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(shè)計

【背景描述】

????????假設(shè)校園網(wǎng)分為 2 個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)使用 1 臺路由器連接 2 個子網(wǎng)， 現(xiàn)要在路由器上 做適當配置，實現(xiàn)校園網(wǎng)內(nèi)各個區(qū)域子網(wǎng)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(shè)置 2 ?個 Loopback 端口模擬子網(wǎng)，設(shè)置靜態(tài)路由，實現(xiàn)所有子網(wǎng)間的互通。

【實驗拓撲】

【實驗設(shè)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(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，能夠根據(jù) IP 包頭的信息，選擇一條最佳路徑，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā) 出去。實現(xiàn)不同網(wǎng)段的主機之間的互相訪問。

路由器是根據(jù)路由表進行選路和轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)生本接口IP 所在網(wǎng)段的路由信息。

(2)靜態(tài)路由 ： 在拓撲結(jié)構(gòu)簡單的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)管員通過手工的方式配置本路由器未知網(wǎng)段的路由信息，從而實現(xiàn)不同網(wǎng)段之間的連接。

(3)動態(tài)路由協(xié)議學習產(chǎn)生的路由：在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中， 或網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)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(shè)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(nèi)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(wǎng)絡(luò)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(guān)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(shè)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(wǎng)絡(luò)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(shè)置串口的時鐘

RouterA(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 ??！設(shè)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(shè)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)掩碼，并且接口處于激活狀態(tài)。對于串口連接，我們設(shè)置了時鐘頻率，因為這是 DCE 設(shè)備的要求。Loopback 接口用于模擬子網(wǎng)，以便在不實際連接物理網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(wǎng)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(yīng)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(wǎng)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(shè)置到子網(wǎng)?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(shè)置到子網(wǎng) 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(shè)置到子網(wǎng)?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(shè)置到子網(wǎng) 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(jīng)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(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)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(jié)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(shè)置。接口配置的查看幫助我們確認物理連接的設(shè)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(jié)果截圖，并表述你的理解）

同理RouterA

5.?測試網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)連通性。這次，預期 ping 命令會成功，因為靜態(tài)路由已經(jīng)建立了不同子網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)連通性。這次，預期 ping 命令會成功，因為靜態(tài)路由已經(jīng)建立了不同子網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)連通性。這次，預期 ping 命令會成功，因為靜態(tài)路由已經(jīng)建立了不同子網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)連通性。這次，預期 ping 命令會成功，因為靜態(tài)路由已經(jīng)建立了不同子網(wǎng)之間的通信路徑。

四、實驗總結(jié)

????????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(wǎng)絡(luò)設(shè)備上配置靜態(tài)路由以實現(xiàn)不同子網(wǎng)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(jù)靜態(tài)路由表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，以及靜態(tài)路由在小型或特定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的應(yīng)用。

????????實驗結(jié)果表明，靜態(tài)路由配置成功后，不同子網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)連通性的實現(xiàn)。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(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)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(guān)鍵點和難點有：時鐘頻率的設(shè)置：在串口連接中，必須在DCE端設(shè)置時鐘頻率，這是實驗中的一個關(guān)鍵點。雙向靜態(tài)路由配置：為了實現(xiàn)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(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，對于掌握靜態(tài)路由至關(guān)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(jù)路由表進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)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(jīng)常變化的網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用中，靜態(tài)路由通常與其他動態(tài)路由協(xié)議結(jié)合使用，以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)需求和環(huán)境。例如，在一些特定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，如企業(yè)內(nèi)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)設(shè)計和維護中的作用和限制，為未來處理更復雜的網(wǎng)絡(luò)問題打下了堅實的基礎(chǔ)。