畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）路由器原理及應(yīng)用

1、滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ataata 軟件學(xué)院軟件學(xué)院 20112011 屆屆 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 姓姓 名：名： 班班 級：級： 08 計(jì)計(jì)算機(jī)系算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)統(tǒng)維護(hù) 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目： 路由器原理及路由器原理及應(yīng)應(yīng)用用 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 二一年十二月 目目 錄錄 摘摘 要要 .1 第一章第一章 路由器的基礎(chǔ)路由器的基礎(chǔ) .2 1.1 路由器的簡介.2 1.1.1 路由器的定義.2 1.1.2 路由器的構(gòu)成.2 1.1.3 路由器的分類.3 1.2 路由器的原理與作用.5 1.2.1 路由器的原理.5 1.2.2 路由器的作用.6 1.3 路由器的發(fā)展趨勢.8 第二章第二章

2、 配置路由器配置路由器 .9 2.1 路由器的配置方法.9 2.2 通過 console配置路由器.10 第三章第三章 常見的廣域網(wǎng)協(xié)議及配置常見的廣域網(wǎng)協(xié)議及配置 .13 3.1 廣域網(wǎng)協(xié)議.13 3.1.1 ppp 協(xié)議簡介.13 3.1.2 ppp 協(xié)議的組成及驗(yàn)證.14 3.2 幀中繼協(xié)議及配置.17 3.2.1 幀中繼協(xié)議簡介.17 3.2.2 幀中繼配置實(shí)例.17 第四章第四章 路由協(xié)議及配置路由協(xié)議及配置 .19 4.1 路由的基本概念.19 4.1.1 路由分類.19 4.1.3 路由權(quán).20 4.1.4 路由優(yōu)先級.20 4.2 路由的配置方法.21 4.2.1 配置靜態(tài)路由

3、.21 4.2.2 rip 協(xié)議簡介及配置.22 4.2.3 ospf 協(xié)議及配置.24 總總 結(jié)結(jié) .28 致致 謝謝 .29 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .30 摘摘 要要 本文有 4 章： 第一章 路由器的的基礎(chǔ)：介紹路由器的概念、分類、原理、作用及路由器 的發(fā)展前景。 第二章 路由器的配置：介紹路由器的配置方法。 第三章 廣域網(wǎng)協(xié)議及配置： 介紹 ppp 協(xié)議與幀中繼協(xié)議及其配置。 第四章 路由協(xié)議及配置 ：介紹了路由的基本概念、靜態(tài)路由協(xié)議與動態(tài) 路由協(xié)議的配置。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：路由器原理 路由器配置 廣域網(wǎng)協(xié)議 路由協(xié)議 第一章第一章 路由器的基礎(chǔ)路由器的基礎(chǔ) 1.11.1 路由器的簡介路由

4、器的簡介 路由器（router）是因特網(wǎng)上最為重要的設(shè)備之一，正是遍布世界各地的 數(shù)以萬計(jì)的路由器構(gòu)成了因特網(wǎng)這個在我們的身邊日夜不停地運(yùn)轉(zhuǎn)的巨型信息 網(wǎng)絡(luò)的“橋梁”。因特網(wǎng)的核心通訊機(jī)制是一種被稱為“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”的數(shù)據(jù)傳輸模 型。在這種通訊機(jī)制下，所有在網(wǎng)絡(luò)上流動的數(shù)據(jù)都是以數(shù)據(jù)包（packet）的 形式被發(fā)送、傳輸和接收處理的。接入因特網(wǎng)的任何一臺電腦要與別的機(jī)器相 互通訊并交換信息就必須擁有一個唯一的網(wǎng)絡(luò)“地址”。數(shù)據(jù)并不是從它的“出發(fā) 點(diǎn)”直接就被傳送到“目的地”的，相反，數(shù)據(jù)在傳送之前按照特定的標(biāo)準(zhǔn)劃分成 長度一定的片斷數(shù)據(jù)包。每一個數(shù)據(jù)包中都加入了目的計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址， 這就好比套上

5、了一個寫好收件人地址的信封，這樣的數(shù)據(jù)包在網(wǎng)上傳輸?shù)臅r候 才不會 “迷路”。這些數(shù)據(jù)包在到達(dá)目的地之前必須經(jīng)過因特網(wǎng)上為數(shù)眾多的通 信設(shè)備或者計(jì)算機(jī)的層層轉(zhuǎn)發(fā)、接力傳遞。古代驛站的運(yùn)作情形就是這個過程 的一個形象比喻，在因特網(wǎng)上，路由器正是扮演著的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包“驛站”角色。 .1 路由器的定義路由器的定義 路由器是工作在 osi 參考模型第三層網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。路由 器通過轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。雖然路由器可以支持多種協(xié)議（如 tcp/ip、ipx/spx、appletalk 等協(xié)議） ，但是在我國絕大多數(shù)路由器運(yùn)行 tcp/ip 協(xié)議。路由器通常連接兩個或多個由 ip

6、子網(wǎng)或點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議標(biāo)識的邏輯 端口，至少擁有 1 個物理端口。路由器根據(jù)收到數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)層地址以及路 由器內(nèi)部維護(hù)的路由表決定輸出端口以及下一跳地址，并且重寫鏈路層數(shù)據(jù)包 頭實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器通過動態(tài)維護(hù)路由表來反映當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并?過與網(wǎng)絡(luò)上其他路由器交換路由和鏈路信息來維護(hù)路由表。 .2 路由器的構(gòu)成路由器的構(gòu)成 路由器具有四個要素：輸入端口、輸出端口、交換開關(guān)和路由處理器。 輸入端口是物理鏈路和輸入包的進(jìn)口處。端口通常由線卡提供，一塊線卡 一般支持 4、8 或 16 個端口，一個輸入端口具有許多功能。第一個功能是進(jìn)行 數(shù)據(jù)鏈路層的封裝和解封裝。第二個功能是在轉(zhuǎn)發(fā)表

7、中查找輸入包目的地址從 而決定目的端口（稱為路由查找），路由查找可以使用一般的硬件來實(shí)現(xiàn)，或 者通過在每塊線卡上嵌入一個微處理器來完成。第三，為了提供 qos(服務(wù)質(zhì)量)， 端口要對收到的包分成幾個預(yù)定義的服務(wù)級別。第四，端口可能需要運(yùn)行諸 slip(串行線網(wǎng)際協(xié)議)和 ppp(點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議)這樣的數(shù)據(jù)鏈路級協(xié)議或者諸如 pptp(點(diǎn)對點(diǎn)隧道協(xié)議)這樣的網(wǎng)絡(luò)級協(xié)議。一旦路由查找完成，必須用交換開 關(guān)將包送到其輸出端口。如果路由器是輸入端加隊(duì)列的，則有幾個輸入端共享 同一個交換開關(guān)。這樣輸入端口的最后一項(xiàng)功能是參加對公共資源(如交換開關(guān))的 仲裁協(xié)議。 交換開關(guān)可以使用多種不同的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。迄今為

8、止使用最多的交換開關(guān) 技術(shù)是總線、交叉開關(guān)和共享存貯器。最簡單的開關(guān)使用一條總線來連接所有 輸入和輸出端口，總線開關(guān)的缺點(diǎn)是其交換容量受限于總線的容量以及為共享 總線仲裁所帶來的額外開銷。交叉開關(guān)通過開關(guān)提供多條數(shù)據(jù)通路，具有 nn 個交叉點(diǎn)的交叉開關(guān)可以被認(rèn)為具有 2n 條總線。如果一個交叉是閉合，輸入總 線上的數(shù)據(jù)在輸出總線上可用，否則不可用。交叉點(diǎn)的閉合與打開由調(diào)度器來 控制，因此，調(diào)度器限制了交換開關(guān)的速度。在共享存貯器路由器中，進(jìn)來的 包被存貯在共享存貯器中，所交換的僅是包的指針，這提高了交換容量，但是， 開關(guān)的速度受限于存貯器的存取速度。盡管存貯器容量每 18 個月能夠翻一番， 但

9、存貯器的存取時間每年僅降低 5%，這是共享存貯器交換開關(guān)的一個固有限制。 輸出端口在包被發(fā)送到輸出鏈路之前對包存貯，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)度算法 以支持優(yōu)先級等要求。與輸入端口一樣，輸出端口同樣要能支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層的 封裝和解封裝，以及許多較高級協(xié)議。 路由處理器計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)表實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議，并運(yùn)行對路由器進(jìn)行配置和管理的 軟件。同時，它還處理那些目的地址不在線卡轉(zhuǎn)發(fā)表中的包。 .3 路由器的分類路由器的分類 路由器產(chǎn)品，按照不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)有多種類型。常見的分類有以下幾類： (1) 按性能檔次分為高、中、低檔路由器。通常將路由器吞吐量大于 40gbps 的路由器稱為高檔路由器，背吞吐量在 2

10、5gbps40gbps 之間的路由 器稱為中檔路由器，而將低于 25gbps 的看作低檔路由器。當(dāng)然這只是一種 宏觀上的劃分標(biāo)準(zhǔn)，各廠家劃分并不完全一致，實(shí)際上路由器檔次的劃分不 僅是以吞吐量為依據(jù)的，是有一個綜合指標(biāo)的。以市場占有率最大的 cisco 公司為例，12000 系列為高端路由器，7500 以下系列路由器為中低端路由器。 (2) 從結(jié)構(gòu)上分為“模塊化路由器”和“非模塊化路由器”。 模塊化結(jié)構(gòu)可 以靈活地配置路由器，以適應(yīng)企業(yè)不斷增加的業(yè)務(wù)需求，非模塊化的就只能 提供固定的端口。通常中高端路由器為模塊化結(jié)構(gòu)，低端路由器為非模塊化 結(jié)構(gòu)。 (3) 從功能上劃分，可將路由器分為“骨干級路

11、由器” ， “企業(yè)級路由器” 和“接入級路由器” 。骨干級路由器是實(shí)現(xiàn)企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)互連的關(guān)鍵設(shè)備，它 數(shù)據(jù)吞吐量較大，非常重要。對骨干級路由器的基本性能要求是高速度和高 可靠性。為了獲得高可靠性，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)普遍采用諸如熱備份、雙電源、雙數(shù) 據(jù)通路等傳統(tǒng)冗余技術(shù)，從而使得骨干路由器的可靠性一般不成問題。企業(yè) 級路由器連接許多終端系統(tǒng)，連接對象較多，但系統(tǒng)相對簡單，且數(shù)據(jù)流量 較小，對這類路由器的要求是以盡量便宜的方法實(shí)現(xiàn)盡可能多的端點(diǎn)互連， 同時還要求能夠支持不同的服務(wù)質(zhì)量。接入級路由器主要應(yīng)用于連接家庭或 isp 內(nèi)的小型企業(yè)客戶群體。 (4) 從性能上可分為“線速路由器”以及“非線速路由器” 。

12、 所謂線 速路由器就是完全可以按傳輸介質(zhì)帶寬進(jìn)行通暢傳輸，基本上沒有間斷和 延時。通常線速路由器是高端路由器，具有非常高的端口帶寬和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能 力，能以媒體速率轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；中低端路由器是非線速路由器。但是一些新 的寬帶接入路由器也有線速轉(zhuǎn)發(fā)能力 1.21.2 路由器的原理與作用路由器的原理與作用 .1 路由器的原理路由器的原理 路由器(router)是用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表 一個單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)時，可通 過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，它能在 多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中，建立靈活的連接，可用完

13、全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方 法連接各種子網(wǎng)，路由器只接受源 站或其他路由器的信息，屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互 聯(lián)設(shè)備。它不關(guān)心各子網(wǎng)使用的硬件設(shè)備，但要求運(yùn)行與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議相一致的 軟件。路由器分本地路由器和遠(yuǎn)程路由器，本地路由器是用來連接網(wǎng)絡(luò)傳輸介 質(zhì)的，如光纖、同軸電纜、雙絞線；遠(yuǎn)程路由器是用來連接遠(yuǎn)程傳輸介質(zhì)，并 要求相應(yīng)的設(shè)備，如電話線要配調(diào)制解調(diào)器，無線要通過無線接收機(jī)、發(fā)射機(jī)。 一般說來，異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多個子網(wǎng)互聯(lián)都應(yīng)采用路由器來完成。 路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑， 并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由算 法是路由器的關(guān)鍵所

14、在。為了完成這項(xiàng)工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑 的相關(guān)數(shù)據(jù)路徑表(routing table)，供路由選擇時使用。路徑表中保存著 子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可 以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改，可以由路由器自動 調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。 1靜態(tài)路徑表 由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路徑表稱之為靜態(tài)(static)路徑表，一般是 在系統(tǒng)安裝時就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會隨未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改 變而改變。 2. 動態(tài)路徑表 動態(tài)(dynamic)路徑表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動調(diào)整的路徑 表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議(rou

15、ting protocol)提供的功能，自動學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng) 絡(luò)運(yùn)行情況，在需要時自動計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?.2 路由器的作用路由器的作用 (1) 在網(wǎng)絡(luò)間截獲發(fā)送到遠(yuǎn)地網(wǎng)段的報(bào)文，起轉(zhuǎn)發(fā)的作用。 (2) 選擇最合理的路由，引導(dǎo)通信。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，路由器要按照某 種路由通信協(xié)議，查找路由表，路由表中列出整個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中包含的各個節(jié)點(diǎn)， 以及節(jié)點(diǎn)間的路徑情況和與它們相聯(lián)系的傳輸費(fèi)用。如果到特定的節(jié)點(diǎn)有一條 以上路徑，則基于預(yù)先確定的準(zhǔn)則選擇最優(yōu)（最經(jīng)濟(jì)）的路徑。由于各種網(wǎng)絡(luò) 段和其相互連接情況可能發(fā)生變化，因此路由情況的信息需要及時更新，這是 由所使用的路由信息協(xié)議規(guī)定的定時更

16、新或者按變化情況更新來完成。網(wǎng)絡(luò)中 的每個路由器按照這一規(guī)則動態(tài)地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路 由信息。 (3) 路由器在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的過程中，為了便于在網(wǎng)絡(luò)間傳送報(bào)文，按照預(yù)定 的規(guī)則把大的數(shù)據(jù)包分解成適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包，到達(dá)目的地后再把分解的數(shù)據(jù) 包包裝成原有形式。 (4) 多協(xié)議的路由器可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)段，作為不同通信 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)段通信連接的平臺。 (5) 路由器的主要任務(wù)是把通信引導(dǎo)到目的地網(wǎng)絡(luò)，然后到達(dá)特定的節(jié)點(diǎn) 站地址。后一個功能是通過網(wǎng)絡(luò)地址分解完成的。例如，把網(wǎng)絡(luò)地址部分的分 配指定成網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)和區(qū)域的一組節(jié)點(diǎn)，其余的用來指明子網(wǎng)中的特別站。分 層尋址允許路由器

17、對有很多個節(jié)點(diǎn)站的網(wǎng)絡(luò)存儲尋址信息。 在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)的路由器按其轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的性能可以分為兩種類型，即中間 節(jié)點(diǎn)路由器和邊界路由器。盡管在不斷改進(jìn)的各種路由協(xié)議中，對這兩類路由 器所使用的名稱可能有很大的差別，但所發(fā)揮的作用卻是一樣的。 中間節(jié)點(diǎn)路由器在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時，提供報(bào)文的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。同時根據(jù)當(dāng)前 的路由表所保持的路由信息情況，選擇最好的路徑傳送報(bào)文。由多個互連的 lan 組成的公司或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)一側(cè)和外界廣域網(wǎng)相連接的路由器，就是這個企業(yè) 網(wǎng)絡(luò)的邊界路由器。它從外部廣域網(wǎng)收集向本企業(yè)網(wǎng)絡(luò)尋址的信息，轉(zhuǎn)發(fā)到企 業(yè)網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)段；另一方面集中企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中各個 lan 段向外部廣域網(wǎng)發(fā) 送的報(bào)文，對

18、相關(guān)的報(bào)文確定最好的傳輸路徑。 通過一個例子來說明路由器工作原理。 圖 1-1 路由器的工作原理 其工作原理如下： 1) 工作站 a 將工作站 b 的地址 120.0.5 連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送 給路由器 1。 2) 路由器 1 收到工作站 a 的數(shù)據(jù)幀后，先從報(bào)頭中取出地址 120.0.5，并 根據(jù)路徑表計(jì)算出發(fā)往工作站 b 的最佳路徑：r1-r2-r5-b；并將數(shù)據(jù)幀 發(fā)往路由器 2。 3) 路由器 2 重復(fù)路由器 1 的工作，并將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給路由器 5。 4) 路由器 5 同樣取出目的地址，發(fā)現(xiàn) 120.0.5 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。 5

19、) 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。 事實(shí)上，路由器除了上述的路由選擇這一主要功能外，還具有網(wǎng)絡(luò)流量控 制功能。有的路由器僅支持單一協(xié)議，但大部分路由器可以支持多種協(xié)議的傳 輸，即多協(xié)議路由器。由于每一種協(xié)議都有自己的規(guī)則，要在一個路由器中完 成多種協(xié)議的算法，勢必會降低路由器的性能。因此，我們以為，支持多協(xié)議 的路由器性能相對較低。用戶購買路由器時，需要根據(jù)自己的實(shí)際情況，選擇 自己需要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的路由器。 1.31.3 路由器的發(fā)展趨勢路由器的發(fā)展趨勢 不管是個性化路由器，還是通用路由器，未來究竟向哪個方向發(fā)展？這是 大家關(guān)心的問題。港灣何達(dá)炳認(rèn)為，未來路由器將

20、向三個方向發(fā)展：一是向高 速路由發(fā)展，如 10g 路由器；二是今后網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)越來越復(fù)雜，未來路由器將具 有支持綜合業(yè)務(wù)迅速成長需求的能力；三是 ip 網(wǎng)絡(luò)正在滲透到各個行業(yè)，邊緣 接入路由器前景廣闊。 華為數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品副總工閻夏青說，“未來路由器的轉(zhuǎn)發(fā)性能更快。目前 寬帶網(wǎng)絡(luò)正從建設(shè)走向應(yīng)用，對業(yè)務(wù)承載能力的發(fā)展，是未來路由器的一個方 向。在接口方面，高端具有 10g 接口和波分復(fù)用接口，低端具有 adsl 等多種接 入方式?！?針對個性化路由器未來的發(fā)展方向問題，銳捷網(wǎng)絡(luò)吳龔斌認(rèn)為，未來個性 化路由器功能會更多，同時將向模塊化方向發(fā)展，便于用戶根據(jù)需要，對模塊 進(jìn)行取舍。tplink 蘇建勛在

21、接受采訪時說，“未來個性化路由器將像現(xiàn)在 modem 一樣，走進(jìn)尋常百姓家，價格會越來越便宜，而功能會越來越多，將成 為一位好管家?！?思科認(rèn)為，未來路由器需要滿足用戶新的實(shí)用主義，即向功能強(qiáng)大、管理 簡約、投資保護(hù)方向發(fā)展。 d-link 認(rèn)為，未來路由器新產(chǎn)品會不斷涌現(xiàn)，光纖、模塊化將成為發(fā)展方 向。由于 ip over optical 可以消除昂貴的 sonet 和 atm 設(shè)備，并降低了網(wǎng)絡(luò) 管理的復(fù)雜性，因此路由器產(chǎn)品光纖化是簡化 ip 骨干網(wǎng)絡(luò)的良好解決方案。企 業(yè)在組網(wǎng)時，更多會考慮未來網(wǎng)絡(luò)的升級問題，因此模塊化產(chǎn)品將成為市場主 流。 從應(yīng)用市場來看，行業(yè)市場需要多功能的產(chǎn)品。一

22、般來說，單一化功能的 路由產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足行業(yè)應(yīng)用的需要，企業(yè)路由器提供商需要根據(jù)企業(yè)應(yīng)用 環(huán)境為其量身定制，功能化、安全化、定制化、服務(wù)化的產(chǎn)品成為應(yīng)用趨勢。 同樣在 soho 市場，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用普及，應(yīng)用需求也將逐漸增加，人們不會再局 限于單一產(chǎn)品的采購，與新技術(shù)、新應(yīng)用的融合將成為產(chǎn)品發(fā)展的趨勢，功能 豐富、應(yīng)用簡單的產(chǎn)品將會大受歡迎。 第二章第二章 配置路由器配置路由器 2.12.1 路由器的配置方法路由器的配置方法 在 h3c 系列路由器 comware3.4 版及其后續(xù)版本中，可以通過五種方法來 配置 h3c 路由器： console 口配置 遠(yuǎn)程 telnet 配置 aux 口(

23、備份口)遠(yuǎn)程配置 啞終端配置 ftp 下載配置文件 我們常使用的是 console 口與遠(yuǎn)程 telnet 配置,而由于 telnet 視圖、ftp 視圖都需要預(yù)先對路由器進(jìn)行相應(yīng)的配置才能生效及通過 aux 口視圖需要連接 modem。所以，不當(dāng)?shù)谝淮螌β酚善鬟M(jìn)行配置時，通過 console 口配置就是必 然的選擇，只有通過 console 口對路由器進(jìn)行配置，才能使其他視圖生效，如 圖 2-1 所示。 圖 2-1 路由器接口 2.22.2 通過通過 consoleconsole 配置路由器配置路由器 圖 2-1 路由器配置環(huán)境 在路由器的各種配置模式中，通過 console 口配置路由器是

24、最常用的一種 配置模式，也是最基本的配置模式。 由于 telnet 配置模式、ftp 配置模式都需要預(yù)先對路由器進(jìn)行相應(yīng)的配置 才能生效，而通過 aux 口配置模式需要連接 modem 。所以，當(dāng)?shù)谝淮温酚善?進(jìn)行配置時，通過 console 口配置就是必然的選擇。只有先通過 console 口對 路由器進(jìn)行配置，才能使能其他的配置模式。另外，由于某些原因造成其他幾 種配置模式不能對路由器進(jìn)行配置。 這樣，使用 console 口對路由器進(jìn)行配置就成了唯一的選擇了 具體步驟具體步驟: : 第一步:是建立路由器與終端(通常為計(jì)算機(jī))的物理連接。 請您從路由器的包裝箱中取出標(biāo)有“配置電纜”一根墨綠

25、色電纜，它的一 端為 rj45 頭，應(yīng)插入到路由器的 console 口中；另一端為一個 9 針的串口接 頭和一個 25 針的串口接頭 ，根據(jù)您所用終端的串口的物理特性，您可將合適 的接頭接到終端的串口上。 注意：應(yīng)仔細(xì)區(qū)分“配置電纜”和“備份電纜” 。 “配置電纜”的串口接頭 為孔狀，而“備份電纜”的串口接頭為針狀。 第二部: 創(chuàng)建超級終端 在所有的工作之前，您應(yīng)確定您的計(jì)算機(jī)中已經(jīng)安裝了“超級終端” ，否則， 您應(yīng)在操作系統(tǒng)中添加“超級終端” 。 現(xiàn)在，您就應(yīng)該創(chuàng)建一個用于配置路由 器的“超級終端”了。先運(yùn)行“hyperterminal”中的“hypertrm”文件。 圖 2-2 建立新連

26、接 可以為您創(chuàng)建的“超級終端”取一個好聽的名字。如：router、mywork 等；同時，還請您為它選擇一個漂亮的圖標(biāo)，它們都是根據(jù)您的意愿來決定的， 對路由器的配置沒有影響。 圖 2-3 選擇連接使用的微機(jī)端口 選擇使用您的計(jì)算機(jī)的哪個串口與路由器相連。這里的串口是您連接 console 電纜的接口，它的串口號是固定的，您應(yīng)確定您的選擇是正確的。否則，您在 “超級終端”中將看不到任何內(nèi)容。 圖 2-4 設(shè)置端口通信參數(shù) 選擇串口的屬性。為了順利的配置路由器，您應(yīng)正確的配置您的計(jì)算機(jī)的串 口的屬性，否則，您會在“超級終端”中看不到任何內(nèi)容，也就無法對路由器 進(jìn)行配置。具體參數(shù)為： 速率 960

27、0 數(shù)據(jù)位 8 位 奇偶校驗(yàn)無 停止位 1 流控制為“沒有”或“硬件” 現(xiàn)在，您已經(jīng)完成了“超級終端”的創(chuàng)建，系統(tǒng)將自動進(jìn)入您創(chuàng)建的“超級 終端” 。啟動路由器，看“超級終端”中是否出現(xiàn)了提示信息。若有，則說明一 切正常；否則，您只得檢查一下您的設(shè)置，重新設(shè)置。 第三章第三章 常見的廣域網(wǎng)協(xié)議及配置常見的廣域網(wǎng)協(xié)議及配置 3.13.1 廣域網(wǎng)協(xié)議廣域網(wǎng)協(xié)議 廣域網(wǎng)協(xié)議是在 osi 參考模型的最下面三層操作，定義了在不同的廣域網(wǎng) 介質(zhì)上的通信。主要用于廣域網(wǎng)的通信協(xié)議比較多，如：高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié) 議、點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、數(shù)字用戶線、x25 協(xié)議等 等。 常常見見廣廣域域網(wǎng)網(wǎng)

28、協(xié)協(xié)議議及及特特點(diǎn)點(diǎn) ： ppp(point to point protocol)、hdlc(high level data link control)、fram-relay，x25，slip。 ppp：點(diǎn)對點(diǎn)的協(xié)議，華為路由器默認(rèn)封裝，是面向字符的控制協(xié)議。 hdlc：高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議， cisco 路由器默認(rèn)的封裝，是面向位的 控制協(xié)議。 fram-relay：表示幀中繼交換網(wǎng)，它是 x.25 分組交換網(wǎng)的改進(jìn)，以虛 電路的方式工作。 sdlc：同步數(shù)據(jù)鏈路控制（ sdlc）協(xié)議是一種 ibm 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議， 適用于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（ sna）。 .1 pppppp

29、協(xié)議簡介協(xié)議簡介 公私合作關(guān)系（ppp，public-private partnership）是公共基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目（如 新的電信系統(tǒng)、機(jī)場和電廠）的一個資助模式。ppp 具有處理錯誤檢測、支持 多個協(xié)議、允許在連接時刻協(xié)商 ip 地址、允許身份認(rèn)證等功能。適合于調(diào)制解 調(diào)器、hdlc 位序列線路、sonet 和其它的物理層上使用。它支持錯誤檢測、 選項(xiàng)協(xié)商、頭部壓縮以及使用 hdlc 類型幀格式（可選）的可靠傳輸。 ppp 是一種得到廣泛應(yīng)用的廣域網(wǎng)協(xié)議，它同時支持同/異步傳輸介質(zhì)，也 支持撥號方式。在我們的日常生活、工作中，撥號上網(wǎng)、ddn 專線等網(wǎng)絡(luò)連 接方式都是封裝的 ppp 協(xié)議。 3.

30、 pppppp 協(xié)議的組成協(xié)議的組成及驗(yàn)證及驗(yàn)證 圖 3-1 ppp 的組成 ppp 包含一組協(xié)議，這些協(xié)議組合起來，就可以實(shí)現(xiàn)非常豐富的功能。 ppp 協(xié)議族的一個重要組成部分是鏈路控制協(xié)議 lcp( link control protocol)， 它用于協(xié)商鏈路的一些參數(shù)，負(fù)責(zé)創(chuàng)建并維護(hù)鏈路。 ppp 支持對多種網(wǎng)絡(luò)層 協(xié)議的封裝。對于每一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，它都提供一個對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 ncp(network control protocol)，用來協(xié)商網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的參數(shù)。ppp 協(xié)議是在 slip 基礎(chǔ)上開發(fā)的，解決了動態(tài) ip 和差錯檢驗(yàn)問題。 ppp 協(xié)議支持兩種驗(yàn)證方式

31、： pap 和 chap 下面我們通過一個實(shí)例分別介紹這兩種驗(yàn)證方式的配置方法： 要求：如圖 4-1 所示兩臺路由器通過串口線進(jìn)行背靠背相連，一臺 pc 作 為配置機(jī)，分別在 ppp 鏈路上進(jìn)行 pap 及 chap 驗(yàn)證。其中 ra 的 s0/0 ip 為 /24、rb 的 ip 為 /24。 ra 圖 3-2 封裝 ppp 協(xié)議 配置過程如下： pap 驗(yàn)證: 1. 主驗(yàn)證方（ra）: ra-serial0ip add 24 ra-serial0link-protocol ppp #封裝 ppp 鏈路協(xié)議 ra-serial0 ppp authe

32、ntication-mode pap #設(shè)置認(rèn)證方式為 pap ralocal-user rb ra-user-rbpassword simple 123 ra-user-rbservice-type ppp #配置用戶列表(將對端用戶名和密碼加入 本地用戶列表 2. 被驗(yàn)證方（rb）: rb-serial0ip add 24 rb-serial0 link-protocol ppp rb-serial0ppp pap local-user rb password 123 #將用戶與向 ra 進(jìn) 行驗(yàn)證 注意：用戶名與密碼要和 ra 中創(chuàng)立的一致。 chap 驗(yàn)證: 1. 主驗(yàn)

33、證方: ra-serial0ip add 24 ra-serial0 link-protocol ppp ra-serial0 ppp authentication-mode chap ra-serial0 ppp chap user ra #設(shè)置 ip、封裝 ppp 鏈路協(xié)議及 chap 驗(yàn)證方式 ralocal-user rb ra-luser-rbpassword simple 123 ra-luser-rbservice-type ppp 2. 被驗(yàn)證方： rb-serial0ip add 24 rb-serial0 link-protocol ppp

34、rb-serial0ppp authentication-mode chap rb-serial0ppp chap user rb rblocal-user ra rb-luser-rapassword simple 123 rb-luser-raservice-type ppp #注意兩方密碼就一致 從上面的實(shí)例可知 pap 只須一方進(jìn)行驗(yàn)證并以明文的方式驗(yàn)證而 chap 要 雙方都須驗(yàn)證并且不以明文方式所以 chap 安全性比較高。 3.23.2 幀中繼協(xié)議及配置幀中繼協(xié)議及配置 .1 幀中繼協(xié)議簡介幀中繼協(xié)議簡介 幀中繼協(xié)議是在 x.25 分組交換技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一

35、 種快速分組交 換技術(shù)。概括地講，幀中繼技術(shù)是在數(shù)據(jù)鏈路層用簡化的方法轉(zhuǎn)發(fā)和交換數(shù)據(jù) 單元的快速分組交換技術(shù)。幀中繼技術(shù)是在通信線路質(zhì)量不斷提高，用戶終端 智能化不斷提高的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 幀中繼協(xié)議是改進(jìn)了的 x.25 協(xié)議。相對于 x.25 協(xié)議，幀中繼協(xié)議只完 成鏈路層核心的功能，簡單而高效。目前在許多國家，幀中繼正在替代傳統(tǒng)的 復(fù)雜低速的報(bào)文交換服務(wù)。 幀中繼是基于虛電路的(virtual circuits, vcs)。由于幀中繼較快的轉(zhuǎn)發(fā)速度， 而且?guī)欣^數(shù)據(jù)單元至少可以 1600 字節(jié)，所以幀中繼協(xié)議十分適合在廣域網(wǎng) 中連接局域網(wǎng)。用戶的路由器封裝幀中繼協(xié)議，作為 dte 設(shè)備連

36、接到幀中繼 網(wǎng)中的 dce 設(shè)備，即幀中繼交換機(jī)。 目前比較常用的是幀中繼的 pvc 業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商為用戶提供固定的虛電 路連接，用戶可以申請?jiān)S多虛電路，通過幀中繼網(wǎng)絡(luò)交換到不同的遠(yuǎn)端用戶。 dlci(數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識)用于標(biāo)識每一個 pvc。通過幀中繼幀中的地址字 段的 dlci，可以區(qū)分出該幀屬于哪一條虛電路。 .2 幀中繼配置實(shí)例幀中繼配置實(shí)例 (1) 要求：兩臺 quidway 路由器通過串口直連，router a 工作在幀中繼的 dce 方式，router b 工作在幀中繼的 dte 方式。 (2) 組網(wǎng)圖 圖 3-3 幀中繼配置 配置 ra: routerinte

37、rface serial 0/0 router-serial 0/0ip address router-serial 0/0link-protocol fr router-serial 0/0fr interface-type dce router-serial 0/0fr dlci 100 配置 rb: routerinterface serial 0/0 router-serial 0/0ip address router-serial 0/0link-protocol fr router-serial

38、 0/0fr interface-type dte 第四章第四章 路由協(xié)議及配置路由協(xié)議及配置 4.14.1 路由的基本概念路由的基本概念 .1 路由路由分類分類 圖 4-1 路由分類 如圖 4-1 典型的路由選擇方式有兩種：靜態(tài)路由和動態(tài)路由。 靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則 靜態(tài)路由不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映，一般用于 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡單、高效、可靠。 在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級最高。當(dāng)動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時， 以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。 動態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信，傳

39、遞路由信息，利用收到的路 由信息更新路由器表的過程。它能實(shí)時地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。如果路由更新 信息表明發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)變化，路由選擇軟件就會重新計(jì)算路由，并發(fā)出新的路由 更新信息。這些信息通過各個網(wǎng)絡(luò)，引起各路由器重新啟動其路由算法，并更 新各自的路由表以動態(tài)地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。動態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，各種動態(tài)路由協(xié)議會不同程度地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和 cpu 資源。 靜態(tài)路由和動態(tài)路由有各自的特點(diǎn)和適用范圍，因此在網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)路由通 常作為靜態(tài)路由的補(bǔ)充。當(dāng)一個分組在路由器中進(jìn)行尋徑時，路由器首先查找 靜態(tài)路由，如果查到則根據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)分組；否則再查找動態(tài)路由。 根據(jù)

40、是否在一個自治域內(nèi)部使用，動態(tài)路由協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （igp）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（egp） 。這里的自治域指一個具有統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)、統(tǒng) 一路由策略的網(wǎng)絡(luò)。自治域內(nèi)部采用的路由選擇協(xié)議稱為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，常用 的有 rip、ospf；外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議主要用于多個自治域之間的路由選擇，常用的 是 bgp 和 bgp-4。 .3 路由權(quán)路由權(quán) 路由算法修改路由表的基本目的是將最好路由信息添加到路由表中，路由 的好壞是由路由算法根據(jù)自己獲得的路由信息計(jì)算出來的。對于每一條路由， 路由算法產(chǎn)生一種權(quán)值來表示路由的好壞。通常情況下，這種權(quán)值越小，該路 徑越好。 路由權(quán)的計(jì)算可能基于路徑某單一特性計(jì)

41、算，也可能基于路徑多種屬性進(jìn) 行計(jì)算。有幾種路徑特性經(jīng)常被用于權(quán)值計(jì)算，如下： 帶寬 鏈路的數(shù)據(jù)容量。例如，通常情況下 10m 以太網(wǎng)鏈路比 64k 出 租線路要更好。 時延 報(bào)文從到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)所需要的時間。 負(fù)載 處于活躍狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)量。 可靠性 每條數(shù)據(jù)鏈路的出錯率。 跳數(shù) 報(bào)文到目的地需要經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)數(shù)。 開銷 一種人為設(shè)定的值，通常由網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)帶寬、線路價格或其 他一些因素綜合得出。 .4 路由優(yōu)先級路由優(yōu)先級 各個路由協(xié)議都有自己的標(biāo)準(zhǔn)來衡量路由的好壞，并且每個路由協(xié)議都試 圖將自己認(rèn)為是最好的路由送到路由表中，這樣我們就有可能從不同的協(xié)議得 到到達(dá)同一目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)

42、的不同路由。盡管每個路由協(xié)議都給出了度量值 ，但是由 于各個協(xié)議所采用度量值的含意不同，它們之間沒有可比性 。這就需要有種策 略來決定使用哪一條路由。 通常，我們使用路由優(yōu)先級來判斷不同路由協(xié)議所獲得路由的好壞 。每一 種路由協(xié)議都由自己的優(yōu)先級，當(dāng)不同路由協(xié)議之間的路由發(fā)生沖突時，選擇 其中優(yōu)先級最高的路由協(xié)議獲得的路由 。路由優(yōu)先級是根據(jù)路由算法 的優(yōu)劣 等因素得出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，也可以由網(wǎng)管員手動修改。 4.24.2 路由的配置方法路由的配置方法 .1 配置靜態(tài)路由配置靜態(tài)路由 在路由器上增加表態(tài)路由命令為： ip route-static dest-ip(目的地址) mas

43、k（掩碼） next-ip（下一跳） 下面通過一個實(shí)例來講述靜態(tài)路由配置方法： 要求：兩臺路由器背靠背相連、須兩臺 pc 機(jī)及一臺交換機(jī)，配置后通過 ping 命令測試其連通性；如圖 4-2 所示： ra 相關(guān)參數(shù)： rb 相關(guān)參數(shù): s0/0：/24 s0/0：/24 e0/0: /24 e0/0: /24 pc1 相關(guān)參數(shù): pc2 相關(guān)參數(shù): ip: /24 e0/0: /24 默認(rèn)網(wǎng)關(guān) : 默認(rèn)網(wǎng)關(guān): 圖 4-2 靜態(tài)路由器配置 配置 ra： ra-serial0ip a

44、dd 24 ra-ethernet0ip add 24 raip route-static 24 配置 rb： rb-serial0ip add 24 rb-ethernet0ip add 24 rbip route-static 24 .2 riprip 協(xié)議協(xié)議簡介及配置簡介及配置 （1 1）riprip 協(xié)議簡介協(xié)議簡介 rip （路由信息協(xié)議） ，是一種較為簡單的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（interior gateway protocol，igp） ，主要

45、用于規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)中。rip 路由協(xié)議是基于距離矢量算 法的協(xié)議。通過 udp 報(bào)文進(jìn)行路由信息的交換。 rip 支持：水平分割、毒性逆轉(zhuǎn)和觸發(fā)更新機(jī)制，防止產(chǎn)生路由環(huán)路。rip 最多支持以跳數(shù)為衡量標(biāo)準(zhǔn)，最多 15 跳。在 rip 中，路由器到與它直接相連 網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)為 0，通過一個路由器可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)為 1。為限制收斂時間， rip 規(guī)定 cost 取值 015 之間的整數(shù)，大于或等于 16 的跳數(shù)被定義為無窮大， 即目的網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)不可達(dá)。rip 協(xié)議適用于中小型網(wǎng)絡(luò)，有 rip-1 和 rip-2。 rip-2 支持明文驗(yàn)證和 md5 認(rèn)證和 vlsm。 （2）riprip 協(xié)議的配置

46、命令協(xié)議的配置命令 啟動 rip 協(xié)議，進(jìn)入 rip 協(xié)議配置視圖：rip 在指定的網(wǎng)絡(luò)上使能 rip：network network-number 配置報(bào)文的定點(diǎn)傳送：peer ip-address （3）riprip 協(xié)議的配置實(shí)例協(xié)議的配置實(shí)例 要求：如圖 5-3 所示兩臺路由器背靠背相連、pc 兩臺、交換機(jī)一臺、網(wǎng) 線若干。 ra 相關(guān)參數(shù)： rb 相關(guān)參數(shù): s0/0：/24 s0/0：/24 e0/0: /24 e0/0: /24 pc1 相關(guān)參數(shù): pc2 相關(guān)參數(shù): ip: /24 e0/0:

47、/24 默認(rèn)網(wǎng)關(guān) : 默認(rèn)網(wǎng)關(guān): 圖 4-3 rip 配置 ra 配置： ra-serial0ip add 24 ra-ethernet0ip add 24 rarip ra-ripnetwork ra-ripnetwork rb 配置： rb-serial0ip add 24 rb-ethernet0ip add 24 rbrip rb-ripnetwork rb-ripnetwork 兩臺 pc 機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并通過 ping 進(jìn)行

48、測試其連通性。 .3 ospfospf 協(xié)議及配置協(xié)議及配置 (1)(1) ospf 簡簡介介 ospf(open shortest path first 開放式最短路徑優(yōu)先 )是一個內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 (interior gateway protocol,簡稱 igp)，用于在單一自治系統(tǒng) (autonomous system,as)內(nèi)決策路由。與 rip 相比，ospf 是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，而 rip 是距離矢量路由協(xié)議。 ospf 的協(xié)議管理距離（ ad）是 110。 (2)(2) ospf 配配置置命命令令 配置路由器的 router id：router id a.b.c.d

49、 啟動 ospf 協(xié)議：ospf process-id 配置 ospf 區(qū)域：area area-id 在指定網(wǎng)段使能 ospf：network ip-address wildcard-mask (3) ospf 配配置置實(shí)實(shí)例例 要求: 兩臺 pc 所在網(wǎng)段，通過兩臺使用 ospf 協(xié)議的路由器實(shí)現(xiàn)互連互通。 ra 相關(guān)參數(shù)： rb 相關(guān)參數(shù): s0/0：/30 s0/0：/30 e0/0: /24 e0/0: /24 pc1 相關(guān)參數(shù): pc2 相關(guān)參數(shù): ip: /24 ip: /24 圖 4

50、-4 ospf 配置連接 ra 配置： sysname routera router id /配置 router id 和 loopback0 地址一致/ radius scheme system domain system interface ethernet0/0 ip address interface serial0/0 link-protocol ppp ip address 52 interface null0 interface loopback0 ip address 55 ospf 1 /啟動 ospf 路由協(xié)議/ area /創(chuàng)建區(qū)域 0/ network /接口 loop 0 使能 ospf/ network 55 /接口 e0/0 使能 ospf/ net