计算机网络实验——Cisco实验项目3 网络互连与路由协议的配置

实验项目3 网络互连与路由协议的配置

使用Ciskco Packet tracer软件

1．实验目的

理解路由器转发分组的机制。

理解路由表的作用、基本结构。

掌握静态路由、RIP路由协议的基本配置方法。

2．实验内容

利用网络仿真软件（如Packet Tracer等）进行网络规划设计，包括设计网络拓扑结构、网络设备选择、参数配置、数据分析等。具体实验内容如下：

（1）利用Packet Tracer仿真软件搭建一个互联网。

（2））查看、配置主机和相关网络设备的参数。

（3）测试网络连通性。

通过本实验使学生学会使用网络仿真软件的一般方法，理解网络地址与路由技术的基本原理，掌握计算机网络规划建设的基本方法，并能够借助网络仿真软件进行计算机网络系统模拟仿真，满足网络工程项目建设的需求。

3．基本要求

（1）课前准备：仔细阅读实验指导书，详细规划实验过程和步骤，设计实验数据记录表，对相关知识做好预习和准备。

（2）实验过程：按照实验指导书要求，完成实验内容，记录好实验过程、关键数据和实验结果。

（3）实验报告：根据实验情况及时撰写实验报告，实验报告应包含实验目的、实验内容、实验步骤、实验数据及分析，以及实验总结等内容。

4. 实验步骤

（1）路由表（Routing Table）：存储在路由器的内存中，用于指示路由器如何将IP数据包转发至正确目的地的信息表。路由表的基本结构如表3-1所示。

表3-1 路由表基本结构

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）	Interface（接口）

• destination ：目的地址（网络、主机）
• mask（掩码）：目的网络中的子网掩码
• nexthop（地址）：下一跳路由器的IP地址
• interface（接口）：该路由的发送接口名

（2）路由表的形成

• 直连网段

配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由。

直连路由：路由器接口所连接的子网的路由方式称为直连路由。

直连路由是由链路层协议发现的，该路径信息不需要网络管理员维护，也不需要路由器通过某种算法进行计算获得，只要该接口处于活动状态(Active)，路由器就会把通向该网段的路由信息填写到路由表中去，直连路由无法使路由器获取与其不直接相连的路由信息。  

• 非直连网段

需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中。

静态路由：由管理员手工配置、维护路由表，

动态路由：由相关的路由协议按一定的算法自动生成和维护路由表。

（3）建立如图3-1所示实验拓扑结构，按照表3-2中IP地址和子网掩码信息给每一台路由器的每一个端口配置IP 地址以及掩码，MAC地址请根据自己建立的网络拓扑图中每台PC实际的MAC地址如实填写（注意：MAC地址每个人的都不一样）。各设备互连的端口号根据自己实验拓扑的实际情况填写在（实践连接端口的端口号）的括号里（如R_A路由器（左）端口，实践对应FastEthernet 0/0端口，则端口号填FastEthernet 0/0）。根据图3-1的网络拓扑结构和表3-2的相关参数，自行为主机PC1、PC2、PC3、PC4配置IP地址，子网掩码和默认网关，完成表3-3的内容。

 

1．实验目的

理解路由器转发分组的机制。

理解路由表的作用、基本结构。

掌握静态路由、RIP路由协议的基本配置方法。

2．实验内容

利用网络仿真软件（如Packet Tracer等）进行网络规划设计，包括设计网络拓扑结构、网络设备选择、参数配置、数据分析等。具体实验内容如下：

（1）利用Packet Tracer仿真软件搭建一个互联网。

（2））查看、配置主机和相关网络设备的参数。

（3）测试网络连通性。

通过本实验使学生学会使用网络仿真软件的一般方法，理解网络地址与路由技术的基本原理，掌握计算机网络规划建设的基本方法，并能够借助网络仿真软件进行计算机网络系统模拟仿真，满足网络工程项目建设的需求。

3．基本要求

（1）课前准备：仔细阅读实验指导书，详细规划实验过程和步骤，设计实验数据记录表，对相关知识做好预习和准备。

（2）实验过程：按照实验指导书要求，完成实验内容，记录好实验过程、关键数据和实验结果。

（3）实验报告：根据实验情况及时撰写实验报告，实验报告应包含实验目的、实验内容、实验步骤、实验数据及分析，以及实验总结等内容。

4. 实验步骤

（1）路由表（Routing Table）：存储在路由器的内存中，用于指示路由器如何将IP数据包转发至正确目的地的信息表。路由表的基本结构如表3-1所示。

表3-1 路由表基本结构

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）	Interface（接口）

• destination ：目的地址（网络、主机）
• mask（掩码）：目的网络中的子网掩码
• nexthop（地址）：下一跳路由器的IP地址
• interface（接口）：该路由的发送接口名

（2）路由表的形成

• 直连网段

配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由。

直连路由：路由器接口所连接的子网的路由方式称为直连路由。

直连路由是由链路层协议发现的，该路径信息不需要网络管理员维护，也不需要路由器通过某种算法进行计算获得，只要该接口处于活动状态(Active)，路由器就会把通向该网段的路由信息填写到路由表中去，直连路由无法使路由器获取与其不直接相连的路由信息。  

• 非直连网段

需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中。

静态路由：由管理员手工配置、维护路由表，

动态路由：由相关的路由协议按一定的算法自动生成和维护路由表。

（3）建立如图3-1所示实验拓扑结构，按照表3-2中IP地址和子网掩码信息给每一台路由器的每一个端口配置IP 地址以及掩码，MAC地址请根据自己建立的网络拓扑图中每台PC实际的MAC地址如实填写（注意：MAC地址每个人的都不一样）。各设备互连的端口号根据自己实验拓扑的实际情况填写在（实践连接端口的端口号）的括号里（如R_A路由器（左）端口，实践对应FastEthernet 0/0端口，则端口号填FastEthernet 0/0）。根据图3-1的网络拓扑结构和表3-2的相关参数，自行为主机PC1、PC2、PC3、PC4配置IP地址，子网掩码和默认网关，完成表3-3的内容。

 

图3-1实验拓扑结构

表3-2 设备/接口参数表

设备/接口	连接另一个路由器的端口（实践连接端口的端口号）	IP地址	MAC地址
路由器RA（左）接口	路由器RB（上）接口（  FastEthernet 0/0     ）	192.168.1.1/30	00D0.BA1B.0037
路由器RA（右）接口	路由器RC（上）接口（      FastEthernet 0/0  ）	192.168.1.5/30	0002.1746.B594
路由器RB（上）接口	路由器RA（左）接口（  FastEthernet 0/0      ）	192.168.1.2/30	000C.CF1C.08A3
路由器RB（下）接口	交换机（左）（  FastEthernet 0/1      ）	192.168.18.1/24	000C.85AD.E621
路由器RC（上）接口	路由器RA（右）接口（ FastEthernet 1/0       ）	192.168.1.6/30	0001.4242.EA96
路由器RC（下）接口	交换机（右）（    FastEthernet 0/1     ）	192.168.22.1/24	00E0.8FED.3599

表3-3 PC1-PC4参数配置表

主机	IP地址	子网掩码	默认网关
PC1	192.168.18.2	255.255.255.0	192.168.18.1
PC2	192.168.18.3	255.255.255.0	192.168.18.1
PC3	192.168.22.2	255.255.255.0	192.168.22.1
PC4	192.168.22.3	255.255.255.0	192.168.22.1

 

（4）查看各路由器的初始路由表，点击工具栏“”然后在相应的路由器上点击出现如图菜单，选择“Routing Table”就可以查看路由表。完成表3-5、3-6、3-7所示路由器R_A、R_B、R_C路由器的路由表。

表3-5 路由器R_A初始路由表

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）	Interface（接口）
192.168.1.0	255.255.255.252	---	FastEthernet 0/0
192.168.1.4	255.255.255.252	---	FastEthernet 0/0

表3-6 路由器R_B初始路由表

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）	Interface（接口）
192.168.1.0	255.255.255.252	---	FastEthernet 0/0
192.168.18.0	255.255.255.0	---	FastEthernet 1/0

表3-7 路由器R_C初始路由表

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）	Interface（接口）
192.168.1.4	255.255.255.252	---	FastEthernet 0/0
192.168.22.0	255.255.255.0	---	FastEthernet 1/0

（6）保存设备配置文件及整个工程，点击路由器，在打开的窗口选择“Config”选项卡，如图3-2所示。点击“NVRAM”右侧的“Save”按钮即可保存路由器的配置文件。然后在图3-3主界面点击菜单“File”，选择“Save as”即可保存工程（注：只保存工程文件不保存路由器的配置文件，下次打开工程文件时路由器的配置信息都没有了；设备配置文件和工程都保存后，下次打开工程文件时，路由器的配置信息都还在；只要保存工程文件PC相关参数也一块保存）。保存两个工程，分别为“静态路由.pkt”和“RIP.pkt”,后面的路由配置直接在基本配置的基础上完成即可。

  

图3-2 Config选项卡                图3-3 主界面窗口

（7）静态路由的配置

打开之前保存的“静态路由.pkt”文件。静态路由就是管理员手工维护路由表，即在某个路由器上按照路由表结构填写所需的路由信息，其中Nexthop（下一跳）和Interface（接口）选择其中一项（一般使用Nexthop（下一跳））。

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）	Interface（接口）

在cisco packet tracer软件中有两种配置静态路由的方法，通过命令配置（通用方法）和通过界面配置。

1命令行配置：点击需要配置的路由器，在打开的窗口选择“CLI”选项卡进入如图3-4所示命令行界面，在Router>提示符下输入“enable”进入特权模式，如图3-5所示，在Router# 提示符下输入“configure terminal ”进入全局配置模式，如图3-6所示，在Router(config)#命令提示符后可以配置静态路由。

IP路由配置命令格式：ip route network mask {address | interface} [distance]，其中：

network prefix（网络前缀）：指定目的网络的网络地址

mask（掩码）：目的网络中的子网掩码

address（地址）：下一跳路由器的IP地址

interface（接口）：该路由的发送接口名

distance（距离）：可选，管理距离

例：配置到网络192.168.1.0/24的下一跳地址为172.16.1.1的路由，在全局配置模式下输入命令：

Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.1.1

    图3-4 命令行界面                      图3-5 特权模式                              图3-6  全局配置模式

2界面配置：点击需要配置的路由器，在打开的窗口选择“config”选项卡进入如图3-7所示界面，点击左侧导航栏“ROUTING”下的“Static”选项，即可进入静态路由配置界面，如图3-8所示。按提示在“Network”、“Mask”、“Next Hop”输入所需信息即可。

3使用静态路由为步骤（3）建立的图3-1所示实验拓扑结构中各路由器配置路由信息，是的整个网络能够连通，查看路由表，完成表3-7、3-8、3-9对应的路由器R_A、R_B、R_C的路由信息，并完成表3-10连通性测试的相关信息（在实时模式下(Realtime)测试连通性（测试3次），如果不能连通切换到仿真模式(Simulation)模式下测试并进行分析）。

  

    图3-7 “Static”选项                                               图3-8 静态路由配置界面

表3-8 路由器R_A路由表

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）
192.168.18.0	255.255.255.0	192.168.1.2
192.168.22.0	255.255.255.0	192.168.1.6

表3-9 路由器R_B路由表

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）
192.168.1.4	255.255.255.252	192.168.1.1
192.168.22.0	255.255.255.0	192.168.1.1

表3-10 路由器R_C路由表

Destination（目的地）	Mask（掩码）	Nexthop（下一跳）
192.168.1.0	255.255.255.252	192.168.1.5
192.168.18.0	255.255.255.252	192.168.1.5

表 3-10 连通性测试表

源主机<-->目的主机 <-->:源主机和目的主机之间的通信 -->:源主机向目的主机发送数据 <--：目的主机向原主机响应（返回）数据		数据包是否能够到达目的主机，如果不能在什么地方出现了问题	分析及解决方法
PC1<-->PC3	PC1-->PC3	能
	PC1<--PC3	不能	在设置R_C的路由表时一开始错误的将192.168.18.0的子网掩码设置为30导致当时PC3向ip地址是192.168.18.4的PC1传送时无法跳转，修改错误的路由表项后可以连通

 

注：在配置pc的网关时必须与对应路由器的ip地址一致

该软件中模拟器只会显示接口或者下一跳中的一个