路由器的配置计算机网络应用课程设计.docx
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路由器的配置计算机网络应用课程设计
计算机网络
课程设计报告
题目:
计算机网络应用课程设计
姓名:
学号:
实验小组:
院系:
专业年级：
计算机科学与技术2009级
2012年7月4日
摘要：
本次计算机网络课程设计以本学期计算机网络课程基础知识下，使用CiscoPacketTracer实现虚拟的二层、三层、优化与管理终端、服务器和路由器之间的交互。
了解不同设备在局域网通讯中所起的作用，以及掌握综合性网络的设计方法，达到理论与实践技能的良好结合。
关键字：
计算机网络CiscoPacketTracer协议二层三层NATDHCPRIP
正文：
一、课程设计拓扑图
二、课程设计总要求
1.二层技术——VLAN技术，单臂路由技术
Ø配置VLAN：
对企业内的DHCP/TFTPserver使用DHCP对底层PC机配置地址：
PC1和PC3为10.X.1.0网段；PC2和PC4为10.X.2.0网段；其中PC1和PC3为vlan10；PC2和PC4为vlan20（X为学号后两位，即98）
Ø使用单臂路由，实现所有工作人员能互相正常通讯
2.三层技术——DHCP中继，路由协议（静态路由，RIP）
Ø对企业内的DHCP/TFTPserver使用DHCP对底层PC机配置地址
Ø使运营商网络设备之间能够正常通讯，中间的四台路由器为运营商，使用基本的动态路由（RIP），达到通信的效果
Ø企业边界GW使用默认路由指向ISP，使内网能够正常的访问外网的服务器（其中dns服务器的ip地址为4.4.4.4，baidu的地址为5.5.5.1）要求使用的域名访问
3.优化与管理及安全——NAT路由走向，用telnet进行设备管理；边界路由器设置密码
Ø运营商为企业分配了11.11.11.1作为企业的公网地址，要求使用nat技术使内网能够正常访问外网。
Ø要求管理员能够通过telnet协议正常登录到GW边界设备上进行设备管理，（要启用密码验证身份，其中pc1的用户名为pc1，密码为pc1，以此类推一共建立4个用户，并且都能实现telnet，但是pc1为最高级用户，其他为低级用户）
Ø对企业边界路由器启用IOS的备份，使用tftpserver进行备份
Ø为边界路由器设置secret密码（密码为cisco），
三、计算机网络技术基础
计算机网络是在以终端计算机为中心的联机系统中，通信子网专门负责通信工作，从而实现数据处理与通信控制的分工。
本次课程设计，是在本学期计算机网络课程的基础知识下，使用CiscoPacketTracer实现虚拟的路由器、服务器、终端的连接和通信。
首先，熟悉对CiscoPacketTracer5的使用。
基本的操作有，拖终端或服务器与路由器相连，实现交互。
1、一些基本的命令
Router>enable进入特权模式；Router#conf进入全局配置模式；
tab键补全命令；exit退出当前级别；end退出至特权模式；
ctrl+a/e键，跳至当前命令条最前/最后；向上键，最近键入的命令；
Router（config）#下键入interfacefastEthernet0/0进入路由器e0；
在Router（config-if）#下键入ipaddress设置ip地址和子网掩码；
Router（config-if）#下键入noshutdown打开路由器的e0端口；
Router#write——退出至特权模式Router#并键入write保存；
=在Router#下键入copyrunning-configstartup-config保存；
=在Router（config-if）#下键入dowrite保存；
在Router#下键入showipinterfacebrief查看路由器接口情况；
在Router#下键入showiproute查看路由表情况；
在Router#下键入ping+IP地址查看是否连通；“.”表示不通；“！
”表示通；
在Router#下键入showipinterface显示所有接口；
在Router（config）#下键入hostnameR1修改路由器名字；
在Router（config）#下键入enablepassword123设置路由器密码；
在Router（config）#下键入doshowrun查看已设置的路由器设置；
在Router（config）#下键入noenablepassword取消设置密码；
在Router#下键入showversion查看寄存器值；
全局配置下，键入iproute目标网络号目标网络子网掩码下一跳IP地址；
2、静态路由
静态路由优点：
使用静态路由的另一个好处是网络安全保密性高。
动态路由因为需要路由器之间频繁地交换各自的路由表，而对路由表的分析可以揭示网络的拓扑结构和网络地址等信息。
因此，网络出于安全方面的考虑也可以采用静态路由。
静态路由缺点：
大型和复杂的网络环境通常不宜采用静态路由。
一方面，网络管理员难以全面地了解整个网络的拓扑结构；另一方面，当网络的拓扑结构和链路状态发生变化时，路由器中的静态路由信息需要大范围地调整，这一工作的难度和复杂程度非常高。
3、Rip协议
RIP（Routing Information Protocols，路由信息协议），是应用较早、使用较普遍的内部网关协议（InteriorGatewayProtocol,简称IGP），适用于小型同类网络，是典型的距离矢量（distance-vector）协议。
RIP是基于UDP，端口520的应用层协议。
管理性距离：
120。
RIP特性是最大15跳，16跳为不可达，只用于小型的网络。
UDP520来传输的。
选路原则：
1、子网掩码最长匹配；2、管理距离越小越优，255为不可信路由，子网掩码相同；3、度量值越小越优；4、负载均衡
更新计时器-每30秒更新一次；路由失效定时器-180秒；
清除路由条目时间-240秒
4、单臂路由技术
vlan虚拟局域网：
分割广播域，相同网段的不同vlan不可能有通讯；
单臂路由--使不同vlan间不同网段的终端互相通信子接口
5、NAT地址转换协议
私有地址不会在公共网络上出现。
除私有地址外的地址全部都是公有地址。
静态NAT：
静态一对一，即一个私网ip永久转换成一个公网ip适用于服务器发布。
动态NAT：
动态一对一，即一个私网ip动态转换成一个公网ip。
端口NAT：
动态多对一，即多个私网ip可同时转换成一个公网ip，是基于端口的NAT，也称PAT。
适用于用户上网
NAT有两个方向：
in/out。
NAT里有四类地址：
insidelocal--内部真正使用的地址；insideglobal--外部看到内部正在用的地址；outsidelocal--外部看内部真正使用的地址；outsideglobal--内部看外部正在用的地址。
四、二层技术——VLAN技术，单臂路由技术
●设计任务要求
Ø配置VLAN：
对企业内的DHCP/TFTPserver使用DHCP对底层PC机配置地址：
PC1和PC3为10.X.1.0网段；PC2和PC4为10.X.2.0网段；
其中PC1和PC3为vlan10；PC2和PC4为vlan20
（X为学号后两位，即98）
Ø
使用单臂路由，实现所有工作人员能互相正常通讯
●实验过程及结果描述
1、此模块拓扑图如右所示
2、配置VLAN
1）对交换机S1、S2进行VLAN配置
其中PC1和PC3为vlan10；
PC2和PC4为vlan20
代码如左所示。
首先为S1、S2分配VLAN并命名。
将S1、S2的f0/1端口使用Switch（config-if）#switchportmodeaccess//接入口模式
Switch（config-if）#switchportaccessvlan10分配进VLAN10；
f0/2端口使用Switch（config-if）#switchportmodeaccess
Switch（config-if）#switchportaccessvlan20分配进VLAN20；
代码如下所示。
得到结果如下：
2）Switch（config-if）#switchportmodetrunk语句用将端口设置成主干端口
对于S1来说，f0/3和f0/4都是主干端口
对于S2来说，f0/3是主干端口
3）在S2上用Switch（config）#vtpmodeserver语句使得全网内交换机同步
3、单臂路由设置
1）开启边界路由器R11（企业GW）端口
2）在路由器端口下设置dot1q的子接口
PC1和PC3为10.X.1.0网段；PC2和PC4为10.X.2.0网段；
（X为学号后两位，即98）
在进入vlan里才可以加入端口
设置vlan10的接口IP
设置vlan20的接口ip
●此部分设计总结
这一部分实现二层路由配置，包括VLAN技术，单臂路由技术。
首先要认清交换机连接终端的接口是哪个，路由器连接交换机划分VLAN的接口是哪个，哪些是主干端口。
其次再进行相应配置。
其目的就是将PC1和PC3通过交换机，分配至VLAN10，将PC2和PC4通过交换机分配至VLAN20。
五、三层技术——DHCP中继，路由协议（静态路由，RIP）
●设计任务要求
Ø对企业内的DHCP/TFTPserver使用DHCP对底层PC机配置地址
Ø使运营商网络设备之间能够正常通讯，中间的四台路由器为运营商，使用基本的动态路由（RIP），达到通信的效果
Ø企业边界GW使用默认路由指向ISP，使内网能够正常的访问外网的服务器
（其中dns服务器的ip地址为4.4.4.4，baidu的地址为5.5.5.1）
要求使用的域名访问
●
实验过程及结果描述
1、此模块拓扑图如右所示
2、DHCP配置——服务器给PC自动分配IP地址
1）对路由器连接DHCP/TFTPserver的端口f1/0设置IP地址并开启
2）对子端口f0/0.10和f0/0.20
用Router（config-subif）#iphelper-address10.3.3.1设置来源是服务器的IP
3）手动设置填写DHCP服务器的网段
4）手动设置填写DNS服务器ip为4.4.4.4，点击add&save
5）查看DHCP配置成功，即DHCPrequestsuccessful
PC2配置成功如右图：
3、RIP配置
1）单臂路由旁的四台路由器的RIP配置拓扑图如下：
2）用Router（config）#doshowipinterfacebrief查看R1、R2、R3、R4的端口ip网段
然后各个路由器有几个网段就设置几个rip
R1：
R2：
R3：
R4：
●此部分设计总结
本模块旨在首先利用DHCP协议服务器对PC机进行自动分配IP，其次连接动态路由RIP协议进行选路。
实验中需注意端口与端口的对应。
六、优化与管理及安全
——NAT路由走向，用telnet协议进行设备管理；
边界路由器设置密码
●设计任务要求
Ø运营商为企业分配了11.11.11.1作为企业的公网地址，
要求使用nat技术使内网能够正常访问外网。
Ø要求管理员能够通过telnet协议正常登录到GW边界设备上进行设备管理，
（要启用密码验证身份，其中pc1的用户名为pc1，密码为pc1，
以此类推一共建立4个用户，并且都能实现telnet，
但是pc1为最高级用户，其他为低级用户）
Ø对企业边界路由器启用IOS的备份，使用tftpserver进行备份
Ø为边界路由器设置secret密码（密码为cisco），
●实验过程及结果描述
1、NAT配置
1）在企业路由器和连接XX服务器的路由器设置默认路由
iproute0.0.0.0（任意网络）0.0.0.0（任何掩码）11.11.11.2（目标网络）
它的作用就是添加一条本地网络到目标网络的路由
2）对企业路由器设置动态nat，并声明inside/outside端口
//设置动态nat加入两个子端口的网段
R11（config）#access-list10permit10.98.1.00.0.0.255
R11（config）#access-list10permit10.98.2.00.0.0.255
//access-list标号permit源地址通配符（其中，标号为1~99之间的整数）
//access-list10permit10.98.1.00.0.0.255
//允许访问Internet的网段为10.98.1.0~10.98.1.255，反掩码为0.0.0.255。
需要注意的是，在这里采用的是反掩码，而非子网掩码。
反掩码与反掩码的关系为：
反掩码+子网掩码=255.255.255.255。
//将地址转换为f0/1的地址
R11（config）#ipnatinsidesourcelist10intf0/1overload
//声明f0/0.10和f0/0.20端口为inside端口
R11（config）#intf0/0.10
R11（config-subif）#ipnatinside
R11（config-subif）#exi
R11（config）#intf0/0.20
R11（config-subif）#ipnatinside
R11（config-subif）#exi
//声明f0/1端口为outside端口
R11（config）#intf0/1
R11（config-if）#ipnatoutside
R11（config-if）#exi
3）DNS设置
手动添加：
4）对于连接XX服务器的路由器设置静态nat，并声明inside/outside端口
//设置静态nat
R22（config）#ipnatinsidesourcestatic192.168.1.15.5.5.1
R22#showipnattranslations//查看结果
//对f0/1端口inside端口
R22（config）#intf0/1
R22（config-if）#ipnatinside
R22（config-if）#exi
//对f0/0端口声明outside端口
R22（config）#intf0/0
R22（config-if）#ipnatoutside
2、在企业路由器中设置telnet
R11（config）#linevty04
R11（config-line）#loginlocal
R11（config-line）#exi
//设置用户名和权限值以及密码
R11（config）#usernamepc1pr
R11（config）#usernamepc1privilege15passwordpc1
R11（config）#usernamepc2privilege6passwordpc2
R11（config）#usernamepc3privilege6passwordpc3
R11（config）#usernamepc4privilege6passwordpc4
3、对企业边界路由器启用IOS备份
1）router#showflash:
2）router#copyflash:
tftp:
sourcefilename[]?
“flash里面的任一文件名”
Addressornameofremotehost[]?
“server-PT的IP地址”
destinationfilename[“flash里任一文件名”]?
“重设的文件名（即姓名全拼）”
3）成功后会跳!
，备份完成。
Router#reload重启
4）在跳#时，ctrl+break进入remmon模式
5）Remmon1>?
Remmon2>tftpdnld
6）开始设置五个参数（注意在remmon模式下是区分大小写的）
IP_ADDRESS=“路由器连Server端口的的IP地址”
IP_SUBNET_MASK=“路由器IP的子网掩码”
DEFAULT_GATEWAY=“server-PT的默认网关”
TFTP_SERVER=“server-PT的IP地址”
TFTP_FILE=“重设的文件名（即姓名全拼）”
7）remmon9>tftpdnld
8）remmon10>boot重启
9）Doyouwishtocontinue?
y/n:
[n]:
y
部分截图如下：
4、用Router（config）#enablepasswordcisco对边界路由器设置密码cisco
5、
对所有设置进行查看
R11（企业GW/边界路由器）
R22baiduGW（如下图及右图）
6、实验结果截图
1）PC机ping通各路由器端口
2）PC机访问；PC机访问5.5.5.1
●此部分设计总结
本模块旨在利用NAT使企业公网成功访问外网，利用telnet对企业用户进行级别分类和密码设置，对企业边界路由器启用IOS的备份和密码设置。
对于企业GW，f0/0.10和f0/0.20端口为inside端口；f0/1端口为outside端口；
对于XXGW，f0/1端口为inside端口；f0/0端口为outside端口。
企业用户可以通过11.11.11.1的公共IP，与XX路由器的公共地址5.5.5.1通信，企业用户无法知道XX路由器的内部地址。
课程设计总结：
PacketTracer是由Cisco公司发布为学习思科网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。
用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。
可以学习IOS的配置、锻炼故障排查能力。
它支持VPN等高级配置。
本次课程设计是基于本学期计算机网络基础知识下，应用一个模拟环境实现网络实践信息交互。
与上课实验不同的是，我们需对网络配置有一个更系统的了解，分为二层，三层及优化管理。
二层是由单臂路由和VLAN配置组成，也就是说，PC机是用单臂路由不断实现连接的，即一个路由器连接若干交换机上的终端设备。
三层是由DHCP配置和rip动态配置组成，用DHCP协议的服务器实现对PC机的IP地址的自动分配。
Rip是实现路由器的选路原则。
对于实现连接，需要使用NAT协议对路由器进行静态和动态配置。
企业用户是看不到XXGW服务器内部的IP地址的，用户所访问的只是连接XXGW的路由器的外部端口的ip。
为了管理企业用户，需设置权限和密码，并对企业路由器设置密码以保安全。
通过本次课程设计，我对整个计算机网络配置和管理有了更深层次的认识，亲身实践了用户上网所需要经过的端口及配置步骤。
对于实验中遇到的问题，也一一得到解决。
首先端口要分清谁控制谁，其次，对于协议原理要明白，知道哪些协议起到什么样的作用，再借助PacketTracer的命令完成配置。
学生签名：
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