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實驗五 ?靜態(tài)路由配置
一、實驗目的
理解靜態(tài)路由的工作原理,掌握如何配置靜態(tài)路由。
二、實驗分析與設計
【背景描述】
????????假設校園網分為 2 個區(qū)域,每個區(qū)域內使用 1 臺路由器連接 2 個子網, 現要在路由器上 做適當配置,實現校園網內各個區(qū)域子網之間的相互通信。
【需求分析】
????????兩臺路由器通過串口以 V.35 ?DCE/DTE ?電纜連接在一起,每個路由器上設置 2 ?個 Loopback 端口模擬子網,設置靜態(tài)路由,實現所有子網間的互通。
【實驗拓撲】
【實驗設備】
路由器(帶串口)兩臺; V.35 DCE/DTE 電纜 ?1對
【實驗原理】
路由器屬于網絡層設備,能夠根據 IP 包頭的信息,選擇一條最佳路徑,將數據包轉發(fā) 出去。實現不同網段的主機之間的互相訪問。
路由器是根據路由表進行選路和轉發(fā)的。而路由表里就是由一條條的路由信息組成。路由表的產生方式一般有 3 種:
(1)直連路由:給路由器接口配置一個 IP 地址, 路由器自動產生本接口IP 所在網段的路由信息。
(2)靜態(tài)路由 : 在拓撲結構簡單的網絡中,網管員通過手工的方式配置本路由器未知網段的路由信息,從而實現不同網段之間的連接。
(3)動態(tài)路由協(xié)議學習產生的路由:在大規(guī)模的網絡中, 或網絡拓撲相對復雜的情況下, 通過在路由器上運行動態(tài)路由協(xié)議, 路由器之間互相自動學習產生路由信息。
【注意事項】
(1)如果兩臺路由器通過串口直接互連,則必須在其中一端設置時鐘頻率(DCE)。
(2)靜態(tài)路由必須雙向都配置才能互通,配置時注意回程路由。
三、實驗內容與步驟
配置路由器名稱和接口IP地址
RouterA配置:
R3740#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.R3740(config)#hostname RouterA RouterA(config)#interface serial 4/0 RouterA(config-if)#clock rate 512000 RouterA(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 RouterA(config-if)#no shutdown RouterA(config-if)#exitRouterA(config)#interface loopback 0 RouterA(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 RouterA(config-if)#exitRouterA(config)#interface loopback 1 RouterA(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0 RouterA(config-if)#exit
RouterB配置:
R3740#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.R3740(config)#hostname RouterB RouterB(config)#interface serial 4/0 RouterB(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 RouterB(config-if)#no shutdown RouterB(config-if)#exitRouterB(config)#interface loopback 0 RouterB(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 RouterB(config-if)#exitRouterB(config)#interface loopback 1 RouterB(config-if)#ip address 10.2.2.1 255.255.255.0 RouterB(config-if)#exit
配置靜態(tài)路由
RouterA配置:
RouterA(config)#ip route 10.1.1.0 255.255.255.0 192.168.2.2 RouterA(config)#ip route 10.2.2.0 255.255.255.0 s4/0
RouterB配置:
RouterB(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1 RouterB(config)#ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 s4/0
查看路由表和接口配置
查看路由表:
RouterA#show ip route RouterB#show ip route
查看接口配置:
RouterA#show interfaces serial 4/0 RouterB#show interfaces serial 4/0
測試網絡連通性
RouterA測試:
RouterA#ping 10.1.1.1 RouterA#ping 10.2.2.1
RouterB測試:
RouterB#ping 172.16.1.1 RouterB#ping 172.16.2.1
????????這些命令涵蓋了實驗中所有關鍵的配置步驟,包括路由器的命名、接口IP地址配置、時鐘頻率設置、Loopback接口配置、靜態(tài)路由配置、路由表和接口狀態(tài)查看以及網絡連通性測試。
1.?配置路由器的名稱、接口 IP 地址和時鐘
R3740#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. ??End with CNTL/Z.
R3740(config)#hostname RouterA ??????????!配置路由器的名稱
RouterA(config)#
RouterA(config)#interface serial 4/0 ??????!進入端口 S4/0 的接口配置模式
RouterA(config-if)#clock rate 512000 ????!設置串口的時鐘
RouterA(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 ??!設置端口IP
RouterA(config-if)#no shutdown ????????????!開啟端口
RouterA(config-if)#exit
RouterA(config)#
RouterA(config)#interface loopback 0 ??!設置?Loopback 端口用于測試
RouterA(config-if)#Sep ?15 ?01:05:02 ?RouterA ?%7:%LINE ?PROTOCOL ?CHANGE:
Interface Loopback 0, changed state to UP
RouterA(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
RouterA(config-if)#exit
RouterA(config)#
RouterA(config)#interface loopback 1
RouterA(config-if)#Sep ?15 ?01:05:31 ?RouterA ?%7:%LINE ?PROTOCOL ?CHANGE:
Interface Loopback 1, changed state to UP
RouterA(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0
RouterA(config-if)#exit
R3740#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. ??End with CNTL/Z.
R3740 (config)#hostname RouterB
RouterB(config)#
RouterB(config)#interface serial 4/0
RouterB(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
RouterB(config-if)#no shutdown
RouterB(config-if)#exit
RouterB(config)#
RouterB(config)#interface loopback 0
RouterB(config-if)#Aug ?22 ?03:03:36 ?RouterB ?%7:%LINE ?PROTOCOL ?CHANGE:
Interface Loopback 0, changed state to UP
RouterB(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
RouterB(config-if)#exit
RouterB(config)#
RouterB(config)#interface loopback 1
RouterB(config-if)#Aug ?22 ?03:04:03 ?RouterB ?%7:%LINE ?PROTOCOL ?CHANGE:
Interface Loopback 1, changed state to UP
RouterB(config-if)#ip address 10.2.2.1 255.255.255.0
RouterB(config-if)#exit
2.?測試網絡連通性
RouterA#ping?10.1.1.1
RouterA#ping?10.2.2.1
????????在配置過程中,我們確保了每個接口都有正確的 IP 地址和子網掩碼,并且接口處于激活狀態(tài)。對于串口連接,我們設置了時鐘頻率,因為這是 DCE 設備的要求。Loopback 接口用于模擬子網,以便在不實際連接物理網絡的情況下測試路由配置。
????????由于此時尚未配置靜態(tài)路由,因此這些ping命令應該都未能成功。這表明在沒有靜態(tài)路由的情況下,不同子網之間的通信是不成功的。
RouterB#ping?172.16.1.1
RouterB#ping?172.16.2.1
????????由于此時尚未配置靜態(tài)路由,因此這些ping命令應該都未能成功。這表明在沒有靜態(tài)路由的情況下,不同子網之間的通信是不成功的。
3.?配置靜態(tài)路由
RouterA(config)#ip route 10.1.1.0 255.255.255.0 192.168.2.2
!設置到子網?10.1.1.0 的靜態(tài)路由,采用下一跳的方式
RouterA(config)#ip route 10.2.2.0 255.255.255.0 s4/0
!設置到子網 10.2.2.0 的靜態(tài)路由,采用出站端口的方式
RouterB(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
!設置到子網?10.1.1.0 的靜態(tài)路由,采用下一跳的方式
RouterB(config)#ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 s4/0
!設置到子網 10.2.2.0 的靜態(tài)路由,采用出站端口的方式
4.?查看路由表和接口配置
RouterA#show ip route
(請截圖說明 :以下一跳方式配置的靜態(tài)路由和以出站端口方式配置的靜態(tài)路由, 在路由表中的顯示方式有什么不一樣?)
????????通過show ip route命令,我們可以看到靜態(tài)路由已經添加到路由表中。路由表中顯示我們剛剛配置的靜態(tài)路由,包括目的網絡、子網掩碼、下一跳地址或出站接口。
????????下一跳方式配置的靜態(tài)路由會顯示下一跳地址,而出站端口方式配置的靜態(tài)路由會顯示出站接口。
RouterA#show interfaces serial 4/0
(請給出接口配置的結果截圖,并表述你的理解)
通過show interfaces serial 4/0命令,我們可以看到串口的配置信息,包括IP地址和時鐘設置。接口配置的查看幫助我們確認物理連接的設置是否正確。
RouterB#show ip route
(請給出路由表的信息截圖,并表述你的理解)
同理RouterA
RouterB#show interfaces serial 4/0
(請給出接口配置的結果截圖,并表述你的理解)
同理RouterA
5.?測試網絡連通性
RouterA#ping?10.1.1.1
????????在配置了靜態(tài)路由之后,我們再次使用 ping 命令測試了網絡連通性。這次,預期 ping 命令會成功,因為靜態(tài)路由已經建立了不同子網之間的通信路徑。
RouterA#ping?10.2.2.1
????????在配置了靜態(tài)路由之后,我們再次使用 ping 命令測試了網絡連通性。這次,預期 ping 命令會成功,因為靜態(tài)路由已經建立了不同子網之間的通信路徑。
RouterB#ping?172.16.1.1
????????在配置了靜態(tài)路由之后,我們再次使用 ping 命令測試了網絡連通性。這次,預期 ping 命令會成功,因為靜態(tài)路由已經建立了不同子網之間的通信路徑。
RouterB#ping?172.16.2.1
????????在配置了靜態(tài)路由之后,我們再次使用 ping 命令測試了網絡連通性。這次,預期 ping 命令會成功,因為靜態(tài)路由已經建立了不同子網之間的通信路徑。
四、實驗總結
????????本次實驗的主要目的是理解靜態(tài)路由的工作原理,并掌握如何在網絡設備上配置靜態(tài)路由以實現不同子網間的通信。通過親自動手操作,我們旨在深入理解路由器如何根據靜態(tài)路由表轉發(fā)數據包,以及靜態(tài)路由在小型或特定網絡環(huán)境中的應用。
????????實驗結果表明,靜態(tài)路由配置成功后,不同子網間的 ping 測試均能成功,證明了靜態(tài)路由配置的正確性和網絡連通性的實現。在查看路由表時,我們觀察到靜態(tài)路由條目清晰地列出了目的網絡、子網掩碼、下一跳地址或出站接口,這與我們的配置相符。
????????實驗中的關鍵點和難點有:時鐘頻率的設置:在串口連接中,必須在DCE端設置時鐘頻率,這是實驗中的一個關鍵點。雙向靜態(tài)路由配置:為了實現雙向通信,必須在兩臺路由器上都配置靜態(tài)路由。這是一個容易遺漏的點,也是實驗中的一個難點。路由表的理解:理解路由表中的條目如何指導數據包的轉發(fā),對于掌握靜態(tài)路由至關重要。
????????通過本次實驗,我不僅學會了如何配置靜態(tài)路由,還深入理解了路由器如何根據路由表進行數據包的轉發(fā)。靜態(tài)路由雖然配置簡單,但它的局限性也很明顯,例如在大型或經常變化的網絡中,靜態(tài)路由的手動配置會變得非常繁瑣且難以管理。
????????在實際應用中,靜態(tài)路由通常與其他動態(tài)路由協(xié)議結合使用,以適應不同的網絡需求和環(huán)境。例如,在一些特定的網絡環(huán)境中,如企業(yè)內部的默認路由配置,靜態(tài)路由提供了一種簡單而有效的解決方案。
????????本次靜態(tài)路由配置實驗不僅讓我們掌握了靜態(tài)路由的配置方法,還加深了對網絡路由原理的理解。通過實踐,我們更加明白了靜態(tài)路由在網絡設計和維護中的作用和限制,為未來處理更復雜的網絡問題打下了堅實的基礎。