項(xiàng)目6局域網(wǎng)互聯(lián).ppt

學(xué)習(xí)情境二 構(gòu)建中型網(wǎng)絡(luò) 項(xiàng)目6 局域網(wǎng)互聯(lián),項(xiàng)目1 雙機(jī)互連對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的組建,6.1 項(xiàng)目提出,劉備創(chuàng)辦的公司已發(fā)展到了1000多人，原來的辦公場(chǎng)所已容納不下這么多員工，為此，劉備在附近新買了一幢辦公大樓，新、老辦公大樓中都已組建計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。 為了公司辦公網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，需要把新、老辦公樓中的局域網(wǎng)通過路由器連接起來，組成一個(gè)更大的局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)新、老辦公大樓中的內(nèi)部主機(jī)相互通信。,6.2 項(xiàng)目分析,由于新、老辦公大樓中均已有獨(dú)立的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，為了把這兩個(gè)局域網(wǎng)互連起來，可用兩臺(tái)路由器通過s0/0端口相連接。分別對(duì)兩臺(tái)路由器的端口分配IP地址，配置靜態(tài)路由，并對(duì)新、老辦公大樓中的主機(jī)設(shè)置IP地址及網(wǎng)關(guān)，使其可以相互通信。 使用路由器連接兩個(gè)局域網(wǎng)，還可使原局域網(wǎng)的廣播域不擴(kuò)大，因?yàn)閺V播域不能跨越路由器，從而使得原局域網(wǎng)的交換性能保持不變，而局域網(wǎng)間的主機(jī)可相互通信。,6.3 相關(guān)知識(shí)點(diǎn),6.3.1 路由器概述 路由器是互聯(lián)網(wǎng)的主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備。 路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)作用是選擇信息傳送的線路。 選擇通暢快捷的近路，能大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)暢通率，從而讓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)揮出更大的效益。 一般說來，異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多個(gè)子網(wǎng)互聯(lián)都應(yīng)采用路由器來完成。,(1) 路由器端口 Console端口。 AUX端口。AUX端口為輔助端口，主要用于遠(yuǎn)程配置，也可用于拔號(hào)連接，還可通過收發(fā)器與MODEM進(jìn)行連接。, RJ-45端口。RJ-45端口是常見的雙絞線以太網(wǎng)端口。RJ-45 端口大多為10/100Mbps自適應(yīng)的。 SC端口。SC端口即光纖端口，它是用于與光纖的連接。, 串行端口。串行(Serial)端口常用于廣域網(wǎng)接入，如幀中繼、DDN專線等，也可通過V.35線纜進(jìn)行路由器之間的連接。 BRI端口。BRI端口是ISDN的基本速率端口，用于ISDN廣域網(wǎng)接入，采用RJ-45標(biāo)準(zhǔn)。,(2) 路由器軟件 如同PC機(jī)一樣，路由器也需要操作系統(tǒng)才能運(yùn)行。在Cisco路由器中，有一個(gè)稱為IOS(Internetwork Operating System)的操作系統(tǒng)，它提供路由器所有的核心功能。 可以通過路由器的Console控制端口，或通過Modem從AUX輔助端口，也可以通過Telnet來訪問Cisco IOS。,(3) 路由器的啟動(dòng)過程和操作模式,6.3.2 路由器的工作原理 工作站A將工作站B的IP地址12.0.0.5連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送給路由器R1。 路由器R1收到工作站A的數(shù)據(jù)幀后，先從包頭中取出地址12.0.0.5，并根據(jù)路由表計(jì)算出發(fā)往工作站B的最佳路徑：R1R2R5工作站B；并將數(shù)據(jù)幀發(fā)往路由器R2。 路由器R2重復(fù)路由器R1的工作，并將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給路由器R5。 路由器R5同樣取出目的地址，發(fā)現(xiàn)12.0.0.5就在該路由器所連接的網(wǎng)段上，于是將該數(shù)據(jù)幀直接交給工作站B。 工作站B收到工作站A的數(shù)據(jù)幀，一次通信過程宣告結(jié)束。,6.3.3 路由選擇算法 路由可分為靜態(tài)路由、默認(rèn)路由和動(dòng)態(tài)路由3種。 靜態(tài)路由。 由網(wǎng)絡(luò)管理員事先設(shè)置好的固定路由稱之為靜態(tài)(static)路由，一般是在系統(tǒng)安裝時(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它明確地指定了包到達(dá)目的地必須要經(jīng)過的路徑，除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化。 靜態(tài)路由不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改變作出反應(yīng)，適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對(duì)固定的網(wǎng)絡(luò)。, 默認(rèn)路由。 默認(rèn)路由是一種特殊的靜態(tài)路由。當(dāng)路由表中沒有指定到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的路由信息，就可以把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)路由指定的路由器。 默認(rèn)路由會(huì)大大簡(jiǎn)化路由器的配置，減輕網(wǎng)絡(luò)管理員的工作負(fù)擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)性能。主機(jī)中的默認(rèn)路由通常被稱作默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。, 動(dòng)態(tài)路由。 動(dòng)態(tài)(Dynamic)路由是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)調(diào)整的路由。 路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議(Routing Protocol)提供的功能，自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，在需要時(shí)自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?動(dòng)態(tài)路由適合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模龐大的網(wǎng)絡(luò)。,1標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的路由表通常包含許多(N,R)對(duì)序偶，其中N表示目的網(wǎng)絡(luò)，R表示到目的網(wǎng)絡(luò)N的路徑上的“下一站”路由器的IP地址。 路由表僅僅指定了從R到目的網(wǎng)絡(luò)路徑上的一步，而路由器并不知道到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的完整路徑。,2向量-距離路由選擇算法與RIP協(xié)議 RIP(Routing Information Protocol)是應(yīng)用較早、使用較普遍的動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議，適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)，它采用向量-距離(Vector-Distance，V-D)路由選擇算法。 (1) 向量-距離路由選擇算法 向量-距離路由選擇算法的基本思想是：路由器周期性地向其相鄰路由器廣播自己知道的路由信息，用于通知相鄰路由器自己可以到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)以及到達(dá)該網(wǎng)絡(luò)的距離(通常用“跳數(shù)”表示)，相鄰路由器可以根據(jù)收到的路由信息修改和刷新自己的路由表。,向量-距離路由選擇算法的最大優(yōu)點(diǎn)是算法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。 但是，由于路由器的路徑變化需要像波浪一樣從相鄰路由器傳播出去，過程非常緩慢，有可能造成慢收斂等問題，因此，它不適合應(yīng)用于路由經(jīng)常變化的或大型的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 另外，向量-距離路由選擇算法要求互聯(lián)網(wǎng)中的每個(gè)路由器都參與路由信息的交換和計(jì)算，而且需要交換的路由信息與自己的路由表的大小幾乎一樣，因此，需要交換的信息量較大。,(2) RIP協(xié)議 RIP協(xié)議是向量-距離路由選擇算法在局域網(wǎng)上的直接實(shí)現(xiàn)。 RIP通過廣播UDP報(bào)文來交換路由信息，每30秒發(fā)送一次路由信息更新。 RIP用跳數(shù)作為尺度來衡量路由距離，跳數(shù)是一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)所必須經(jīng)過的路由器的數(shù)目。 如果到相同目的網(wǎng)絡(luò)有二個(gè)不等速或不同帶寬的路由器，但跳數(shù)相同，則RIP認(rèn)為這兩個(gè)路由是等距離的。 RIP最多支持的跳數(shù)為15，跳數(shù)16表示不可達(dá)。,RIP協(xié)議除嚴(yán)格遵守向量-距離路由選擇算法進(jìn)行路由廣播與刷新外，在具體實(shí)現(xiàn)過程中還做了某些改進(jìn)，主要包括： 對(duì)相同開銷路由的處理。,由于路由器R1和R2都與網(wǎng)絡(luò)net1直接相連，所以它們都向相鄰路由器R3發(fā)送到達(dá)net1距離為0的路由信息。R3按照先入為主的原則，先收到哪個(gè)路由器的路由信息，就將去往net1的路徑設(shè)定為哪個(gè)路由器，直到該路徑失效或被新的更短的路徑所代替。, 過時(shí)路由的處理。,假如R3到達(dá)net1要經(jīng)過R1，如果R1發(fā)生故障后不能向R3發(fā)送路由刷新報(bào)文，那么，R3關(guān)于到達(dá)net1需要經(jīng)過R1的路由信息將長(zhǎng)期保持下去，盡管這是一條壞路由。 為了解決這個(gè)問題，RIP協(xié)議規(guī)定，參與RIP路由選擇的所有設(shè)備要為其路由表的每個(gè)表項(xiàng)增加一個(gè)定時(shí)器，在收到相鄰路由器發(fā)送的路由刷新報(bào)文中如果包含關(guān)于此路徑的表項(xiàng)，則將定時(shí)器清零，重新開始計(jì)時(shí)。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)一直沒有再收到關(guān)于該路徑的刷新信息，定時(shí)器會(huì)超時(shí)，說明該路徑已經(jīng)崩潰，需要將它從路由表中刪除。RIP規(guī)定路徑的超時(shí)時(shí)間為180秒，相當(dāng)于6個(gè)RIP刷新周期。,3鏈路-狀態(tài)路由選擇算法與OSPF協(xié)議 鏈路-狀態(tài)(link-status,L-S)路由選擇算法，也稱為最短路徑優(yōu)先(shortest path first,SPF)算法， 其基本思想是：互聯(lián)網(wǎng)上的每個(gè)路由器周期性地向其他所有路由器廣播自己與相鄰路由器的連接關(guān)系，以使各個(gè)路由器都可以“畫”出一張互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，利用這張圖和最短路徑優(yōu)先算法，路由器就可以計(jì)算出自己到達(dá)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最短路徑。,向量-距離路由選擇算法并不需要路由器了解整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它通過相鄰路由器了解到達(dá)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可能路徑； 而鏈路-狀態(tài)路由選擇算法則依賴于整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖得到SPF樹，再由SPF樹生成路由表。 以鏈路-狀態(tài)路由選擇算法為基礎(chǔ)的OSPF路由選擇協(xié)議具有速度快、支持服務(wù)類型選路、提供負(fù)載均衡和身份認(rèn)證等特點(diǎn)，十分適合于規(guī)模龐大、環(huán)境復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)中使用。,OSPF協(xié)議也存在一些不足，主要包括： 要求較高的路由處理能力。一般情況下，運(yùn)行OSPF協(xié)議要求路由器具有更大的存儲(chǔ)器和更快的CPU處理能力。 要求一定的帶寬。為了得到與相鄰路由器的連接關(guān)系，互聯(lián)網(wǎng)上的每個(gè)路由器都需要不斷地發(fā)送和應(yīng)答查詢信息，與此同時(shí)，每個(gè)路由器還需要將這些信息廣播到整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)。,6.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn),下面先學(xué)習(xí)對(duì)路由器進(jìn)行配置的基本方法，然后在兩個(gè)路由器中設(shè)定靜態(tài)路由，把兩個(gè)局域網(wǎng)連接起來。,6.4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn),6.4.1 任務(wù)1:路由器的基本配置 1任務(wù)目標(biāo) 掌握通過Console端口對(duì)路由器進(jìn)行初始配置。 掌握路由器常用配置命令的使用方法。,2項(xiàng)目所需設(shè)備準(zhǔn)備 裝有Windows XP操作系統(tǒng)的PC機(jī)1臺(tái)。 Cisco 2811路由器1臺(tái)。 Console控制線1根。,3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),4項(xiàng)目實(shí)施步驟 (1) 硬件連接 如圖6-9所示，將Console控制線的一端插入計(jì)算機(jī)COM1串口，另一端插入路由器的Console接口。 開啟路由器的電源。,(2) 通過超級(jí)終端連接路由器 選擇菜單“開始”“程序”“附件”“通訊”“超級(jí)終端”命令,(3) 路由器的基本配置 路由器的開機(jī)過程。 步驟1：關(guān)閉路由器電源，稍后重新打開電源，觀察路由器的開機(jī)過程及相關(guān)顯示內(nèi)容，部分屏幕顯示信息如下所示。,步驟2：在以下的初始化配置對(duì)話框中輸入n(No)和回車，再按回車進(jìn)入用戶模式，方括號(hào)中的內(nèi)容是默認(rèn)選項(xiàng)。, 路由器的命令行配置。路由器的命令行配置方法與交換機(jī)基本相同，如下是路由器的一些基本配置。, 路由器的顯示命令。通過show命令，可查看路由器的IOS版本、運(yùn)行狀態(tài)、端口配置等信息，如下所示。,6.4.2 任務(wù)2:局域網(wǎng)間路由的配置 1任務(wù)目標(biāo) 掌握使用路由器靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連通。 能夠正確使用路由器默認(rèn)路由。,2項(xiàng)目所需設(shè)備準(zhǔn)備 裝有Windows XP操作系統(tǒng)的PC機(jī)4臺(tái)。 Cisco 2950交換機(jī)2臺(tái)。 Cisco 2811路由器2臺(tái)。 V.35線纜1根。 Console控制線2根。 直通線4根。,3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),4項(xiàng)目實(shí)施步驟 (1) 硬件連接 步驟1：用V.35線纜將Router1的s0/0接口與Router2的s0/0接口連接起來。 步驟2：用直通線將Switch1的fa0/1接口與Router1的fa0/1接口連接起來。 步驟3：用直通線將Switch2的fa0/1接口與Router2的fa0/1接口連接起來。 步驟4：用直通線將PC1、PC2連接到Switch1的fa0/2、fa0/3接口上。 步驟5：用直通線將PC3、PC4連接到Switch2的fa0/2、fa0/3接口上。 步驟6：用Console控制線將PC1的COM1串口連接到Router1的Console接口上。 步驟7：用Console控制線將PC3的COM1串口連接到Router2的Console接口上。,(2) IP地址規(guī)劃,(3) 各PC機(jī)的IP地址設(shè)置 按表6-2所示，設(shè)置各PC機(jī)的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。,(4) Router1的設(shè)置 在PC1上通過超級(jí)終端登錄到Router1上，進(jìn)行如下設(shè)置。 步驟1：設(shè)置Router1的名稱，如下所示。,步驟2：設(shè)置Router1的控制臺(tái)登錄口令，如下所示。,步驟3：設(shè)置Router1的特權(quán)模式口令，如下所示。,步驟4：設(shè)置Router1的telnet登錄口令，如下所示。,步驟5：設(shè)置Router1的s0/0、fa0/1接口的IP地址，如下所示。,步驟6：設(shè)置Router1的靜態(tài)路由，如下所示。,步驟7：查看Router1的運(yùn)行配置和路由表，如下所示。 在特權(quán)模式下，可用erase startup-config命令刪除啟動(dòng)配置文件，可用rel