路由器的微码）NVRAM （保存配置件）ROM （加载 OS）接口（完成路由器与其它设备的数据交换）软件结构：BOOT ROM：主要功能是路由器加电后完成有关初始化工作，并向内存 中加入操作系统代码VRP （Versatile Routing Platform，通用路由平台）：华为路由器上运行的 软件平台
2、开电源1关插座1Quidway R2621Quidway R2621 接口：扩展插槽1扩展插槽2表一 r2621路由器系统说Console AUX LAN1 LAN0图一 Quidway R2621 后视图各接口含义如下:项目R2621描述固定接口1个AUX 口（远端终端通过该接口号Modem连接）1 个 CONSOLE 口（配置口）2个WAN 口（同步串口）2个LAN 口（以太网口）扩展插槽2 （用户可以根据需要最多配置2个多功能接口模块）处理器MPC8240 200MHz项目R2621描述Boot ROM512KBSDRAM缺省：32MB最大：128MBFlash8MB外型尺寸442mm
3、X 91.2mm X300mm （含脚垫）重量5kg输入电压AC： 100 240V 50/60HzDC： -48-60V最大功率70W工作环境温度0 40C环境相对湿度585% （不结露）（二）路由器的工作原理路由器是工作在网络层上的网络互连设备，执行OSI网络层及其下层的协议转换，可用 于连接两个或者多个仅在低三层有差异的网络，通常用在局域网与局域网，局域网与广域网 的互连，其路由器协议结构如图5-5所示。路由器的基本功能第一，网络互连：路由器支持各种局域网和广域网接口，支持局域网和局域网、局域网 和广域网互联，实现不同网络互相通信；第二，数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用
4、、加密、压缩和防火墙 等功能；第三，网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等 功能。路由器的工作原理路由器根据所收到的数据报（IP数据据）的目的地址（IP地址），查找路由表，选择一 个合适的路径，将数据报传送到下一个路由器，路径上最后的路由器负责将数据报送交目的 主机。路由器转发数据包的关键是路由表。每个路由器中都保存着一张路由表，表中每条路由 项都指明数据包到某子网或某主机应通过路由器的哪个物理端口发送，然后就可到达该路径 的下一个路由器，或者不再经过别的路由器而传送到直接相连的网络中的目的主机。路由表 中包含了下列关键项：目的地址网络掩码输出接口下一跳IP地址
5、目的地址：用来标识IP包的目的地址或目的网络。网络掩码：与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在的网段的地址。输出接口：说明IP包将从该路由器哪个接口转发。下一跳IP地址：说明IP包所经由的下一个路由器。生成路由表的方法：静态路由：由网络管理员在路由器上手工添加路由信息来实现路由。动态路由：根据网络结构或流量的变化，路由协议会自动调整路由信息来实现路由。根据路由的目的地不同，路由表可被划分为：子网路由：目的地为子网的路由；主机路由：目的地为主机的路由。另外，根据目的地与该路由器是否直接相连，路由表可被划分为：直连路由：目的地所在网络与路由器直接相连的路由；间接路由：目的地所在网络与路由器不是直
6、接相连的路由。路由的优先级：针对同一目的地，可能存在不同下一跳的若干条路由，这些不同的路由可能是由不同的 路由协议发现的，也可以是手工配置的静态路由。优先级高（数值小）将成为当前的最优路 由。用户可以配置多条到同一目的地但优先级不同的路由，将按优先级顺序选取唯一的一条 供IP转发报文时使用。（三）路由器的分类路由器发展到今天，为了满足各种应用需求，出现了各式各样的路由器。1. 按性能档次分任何商品都好像有一个默认的划分标准，那就大家通常所说的高、中、低档。路由器也 一样可分高、中和低档路由器，不过各厂家划分并不完全一致。通常将背板交换能力大于 40Gbps的路由器称为高档路由器，背板交换能力在
7、25Gbps40Gbps之间的路由器称为中档 路由器，低于25Gbps的当然就是低档路由器了。当然这只是一种宏观上的划分标准，实际 上路由器档次的划分不仅是背板带宽为依据的，是有一个综合指标的。以市场占有率最大的 Cisco公司为例，12000系列为高端路由器，7500以下系列路由器为中低端路由器。图3的 左、中、右图分别为Cisco的高、中、低三种档次的路由器产品示意图。2. 按结构分从结构上分，路由器可分为模块化结构与非模块化结构。模块化结构可以灵活地配置路 由器，以适应企业不断增加的业务需求，非模块化的就只能提供固定的端口。通常中高端路 由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构。图4所
8、示的左、右图分别为非模块化结构 和模块化结构路由器产品示意图。3. 从功能上划分从功能上划分，可将路由器分为核心层（骨干级）路由器，分布层（企业级）路由器和 访问层（接入级）路由器，如下图：接入路由箱交换机计费服务器 网管服务器大学WI汨服务器 各部门m寸外服务器核心层由交换孤八、I接入层土交换觇各学院、吧能部门骨干级路由器：骨干级路由器是实现企业级网络互连的关键设备，它数据吞坦量较 大，非常重要。对骨干级路由器的基本性能要求是高速度和高可靠性。为了获得高可靠性， 网络系统普遍采用诸如热备份、双电源、双数据通路等传统冗余技术，从而使得骨干路由器 的可靠性一般不成问题。骨干级路由器在转发表中查找
9、某个路由器中，常将一些访问频率较 高的目的端口放到Cache中，从而达到提高路由查找效率的目的。企业级路由器：企业或校园级路由器连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相 对简单，且数据流量较小，对这类路由器的要求是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互 连，同时还要求能够支持不同的服务质量。路由器连接的网络系统能够将机器分成多个碰撞 域，所以可以方便的控制一个网络的大小。此外，路由器还可以支持一定的服务等级，至少 允许将网络分成多个优先级别。当然，路由器的每端口造价要贵些，在使用之前要求用户进 行大量的配置工作。因此，企业级路由器的成败就在于是否可提供大量端口且每端口造价很 低，是否容易配置，是
10、否支持QoS，是否支持广播和组播等多项功能。接入级路由器:接入级路由器主要应用于连接家庭或ISP内的小型企业客户群体。接 入路由器在不久的将来不得不支持许多异构和高速端口，并能在各个端口运行多种协议。5. 从应用划分从功能上划分，路由器可分为通用路由器与专用路由器。一般所说的路由器皆为通用路 由器。专用路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等作专门优化。例如接入服 务器用作接入拨号用户，增强PSTN接口以及信令能力；VPN路由器用于为远程VPN访问用 户提供路由，它需要在隧道处理能力以及硬件加密等方面具备特定的能力；宽带接入路由器 则强调接口带宽及种类。6. 按所处网络位置划分如果按路
11、由器所处的网络位置划分，则通常把路由器划分为边界路由器和中间节点 路由器两类。很明显边界路由器是处于网络边缘，用于不同网络路由器的连接；而中间 节点路由器则处于网络的中间，通常用于连接不同网络，起到一个数据转发的桥梁作用。 由于各自所处的网络位置有所不同，其主要性能也就有相应的侧重，如中间节点路由器因为 要面对各种各样的网络。如何识别这些网络中的各节点呢？靠的就是这些中间节点路由器的 MAC地址记忆功能。基于上述原因，选择中间节点路由器时就需要在MAC地址记忆功能更加 注重，也就是要求选择缓存更大，MAC地址记忆能力较强的路由器。但是边界路由器由于它 可能要同时接受来自许多不同网络路由器发来的
12、数据，所以这就要求这种边界路由器的背板 带宽要足够宽，当然这也要与边界路由器所处的网络环境而定。虽然这两种路由器在性能上 各有侧重，但所发挥的作用却是一样的，都是起到网络路由、数据转发功能。7. 从性能上划分从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。所谓线速路由器就是完全 可以按传输介质带宽进行通畅传输，基本上没有间断和延时。通常线速路由器是高端路由器， 具有非常高的端口带宽和数据转发能力，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器是非线速 路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力。（四）路由器与交换机的区别（1）工作层次不同最初的的交换机是工作在OSI / RM开放体系结构的数
13、据链路层，也就是第二层，而路由 器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层）， 所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协 议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。（2）数据转发所依据的对象不同交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用 不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述 的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常 是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可
14、更改 的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。（3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传 播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广 播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播 域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。（4）路由器提供了防火墙的服务路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网 络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。四、实验步骤（
15、一）登录路由器配置视图可以使用二种方式进入交换机配置视图：方式(I)：使用console 口配置Console 口配置是交换机最基本、最直接的配置方式。当交换机第一次被配置时， Console 口配置成为配置的唯一手段。因为其他配置方式都必须预先在交换机上进行一 些初始化配置。Console 口配置连接较为简单，只需要用专用配置电缆将配置用主机通信串口和交 换机的Console 口连接起来即可，其配置连接如下图所示：Router A2621 匿豳削匿宵$1mrp irHost A配置时使用Windows操作系统附带的超级终端软件进行命令配置，配置方法与交换机用Consol 口配置相同。方式(II):使用Telnet方式进入配置视图使用Telnet的准备：按如下拓朴图连接好。以Console方式配置路由器e0接口 IP地址和Telnet用户及口令。配置命立如下：sysEnter system view, return to user view wi
