实验七 路由器的基本配置.docx

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实验七路由器的基本配置

实验七路由器的基本配置

一、实验目的

1、熟悉路由的基本概念；

2、熟悉路由协议：

RIP、OSPF、ACL、NAT的基本原理；

3、熟悉路由器MSR20-40；

4、掌握MSR20-40路由器的基本操作。

二、基础知识

（一）路由的基本概念

路由是把信息从源穿过网络传递到目的地的行为。

路由分为静态路由和动态路由两种。

静态路由：

指由网络管理员手工配置的路由信息。

当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。

静态路由信息在缺省情况下是私有的，不会传递给其他的路由器。

当然，网管员也可以通过对路由器进行设置使之成为共享的。

静态路由一般适用于比较简单的网络环境，在这样的环境中，网络管理员易于清楚地了解网络的拓扑结构，便于设置正确的路由信息。

动态路由：

指路由器能够自动地建立自己的路由表，并且能够根据实际实际情况的变化适时地进行调整。

动态路由机制的运作依赖路由器的两个基本功能：

对路由表的维护；路由器之间适时的路由信息交换。

动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。

自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。

自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP（RoutingInformationProtocol，路由信息协议，也称为距离矢量路由协议）、OSPF（OpenShortestPathFirst，开放式最短路径优先，也称为链路状态路由协议）；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。

路由器（Router）是网络层设备，负责IP数据包的路由选择和转发。

1、路由类型

路由的类型有：

直连路由、静态路由、默认路由和动态路由。

直连路由是与路由器直接相联网络的路由，路由器有对直连网络有转发能力。

静态路由是管理员人为设置的路由，网络开支小，可以有效的改善网络状况。

默认路由是静态路由的一个特例，将路由表不能匹配的数据包送默认路由。

一般在最后。

动态路由是路由协议自动建立和管理的路由，常见动态路由协议有：

RIP（RoutingInformationProtocol）路由信息协议（基于距离矢量）

IGRP（InteriorGatewayRoutingProtocol）内部网关路由协议

EIGRP（EnhanceInteriorGatewayRoutingProtocol）增强内部网关路由协议

OSPF（OpenShortestPathFirst）开放式最短路径优先

BGP（BackboneGetwayProtocol）外部网关协议，在自治域之间的路由选择

2、路由算法

路由算法常见的有三种类型：

距离矢量D-V（Distance-Vector）算法，如：

RIP、IGRP、BGP；

链路状态L-S（LinkState）算法，如：

OSPF、IS-IS；

混合算法，如：

Cisco的EIGRP。

3、路由交换范围

路由器通过交换信息建立路由表，当网络结构变化时，路由表能自动维护。

路由表跟随网络结构变化过程称为收敛。

为了减少收敛过程引起的网络动荡，要考滤路由交换范围。

RIP协议通过network命令指定，例如：

设置10.0.0.0网络的接口参与路由信息交换

router（config-router）network10.0.0.0

ospf协议通过network命令指定，例如：

设置10.65.1.1接口参与路由交换

router（config-router）network10.65.1.10.0.0.0area0

area是网络管理员在自治系统（国际机构分配）AS（AutonomousSystem）内部划分的区域。

0.0.0.0是匹配码，0表示要求匹配，1表示不关心。

4、路由表

路由表（RoutingTable）是路由器中路由项的集合，是路由器进行路径选择的依据，每条路由项包括：

目的网络和下一跳，还有优先级，花费等。

路由优先匹配原则：

（1）直接路由：

直连的网络优先级最高。

（2）静态路由：

优先级可设，一般高于动态路由。

（3）动态路由：

相同花费时，长掩码的子网优先。

（4）默认路由：

最后有一条默认路由，否则数据包丢弃。

（二）RIP路由协议

1、RIP协议的认识

RIP（RoutingInformationProtocol）协议是采用D-V（Distance-Vector）算法的距离矢量协议；

根据跳数（HopCount）来决定最佳路径。

最大跳数为16，限制了网络的范围。

单独以跳数作为距离或花费，在有些情况下是不合理的，因为跳数少不一定是最佳路径；

实际上带宽和可靠性也是重要的因素。

有时需要管理员修改花费值。

RIP有两个版本，RIP-1和RIP-2。

RIP-1：

采用广播方式发送报文。

不支持子网路由。

RIP-2：

支持多播方式、子网路由和路由的聚合。

2、路由表的维护

通过UDP协议每隔30秒发送路由交换信息，从而确定邻居的存在。

若180秒还没有收到某相邻结点路由信息，标记为此路不可达。

若再120秒后还没有收到路由信息，则删除该条路由。

当网络结构变化时，要更新路由表，这个过程称为收敛（Convergence）。

RIP标记一条路由不可达要经过3分钟，收敛过程较慢。

路由表是在内存当中的，路由器上电时初始化路由表，对每个直接网络生成一条路由。

同时复制相邻路由器的路由表，复制过程中跳数加1，且下一跳指向该路由器。

若去往某网络的下一跳是RouteA，若RouteA去该网络的路由没有了，则删除这一路由。

跳数是到达目的网络所经过的路由器数目，直接网络的跳数是0，且有最高的优先级。

3、路由环路

矢量路由的一个弱点就是可能产生路由环路，产生路由环路的原因有两种，一是静态路由设置的不合理，再一是动态路由定时广播产生的误会。

先看静态路由设置不合理的情况：

设两个路由器RouterA和RouterB，其路由表中各有一条去往相同目的网络的静态路由，但下一跳彼此指向对方，形成环路。

再看动态路由造成的情况：

假设某路由器RouterA通过RouterB至网络neta，但RouteB到neta不可达了，且RouterB的广播路由比RouterA先来到，RouterB去neta不可达，但RouterA中有去往neta路由，且下一跳是RouterB，这时RouteB就会从RouterA那里学习该路由，将去往neta的指向RouterA，跳数加1。

去neta的路由原本是RouterB传给RouterA的，现RouterB却从RouterA学习该路由，显然是不对的，但这一现象还会继续，RouterA去neta网络的下一路是RouterB，当RouterB的跳数加1的时候，RouterA将再加1。

周而复反形成环路，直至路由达到最大值16。

4、解决路由环路的办法

（1）规定最大跳数

RIP规定了最大跳数为16，跳数等于16时视为不可达，从而阻止环跳进行。

（2）水平分割

水平分割是过滤掉发送给原发者的路由信息。

具体路由信息单向传送。

（3）毒性逆转

水平分割的改进，收到原是自己发出的路由信息时，将这条信息跳数置成16，即毒化。

（4）触发方式

一旦发现网络变化，不等呼叫，立即发送更新信息，迅速通知相邻路由器，防止误传。

（5）抑制时间

　在收到路由变化信息后，启动抑制时间，此时间内变化项被冻结，防止被错误地覆盖。

（三）OSPF路由协议

1、OSPF的特点

OSPF（OpenShortestPathFirst）开放式最短路径优先协议，使用L-S（LinkState）算法的链路状态路由协议，路由算法复杂，适合大型网络，网络拓扑结构变化时，采用触发方式，组播更新，收敛快，要求更高的内存和CPU资源。

LSA（LinkStateAdvertisement）链路状态通告是以本路由器为根的最小路径优先树。

LSDB（LinkStateDataBase）链路状态数据库，这是各个路由器的LSA的集合。

每个路由器的LSA是不同的，但他们的集合LSDB是相同的。

D-V算法只考虑下一跳，没有全局的概念，交给下一跳就完成任务，所以容易产生环路。

L-S算法每个路由器可以根据网络整体结构决定路径，所以不会产生环。

2、指定路由器与路由器标识

指定路由器DR（DezignatedRouter）是ospf路由交换的中心，数据通过DR进行交换。

在路由器群组中优先级（RouterPriority）值最高的为DR，次高的为备份指定路由器BDR。

管理员可以通过设置优先级指定DB和BDR。

优先级相同时，比较routerid。

如果没有设置Routerid，则以回环接口loopbackip值高的为DR，

如果loopbackip没有设置，取接口的IP地址中最高的为DR。

3、建立路由表

（1）Hello报文

Hello报文用于发现新邻居问候老邻居，选举指定路由器DR和BDR。

（2）DD报文（DatabaseDescriptionPacket）

DD报文用LSA头head信息表示LSA的变化情况，将其发送给DR，DR再发给其它路由器。

（3）LSR报文（LinkStateRequestPacket）

LSR是请求更新包，当LSDB需要更新时，将其发送给DR，点对点连接时直接同步LSDB。

（4）LSU报文（LinkStateUpdatePacket）

DR用多播Multicast地址224.0.0.6收，224.0.0.5发，同步整个区域的LSDB。

（5）确认后计算路由：

LSDB同步后，计算cost花费，考虑跳数、带宽、可靠性等综合因素求解最佳路径。

4、单区域OSPF配置

单区域OSPF配置是指运行OSPF协议的路由器在同一个区域arean，对于只有一个区域的网络，区域号是任意的，一般设置为0。

单区域OSPF有三种连接情况：

点对点的连接（Pointtopoint）、

广播方式的连接（BroadcastMultiAccessNetwork）、

非广播方式多点连接（NonMultiAccessNetwork）。

点对点连接结构最简单，可靠性高，工作稳定；

以太网连接是典型的广播方式的连接；

帧中继连接是属于的非广播方式多点连接类型。

5、多区域OSPF的设置

多区域中要求有一个是骨干区域area0，边界路由器跨接两个区域。

多区域的区域内部按单区域设置，多区域间通过边界路由器的连接。

stub是末节区域，末节区域不接收ospf以外的路由信息，如果路由器想去往区域以外网络，要使用默认路由。

只有多区域中才存在末节区域。

末节区域要设置在边界路由器上。

作为企业可以将分支区域设置为末节区域，分支区域不需要知道总部网络的细节，却能够通过缺省路由到达那里。

（四）访问控制列表ACL

1、访问控制列表类型与作用

访问控制列表是对通过路由器的数据包进行过滤。

过滤是根据IP数据包的5个要素：

源IP地址、目的IP地址、协议号、源端口、目的进行的。

访问控制列表有两类，标准访问控制例表和扩展的访问控制列表。

标准访问列表：

标准访问列表的列表号为1~99，只对源IP地址进行访问控制。

扩展访问列表：

扩展访问列表的列表号为100~199，可以对源和目的地址、协议、端口号进行访问控制。

2、访问控制列表的结构

分三步：

定义一个ACL：

access-list

进入指定接口：

interface

绑定指定ACL：

ipaccess-group[in|out]

3、访问控制列表匹配原则

访问控制列表默认的是denyany。

一般是逐行匹配，也可以设置深度匹配。

所以写访问控制列表一般是从小的范围向大的范围，成为梯形结构。

一般在访问控制表的最后一行要写permitany。

4、命名方式的访问控制列表

命名方式是用名称代替列表号，便于记忆，扩展了条目数量，可以是基本型或扩展型。

命令方式ACL语法有些变化，支持删除一个列表中的某个语句。

命名语法格式：

router（config）#ipaccess-list{standard|extended}name

router（configstdnacl）#{deny|permit}]

router（configextnacl）#

{deny|permit}[protocol][op]

第一行是定义命名方式访问控制列表类型：

标准或扩展。

第二行是标准命名方式的访问控制列表的语法格式。

第三行是扩展命令方式的访问控制列表的语法格式。

（五）地址转换NAT

1、NAT的认识

NAT（NetworkAddressTranslate）是地址转换操作，工作于网络层。

NAT可以将局网中的私有IP转换成公有IP，解决了内部网络访问internet的问题。

NAT可以做负载均衡，将内部多个服务器对外映射成一台服务器。

定义：

Insidelocaladdress:

内部网的私有IP。

Insideglobaladdress:

内部网的公有IP。

Outsideglobaladdress:

互联网中的公有IP。

Outsidelocaladdress:

互联网中的公有IP对应的私有IP。

NAT可分为原地址变换SNAT和目的地址变换DNAT。

按工作方式划分，可分为静态NAT和动态NAT。

SNAT命令中使用source参数，DNAT命令中使用destination参数。

（对已连接的返回包可自动对应）

2、静态NAT

静态NAT是在指定接口上，对数据包的原IP或目的IP进行一对一的转换。

常用于将某个私有IP固定的映射成为一个公有IP。

语法：

Router（config）#ipnatinsidesourcestatic

在指定接口inside中对数据包的原地址进行变换，一般ipa是私网IP，ipb是公网IP。

3、动态NAT

动态NAT一般用于将局域网中的多个私有IP从公有IP地址池中提取公有IP对外访问。

设内部局域网是：

10.66.0.0，公网IP地址池为：

60.1.1.1~60.1.1.8

当内部网络要访问internet时，从公网IP地址池中提取公网IP对外访问。

语法：

定义地址池p1：

Router（config）#ipnatpoolp160.1.1.160.1.1.8netmask255.255.255.0

定义访问控制列表1：

Router（config）#access-list1permit10.66.0.00.0.255.255

将访问控制列表1的源地址，动态的从公网IP地址池p1的提取公网IP:

Router（config）#ipnatinsidesourcelist1poolp1

4、PAT

PAT（PortAddressTranslate）是端口地址转换，将私有IP转换到公网IP的不同端口上。

PAT是原将动态nat地址池pool改为用接口，并使用参数overload。

属于动态NAT。

语法：

Router（config）#access-list2permit10.66.0.00.0.255.255

Router（config）#ipnatinsidesourcelist2interfaces0/0overload

5、基于NAT的负载均衡

NAT可以实现负载均衡。

一般的NAT都是将内部私有IP转换为公网IP，连接方向从内部向外。

而对于负载均衡是将一个公网IP翻译成多个内部私有IP，连接访问从外向内。

例如：

内部的www服务负载过重，可将多台同样的服务器，但对外映射成一个IP地址，

内部的多台服务器成为捆绑在一起构成虚拟服务器，外部访问这个虚拟服务器时，

路由器轮流指向各台服务器，从而达到负载均衡。

语法：

定义地址池p2，使用rotary参数轮循。

ra（config）#ipnatpoolp210.1.1.210.1.1.4netmask255.255.255.0typerotary

ra（config）#access-list1permit60.1.1.1

ra（config）#ipnatinsidedestinationlist1poolp2

在指定接口inside中建立list2与poolp2的对应关系。

Destination表示转换目的地址。

6、基于服务的NAT

基于服务的NAT配置，细化了NAT的应用，转换可以具体到协议和端口，即指定的服务上。

例如:

对内网的虚拟服务器（使用一个公网IP）的访问：

当访问TCP20端口时就将它转到内部ftp服务上。

当访问TCP21端口时也将它转到内部ftp服务上。

当访问TCP80端口时就将它转换到内部的www服务器上。

语法：

Router（config）#ipnatinsidesourcestatictcp10.65.1.22060.1.1.120

Router（config）#ipnatinsidesourcestatictcp10.65.1.22160.1.1.121

Router（config）#ipnatinsidesourcestatictcp10.65.1.38060.1.1.180

（六）H3CMSR20-40路由器

●槽排列顺序

MSR20系列路由器支持多种接口，包括Console口、AUX口、Ethernet接口、Serial口（同/异步串口）、Asynchronous口等，每种接口在配置时按序号排列。

（1）Slot0

（2）Slot1

（3）Slot2

（4）Slot3

（5）Slot4

MSR20-40路由器的插槽排列顺序（后面板）

（1）电源指示灯（POWER）

（2）系统指示灯（SYSTEM）

（3）配置口（CONSOLE）

（4）备份口（AUX）

（5）USB口

（6）CF卡

（7）CF卡指示灯

（8）电源插座

（9）电源开关

MSR20-40路由器的插槽排列顺序（前面板）

●接口编号方法

MSR20系列路由器接口采用“二维”编号方法，其原则如下：

（1）接口编号为interface-typeX/Y，interface-type为接口类型（如serial、asynchronous、ethernet等等），X表示槽位号，即接口模块插槽，Y表示接口序号；

（2）同一接口模块上的不同接口其槽位号X相同；

（3）每种接口的序号Y均从0开始，接口序号按照接口模块上的序号排列。

（从左至右）

插槽

模块

Slot0

（固定Ethernet接口）

Slot1

Slot2

Slot3

（SIC1SAE）

Slot4

（SIC1SAE）

编号

Ethernet0/0

Ethernet0/1

空

空

Serial3/0

Serial4/0

三、路由器的基本操作

1、登录进入路由器

（1）搭建配置环境

第一次安装使用H3C系列路由器时，只能通过配置口（Console）进行配置。

（2）配置电缆连接

第一步：

将配置电缆的DB-9（或DB-25）孔式插头接到要对路由器进行配置的微机或终端的串口上。

第二步：

将配置电缆的RJ-45一端连到路由器的配置口（Console）上。

（3）设置微机或终端的参数

第一步：

打开微机或终端。

如果使用微机进行配置，需要在微机上运行终端仿真程序，如Windows的超级终端。

第二步：

设置终端参数。

参数要求：

设置波特率为9600，数据位为8，奇偶校验为无，停止位为1，流量控制为无，选择终端仿真为VT100。

WindowsXP超级终端参数设置方法如下：

①打开超级终端。

②在超级终端属性对话框中[连接时使用]一栏选择连接的串口。

选择的串口应该与配置电缆接的串口一致。

单击[配置]按钮。

③在串口的属性对话框中设置波特率为9600，数据位为8，奇偶校验为无，停止位为1，流量控制为无。

单击[确定]按钮。

（4）路由器上电

确认路由器与配置终端的连接正确，确认已经完成配置终端参数的设置后，即可对路由器上电。

随后路由器上出现自检内容。

启动完毕，回车，超级终端里显示[H3C]字样。

即可进行下一步的配置。

2、查看当前的配置

H3C系列路由器的命令行接口提供了丰富的配置命令，在系统视图下，全部命令被分组，每组对应一个视图（详见《VRP操作手册》），可以用命令在不同的视图之间切换。

一般情况下，在某个视图下只能执行限定的命令，但对一些常用命令（如ping、displaycurrent-configuration、interface等）在各种视图下均可执行。

查看当前的配置命令是：

[H3C]displaycurrent-configuration

注意：

dispcur显示路由器当前生效的配置参数,所显示的条目就是我们输入的命令；

disp是display的缩写,在没有歧义时路由器会自动识别不完整词；

3、常用命令

命令

解释

display

显示

undo

删除/取消

local-user

新建用户

return

退回到系统视图

quit

返回上级视图

logout

telnet的推出

rip

启动rip

ospf

启动ospf

bgp

启动bgp

sysname

设置主机名字

acl

控制访问列表

save

保存配置

delete

删除配置

simple

明文

cipher

密文

iphost

host名字和ip地址对应

info-center

日志信息

link-pro

封装链路层协议

dispversion

显示版本

dispcurrent-configuration

显示当前配置

dispbase-information

显示全面的信息

dispsaved-configuration

显示已保存的配置

ctrl+z

退回到系统视图

ctrl+p

上一条命令

ctrl+n

下一条命令

ctrl+a

displaycur

ctrl+r

displayiprouting-table

ctrl+d

取消所有debug命令

4、获得命令帮助

H3C系列路由器提供了丰富的在线帮助：

（1）在任一视图下，键入”?

”获取该视图下所有命