網絡設備安裝與調試技術 課件 第2章-網段間的互聯 01基礎篇

第2章網段間的互聯編著：

秦燊勞翠金

已經實現物理互連的兩臺電腦，只有當它們的IP地址屬于同一網段，才能實現邏輯上的互通。若不同部門的電腦劃分到了不同的網段，它們之間邏輯上的互通，需要借助網關。2.1路由器的接口充當網關路由器的不同接口，可以充當各網段的網關。方法是在路由器連接本網段的接口上，配置一個屬于本網段的IP地址，用這個地址充當該網段的網關地址，并在電腦上將該地址配置為自己的缺省網關。當電腦有數據發(fā)往別的網段時，會將數據發(fā)給缺省網關，由缺省網關自己想辦法轉發(fā)。具體如何轉發(fā)，電腦并不需要知道。2.1.1思科設備充當網關在PacketTracer8中搭建如圖2-1所示拓撲。拓撲中路由器可看成被切為兩段，路由器的兩個接口地址分別屬于各自所在網段、充當各自網段的網關。各電腦則需要配置一個本網段的IP地址和一個指向路由器本段接口的網關。圖2-1路由器充當網關的拓撲1.為各網段規(guī)劃的地址如下：（1）左邊網段規(guī)劃為192.168.1.0/24。路由器左邊接口G0/0充當左邊網段的網關，地址為192.168.1.254、子網掩碼為255.255.255.0；PC0的地址為192.168.1.10、子網掩碼為255.255.255.0、缺省網關為192.168.1.254；PC1的地址為192.168.1.20、子網掩碼為255.255.255.0、缺省網關為192.168.1.254。（2）右邊網段規(guī)劃為192.168.2.0/24。路由器右邊接口G0/1充當右邊的網關，地址為192.168.2.254、子網掩碼為255.255.255.0；PC2的地址為192.168.2.10、子網掩碼為255.255.255.0、缺省網關為192.168.2.254；PC3地址為192.168.2.20、子網掩碼為255.255.255.0、缺省網關為192.168.2.254。2.根據規(guī)劃，為各電腦配置地址和網關。以PC0為例，配置如圖2-2所示。圖2-2PC0的IPConfiguration對話框3.路由器本身不帶顯示器和鍵盤，需要借助電腦的顯示器和鍵盤進行配置。方法如下：（1）將配置線的一端連接到電腦PC4的RS232口（COM1或COM2）上；（2）將配置線的另一段連接到路由器R1的Console口上：（3）如圖2-3所示，在PC4的Desktop選項夾點擊Terminal進入超級終端界面。圖2-3PC4屬性的Desktop選項夾4.如圖2-4所示，在彈出的對話框中點擊“OK”按鈕進入R1的配置界面。

圖2-4PC4的TerminalConfiguation對話框5.在R1的配置界面中，輸入以下命令進行配置：Wouldyouliketoentertheinitialconfigurationdialog?[yes/no]:no//選noRouter>enable//進入特權模式Router#configureterminal//進入全局配置模式Router(config)#hostnameR1//將路由器重新命名為R1R1(config)#interfacegigabitEthernet0/0//進入G0/0接口配置模式R1(config-if)#ipaddress192.168.1.254255.255.255.0//為接口G0/0配置地址R1(config-if)#noshutdown//通過取消當前接口的關閉狀態(tài)，使之開啟R1(config-if)#exit//返回上一層R1(config)#interfacegigabitEthernet0/1R1(config-if)#ipaddress192.168.2.254255.255.255.0R1(config-if)#noshutdown6.配置完成后的測試分兩種情況：一是不給各電腦配置缺省網關，二是給各電腦配置缺省網關。兩種情況配置完成后，都在PC0上ping各自的網關和其它三臺電腦。可以觀察到：（1）不給各電腦配置缺省網關時，PC0可以ping通自己的網關，也能ping通同一網段的電腦PC1；但ping不通不同網段的電腦PC2和PC3。（2）給各電腦配置缺省網關后，PC0不僅可以ping通自己的網關和同一網段的電腦PC1；還能ping通不同網段的電腦PC2和PC3。實現了不同網段電腦間的互聯。2.2靜態(tài)路由

路由器是通過查詢路由表來實現不同網段間數據的轉發(fā)的。路由表由路由條目組成，路由條目包含了兩項主要內容，一是目的網絡地址，

二是如何去往該目的網絡地址（如指定出接口或指定下一跳地址）。路由器的每個接口連接的是不同的網段，我們把與路由器各接口直接連接的網段稱為路由器的直連網段，把沒有與路由器接口直接連接的網段稱為非直連網段。直連網段的路由信息會自動加入到路由表中；非直連網段的路由信息不會自動加入到路由表中，需要通過配置靜態(tài)路由或動態(tài)路由實現。靜態(tài)路由的配置方法如下：

1.確定哪些網段是這臺路由器的非直連網段。

2.通過命令將各非直連網段及去往該非直連網段的下一跳地址配置到這臺路由器的路由表中（點到點網絡可直接配出接口）。

配置完成后，一旦路由器接收到需要轉發(fā)的數據時，就可以通過查詢路由表獲得去往目標網段的下一跳地址或出接口了。

2.2.1思科設備配置靜態(tài)路由

如圖2-9所示，在PacketTracer8中搭建拓撲并按以下規(guī)劃進行配置。圖2-9思科路由器配置靜態(tài)路由的拓撲

一、網段的規(guī)劃

拓撲中三臺路由器分隔了4個網段，4個網段的網絡地址分別是：192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24、192.168.4.0/24。網段1中的交換機SW1只起中轉連接作用，不需要進行配置。需要配置的有：電腦PC0、PC1和路由器R1的F0/0接口。它們的地址分別是192.168.1.10/24、192.168.1.20/24和192.168.1.1/24。其中，路由器R1的F0/0接口充當網段1的網關，PC0和PC1都需要將缺省網關配置為192.168.1.1，指向這個接口。

網段2包含路由器R1的F0/1接口和路由器R2的F0/0接口，它們的地址分別是192.168.2.1/24和192.168.2.2/24。

網段3包含路由器R2的F0/1接口和路由器R3的F0/1接口，它們的地址分別是192.168.3.1/24和192.168.3.2/24。

網段4中的交換機SW2只起連接作用，不需要進行配置。需要配置的包括電腦PC2、電腦PC3和路由器R3的F0/0接口，它們的地址分別是：192.168.4.10/24、192.168.4.20/24和192.168.4.1/24。其中，路由器R3的F0/0接口充當網段4的網關，PC2和PC3都需要將缺省網關配置為192.168.4.1，指向這個接口。二、靜態(tài)路由原理分析

按以上規(guī)劃配置后，測試發(fā)現PC0可以ping通PC1、R1的F0/0接口、R1的F0/1接口；無法ping通R2的F0/0接口及其它非直連網段的地址。如何讓PC0能ping通PC2呢？

分析：電腦PC0若有數據發(fā)往電腦PC2，PC0首先會比較目標地址192.168.4.10與自己的地址192.168.1.10是否屬于同一個網段，若是，則直接送達；若不是，則查看自己是否配有缺省網關，若有，則將數據發(fā)給缺省網關，由缺省網關轉發(fā)；若沒有，則認為目標不可達，將數據丟棄。

由于PC0的網絡地址是192.168.1.0，而目標主機的網絡地址是192.168.4.0，屬于不同網段，于是PC0查看是否配置了缺省網關，發(fā)現配有，于是PC0將數據發(fā)送給缺省網關192.168.1.1。網關和沿途路由器將進一步查看自身的路由表來確定能否轉發(fā)以及如何轉發(fā)的。

案例拓撲中有4個網段。對于R1來說，有2個是直連網段，有2個是非直連網段。其中，直連網段192.168.1.0/24和192.168.2.0/24會自動加到路由表中；非直連網段192.168.3.0/24和192.168.4.0/24需要通過配置靜態(tài)路由讓其加入路由表。

R1去往這兩個非直連網段的出接口都是f0/1、去往這兩個非直連網段的下一跳都是R2的F0/0接口的地址192.168.2.2。據此，R1的兩條靜態(tài)路由可用以下命令配置：R1(config)#iproute192.168.3.0255.255.255.0192.168.2.2R1(config)#iproute192.168.4.0255.255.255.0192.168.2.2

同樣的，可以觀察到R2的非直連網段也有2個，分別是192.168.1.0/24和192.168.4.0/24，從R2出發(fā)，去往這兩個非直連網段的下一跳地址分別是192.168.2.1和192.168.3.2。據此，R2的兩條靜態(tài)路由可用以下命令配置：R2(config)#iproute192.168.1.0255.255.255.0192.168.2.1R2(config)#iproute192.168.4.0255.255.255.0192.168.3.2

可以觀察到R3的非直連網段也是2個，可通過配置兩條靜態(tài)路由將它們加入到路由表中，命令如下：R3(config)#iproute192.168.1.0255.255.255.0192.168.3.1R3(config)#iproute192.168.2.0255.255.255.0192.168.3.1

三、完整的配置命令

1.R1的配置命令如下：Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#hostnameR1R1(config)#interfacefastEthernet0/0R1(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0R1(config-if)#noshutdownR1(config-if)#exitR1(config)#interfacefastEthernet0/1R1(config-if)#ipadd192.168.2.1255.255.255.0R1(config-if)#noshutdownR1(config-if)#exitR1(config)#iproute192.168.3.0255.255.255.0192.168.2.2R1(config)#iproute192.168.4.0255.255.255.0192.168.2.2R1(config)#exit

2.查看R1路由表的命令如下：R1#showiprouteC192.168.1.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0C192.168.2.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/1S192.168.3.0/24[1/0]via192.168.2.2S192.168.4.0/24[1/0]via192.168.2.2可以看到，直連網段192.168.1.0/24的出接口是F0/0；直連網段192.168.2.0/24的出接口是F0/1；去往192.168.3.0/24的下一跳地址是192.168.2.2，去往192.168.4.0/24的下一跳地址是192.168.2.2。

3.R2的配置命令如下：Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#hostnameR2R2(config)#interfacefastEthernet0/0R2(config-if)#ipaddress192.168.2.2255.255.255.0R2(config-if)#noshutdownR2(config-if)#exitR2(config)#intfastEthernet0/1R2(config-if)#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0R2(config-if)#noshutdownR2(config-if)#exitR2(config)#iproute192.168.1.0255.255.255.0192.168.2.1R2(config)#iproute192.168.4.0255.255.255.0192.168.3.2R2(config)#exit4.R3的配置如下：Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#hostnameR3R3(config)#interfacefastEthernet0/1R3(config-if)#ipaddress192.168.3.2255.255.255.0R3(config-if)#noshutdownR3(config-if)#exitR3(config)#interfacefastEthernet0/0R3(config-if)#ipaddress192.168.4.1255.255.255.0R3(config-if)#noshutdownR3(config-if)#exitR3(config)#iproute192.168.1.0255.255.255.0192.168.3.1R3(config)#iproute192.168.2.0255.255.255.0192.168.3.1R3(config)#exit5.通過showiproute命令可以查看R3的路由表。6.測試PC0與PC2互通性的命令如下：C:\>ping192.168.4.10

測試時可以看到前三個數據包不通，第4個數據包ping通了。再次運行ping命令時，所有從PC0發(fā)出的數據包都能與PC2互通了。前三個數據包不通是因為PC0到PC2沿途的電腦或設備需要通過ARP協議學習相關IP地址對應的MAC地址。2.3默認路由

如圖2-9所示的網絡拓撲中，R1作為左邊網絡的出口路由器，去往所有其它網段的下一跳都是R2的F0/0接口，所以R1上只需配置一條默認路由，將默認路由的下一跳指向R2的F0/0接口，就可以取代R1上所有去往其它網段的靜態(tài)路由了。

同理，R3作為右邊網絡的出口路由器，也只需配置一條默認路由，將默認路由的下一跳指向R2的F0/1接口，就可以取代R3上所有去往其它網段的靜態(tài)路由了。

配置命令中，默認路由的目的地址和子網掩碼用“0.0.0.00.0.0.0”表示。2.3.1思科設備配置默認路由在原來實驗的基礎上，先取消相應路由器上原來已配置的靜態(tài)路由，再添加一條新的默認路由即可。

1.R1的配置如下：R1>enableR1#showrunning-config|sectioniproute//查看已配靜態(tài)路由iproute192.168.4.0255.255.255.0192.168.2.2iproute192.168.3.0255.255.255.0192.168.2.2R1#configureterminalR1(config)#noiproute192.168.4.0255.255.255.0192.168.2.2//刪除已配靜態(tài)路由R1(config)#noiproute192.168.3.0255.255.255.0192.168.2.2//刪除已配靜態(tài)路由R1(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0192.168.2.2//配置默認路由R1(config)#doshowrun|sectioniproute//查看配好的默認路由iproute0.0.0.00.0.0.0192.168.2.2//查看到的結果2.R2保留原來配置的靜態(tài)路由不變。3.R3的配置如下：R3>enableR3#showrunning-config|sectioniproute//查看已配靜態(tài)路由iproute192.168.1.0255.255.255.0192.168.3.1//查看到的結果iproute192.168.2.0255.255.255.0192.168.3.1R3#configureterminalR3(config)#noiproute192.168.1.0255.255.255.0192.168.3.1//刪除已配靜態(tài)路由R3(config)#noiproute192.168.2.0255.255.255.0192.168.3.1//刪除已配靜態(tài)路由R3(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0192.168.3.1//配置默認路由R3(config)#doshowrunning-config|sectioniproute//查看配好的默認路由iproute0.0.0.00.0.0.0192.168.3.1//查看到的結果配置完成后，通過ping命令測試?？梢钥吹?，將R1和R3的靜態(tài)路由改為默認路由后，仍然可以全網互通。2.3.2華為設備配置默認路由在“華為設備配置靜態(tài)路由”案例的基礎上繼續(xù)實現默認路由的配置。1.刪除R1的靜態(tài)路由，改為默認路由，命令如下：<R1>system-view[R1]displaycurrent-configuration|includeroute//查看已配靜態(tài)路由iproute-static192.168.3.0255.255.255.0192.168.2.2//查看到的結果iproute-static192.168.4.0255.255.255.0192.168.2.2[R1]undoiproute-static192.168.3.0255.255.255.0192.168.2.2//刪除已配靜態(tài)路由[R1]undoiproute-static192.168.4.0255.255.255.0192.168.2.2[R1]iproute-static0.0.0.00192.168.2.2//改配默認路由2.R2的靜態(tài)路由保持不變。2.3.2華為設備配置默認路由3.刪除R3的靜態(tài)路由，改為默認路由，命令如下：[R3]displaycurrent-configuration|includerouteiproute-static192.168.1.0255.255.255.0192.168.3.1//查看到的結果iproute-static192.168.2.0255.255.255.0192.168.3.1[R3]undoiproute-static192.168.1.0255.255.255.0192.168.3.1[R3]undoiproute-st