预习报告四路由器的使用及配置Word文档格式.docx
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成绩：
实验名称:
路由器的使用及配置
一、实验目的和要求
1、实验目的：
1）了解Cisco1721和Cisco2621以太网端口的使用方法
2）了解Cisco1721和Cisco2621的IOS及CLI（ConsoleLineIterface，命令行界面）。
3）掌握Cisco1721和Cisco2621实现不同VLAN之间通信的设置方法。
2、实验要求：
1）画出网络设计图，写出实验步骤。
2）设置PC机的IP地址。
3）在DES-3624i上划分两个VLAN，使得两台PC处在不同VLAN中。
4）分别使用Cisco1721和Cisco2621实现同一交换上不同VLAN之间的通信。
5）测试PC机之间的连通性，记录并分析测试结果。
二、实验原理和内容
1、实验原理：
1）路由器概述：
路由就是指通过互相链接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。
一般老说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间结点。
路由和交换两者在普通用户看来实现的功能是完全一样的，但是两者的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。
这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。
路由器是互联网的主要结点设备。
路由器通过路由决定数据的转发。
转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。
作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet的主体脉络，可以说路由器构成了Internet的骨架。
他的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互联的的质量。
因此，在园区网，地区网乃至整个Internet研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向成为整个Internet研究的一个缩影。
一般来说，异种网络互联与多个子网互联都采用路由器来完成。
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。
由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。
为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表（RoutingTable），公路由选择时使用。
路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。
路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。
（a）静态路径表
由系统管理员事先设置好固定的路径表称为静态（Static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定，不会随未来网络结构的改变而改变。
（b）动态路径表
动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。
路由器根据路由选择协议（RoutingProtocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
路由器工作原理：
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，直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。
而要送给不同IP子网上的主机时，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，而路由器负责把IP分组送到目的地。
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，把IP分组送出去。
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，要选择下一个路由器传送分组。
路由动作包括两项基本内容：
寻径和转发。
寻径即判断到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。
转发即沿寻径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分组，通常将分组丢弃；
否则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）。
2）路由协议：
互联网上现在大量运行的路由协议有RIP（RoutingInformationProtocol，路由信息协议）、OSPF（OpenShortestPathFirst，开放式最短路径优先）和BGP（BorderGatewayProtocol，边界网关协议）。
RIP、OSPF是内部网关协议，适用于单个ISP的统一路由协议的运行，由一个ISP运营的网络称为一个自治系统。
BGP是自治系统间的路由协议，是一种外部网关协议。
RIP是推出时间最长的路由协议，也是最简单的路由协议。
它主要传递路由信息（路由表）来广播路由。
每个30s广播一次路由表，维护相邻路由器的关系，同时根据收到的路由表计算自己的路由表。
RIP运行简单，适用于小型网络，互联网上还在部分使用RIP。
OSPF协议是“开放式最短路径优先”的缩写。
“开放”是针对当时某些厂家的“私有”路由协议而言，而正是因为协议的开放性，才使得OSPF具有强大的生命力和广泛的用途。
他通过传递链路状态（连接信息）来得到网络信息，维护一张网络有向拓扑图，利用最小生成树算法得到路由表。
OSPF是一种相对复杂的路由协议。
总之，OSPF、RIP都是自治系统内部的路由协议，适用于单一的ISP使用。
一般说来，整个互联网并不适合使用单一的路由协议，因为各ISP有自己的利益，不愿意提供自身网络详细的路由信息。
为了保证个ISP的利益，标准化组织制定了ISP间的路由协议BGP。
BGP处理各ISP之间的路由传递。
其特点是有丰富的路由策略，这是RIP、OSPF等协议无法做到的，因为他们需要全局的信息计算路由表。
BGP通过ISP边界的路由器加上一定的策略，选择通过路由，把RIP、OSPF、BGP等的路由发送到对方。
全局范围的、广泛的互联网是BGP处理多个ISP间的路由的实例。
BGP的出现，引起了互联网的重大变革，它把多个ISP有机地连接起来，真正成为全球范围内的网络。
带来的副作用是互联网的路由爆炸。
3）Cisco1721路由器
Cisco1721模块化接入路由器旨在帮助企业通过应用电子商务来提高生产效率。
Cisco1721路由器可以利用虚拟专用网（VPN）和防火墙技术提供安全的互联网、内部网和外联网访问，以实现电子商务。
Cisco1721可以提供多种WAN接入方式，包括高速企业级数字用户线路（DSL），具有高性能的路由和带宽管理，提供虚拟LAN（VLAN）之间的路由，具有防火墙选项的VPN接入。
4）Cisco2621路由器
Cisco2621使用功能强大的RISC处理器，其超强的功能可支持当今远程分支机构需要的高级服务质量、安全性和网络和集成特性等。
Cisco2621具有双以太局域网接口，两个Cisco广域网接口卡插槽、一个Cisco网络模块插槽以及一个新型高级集成模块（AIM）插槽。
5）D-LinkDES-3624i不同VLAN之间的通信
不同的VLAN之间的通信要通过路由器来实现，所以在VLAN环境中的路由器可以看做VLAN或者广播域的网关。
这里指的是用Cisco1721Router和Cisco2621Router分别实现D-LinkDES-3624i交换机所定义的VLAN之间的通信。
这种不同的VLAN之间的通信可以通过2种不同的方式进行。
一种是从路由器提供不同的端口，接一根网线到不同的VLAN中去。
显然，这样的连接花费较大，若有100个VLAN就需要100个路由器端口。
Cisco2621路由器提供了2个以太网端口，可以连接2个VLAN。
另一种方式是利用支持中继的路由器端口实现路由器中继。
这种方法要求交换机支持中继。
而D-LinkDES-3624i交换机提供了这种功能。
Cisco1721路由器没有装WIC，而仅有一个以太网端口，只能使用这种方式。
2、实验内容：
1）Cisco1721实现不同VLAN之间的通信。
2）Cisco2621实现不同VLAN之间的通信。
三、实验步骤
1、划分VLAN，并且要设定一个公共端口，因为路由器只有连接在公共端口，才可以与不同的VLAN连在一起作为不同的VLAN的网关。
这里采用支持基于端口划分的IEEE802.1Q协议，对VLAN的划分均在该协议标准下进行。
2、对路由器进行配置。
在这里配置的时候，要把不同的VLAN归为不同的子网，并且每一个VLAN都配置一个网关。
1）Cisco1721单端口路由器的设置方法
（a）连接网络设备。
把路由器的Console端口通过Console线与运行有超级终端的计算机的COM口相连接（Console线一端为RJ-45网线接口，连接在路由器的Console端口，另一端为COM口，连接在计算机的COM口），以便通过该计算机控制端口对路由器进行配置。
（b）将D-LinkDES-3624i划分为两个VLAN，即vlan10和vlan100。
（c）通过访问计算机程序-->
附件-->
通信-->
超级终端，在终端上采用如下参数：
9600baud，8databits，Onestopbit，Noparity完成对COM口的属性设置，进入超级终端。
进入“超级终端”界面后，按“Enter”就可以进入可控制台界面了。
（d）输入no，进入一般用户状态。
（e）在一般用户状态下输入enable，就进入特权模式。
在特权模式下用户可以使用所有的命令对路由器进行查看或者配置。
（f）在特权模式下，输入configureterminal命令，就可以进入全局配置模式，在这种模式下可以对路由器进行各种配置。
（g）对D-LinkDES-3624i设定的公共端口（这里设端口1为公共端口）进行配置，做Tag标记，设置共享端口（EgressPort）。
该端口与Cisco1721路由器的以太网端口相连。
（h）为缺省的VLAN（VID为1）封装IEEE802.1Q协议，设置网关。
（i）为VID为2的VLAN封装IEEE802.1Q协议和配置网关。
（j）为VID为3的VLAN封装IEEE802.1Q协议和配置网关。
（k）对Cisco1721路由器的子网进行路由配置，并对路由器设置IP地址。
（l）可以在特权状态下，使用命令showiproute查看刚才配置的3个子网的路由情况。
（m）在特权模式下，使用ping命令，可以测试上面设置的3个网关的工作情况。
2）Cisco2621双端口路由器的设置方法
（c）启动Cisco2621路由器，进入控制台的方法同Cisco1721。
（d）为Cisco2621的FastEthernet0/0端口设置网关和子网掩码。
（e）为Cisco2621的FastEthernet0/1端口设置网关和子网掩码。
（f）为PC1~PC4设置网关和IP地址。
3、给每一个子网封装支持VLAN的IEEE802.1Q协议。
交换机和路由器都装有支持VLAN的IEEE802.1Q，这是能够互相通信的关键。
4、把以太网端口的各个子网用noshutdown命令打开。
5、分别用Cisco1721和Cisco2621实现同一交换上不同VLAN之间的通信。
6、测试PC机之间的连通性，记录并分析测试结果。
四、实验数据记录表格
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