子网互建与静态路由配置【实验 目的】通过设计有两个路由器的网络及静态路由的配置理解静态路由原理。【实验 任务】1、按照给出的参考拓扑图构建逻辑拓扑图。2、按照给出的配置参数表配置各个设备。3、练习静态路由的配置。4、完成连通性测试和包传输路径跟踪测试。建议实验学时：2 学时。【实验 背景】静态路由是指由网络管理员手工给出的路由信息，建立路由表。静态路由适合在规模较小、不经常改变的网络。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由一般适用于比较简单的网络环境，在这样的环境中，网络管理员易于清楚地了解网络的拓扑结构，便于设置正确的路由信息。静态路由选择有许多优点： 1、不需要动态路由选择协议，这减少了路由器的计算和带宽开销。 2、在小型互连网络上很容易配置。 3、可以控制路由选择。 【实验拓扑 与 配置参数】实验的参考拓扑图和参考配置参数如图所示。图 6.1 参考拓扑图表 6.1 配置参数表路由器信息(子网掩码均为 255.255.255.0)路由器名称 类型 IP 地址 时钟频率Router a 2620XM Fa0/0: 192.168.1.1S0/0: 192.168.2.1 56000Router b 2620XM Fa0/0: 192.168.3.1S0/0: 192.168.2.2PC 信息 (子网掩码均为 255.255.255.0)主机名 IP 地址 缺省网关 所属网段PC0 192.168.1.2 192.168.1.1 192.168.1.0PC1 192.168.1.3 192.168.1.1 192.168.1.0PC2 192.168.3.2 192.168.3.1 192.168.3.0PC3 192.168.3.3 192.168.3.1 192.168.3.0Hub 信息Hub 名称 类型 所属网段Hub 0 Hub-PT 192.168.1.0Hub 1 Hub-PT 192.168.3.0【实验设备】PC 机 4 台；Cisco 路由器 2620XM 2 台；反转线 1 根；串行线缆 1 对；HUB 2 台，直通线 6 根。 （本实验在 packet tracer 4.0 环境下完成）【实验步骤】步骤 1 参考附录中 PackeTracer4.0 的使用方法，按照图 6.1 参考拓扑图将设备连接起来，并按照表 6.1 参数配置表配置各个设备。步骤 1.1 以 Router a 和 192.168.1.0 网络设备的配置为例步骤 1.1.1 Router a 的配置1. 配置以太网端口Route#configure terminal Router(config)# hostname Ra （改名为a）Ra (config)# interface FastEthernet0/0Ra (config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0Ra (config-if)# no shutdown2.配置串行端口Ra(config)# interface Serial0/0Ra(config-if)# bandwidth 56 （串行线两端都需要设定带宽）Ra(config-if)# clock rate 56000 （串行线中 DCE 端需设定时钟，DTE 端则不需要）Ra(config-if)# ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 Ra(config-if) #no shutdown步骤 1.1.2 192.168.1.0 网络中 PC0 和 PC1 的配置。主机的 IP 址和网关根据配置参数表分配好的地址进行设计即可。192.168.1.0 网络中的Hub 不需要进行配置。单击拓扑图中的 PC0 图标。在弹出的配置界面中，选择 Desktop 标签，在选择 IP Configuration ，便可配置主机 IP 址和网关。同样可配置 PC1。步骤 1.2 按例给出 Router b 和 192.168.3.0 网络设备的配置.步骤 2 配置静态路由。步骤 2.1 以 Router a 中静态路由配置为例。 （Router a 上需配置到达所有网段的路由信息，才能与各个网段连通，因为参考拓扑比较简单，192.168.1.0 网段和 192.168.2.0 网段是直连的网段，所以只需要配置到192.168.3.0 网段的路由信息。 ）步骤 2.1.1 登陆到路由器 Router a 的 CLI。步骤 2.1.2 进入全局模式，键入命令：Ra (config) # ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2步骤 2.1.3 检查配置的路由信息是否在路由表中。用 show ip route 命令。Ra# show ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area* - candidate default, U - per-user static route, o - ODRP - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not setC 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0 /指示 192.168.1.0 是 Router a 的直连网络 C 192.168.2.0/24 is directly connected, Serial0/0S 192.168.3.0/24 1/0 via 192.168.2.2 /指示这条路由信息是静态配置而来，192.168.3.0 网络是静态配置而得。步骤 2.1.4 在特权配置模式下输入：Ra # copy running-config startup-config 将运行的配置文件保存一下。步骤 2.2 按例给出 Router b 到达网络 192.168.1.0 的静态路由。步骤 3 连通性和包传输路径的跟踪测试； 步骤 3.1 连通性测试。步骤 3.1.1 主机间连通性测试。以 PC0 到 PC2 的连通性测试为例。单击拓扑图中的 PC0 图标。在弹出的配置界面中，选择 Desktop 标签，选择 Command Prompt，键入 ping 命令。PC ping 192.168.3.2注意：模拟环境不同与实际环境。Ping 命令的结果不能自动生成。模拟环境下使用Ping 命令时，ICMP 数据报的传输路径可以在仿真环境中 Simulation 模式下察看到，点击右下角 Simulation 模式图标，在 Event List 中便可看到 Ping 事件，在工作区便会看到传输的包，然后点击 Auto Capture 按钮，可以看到包在设备间传输，同时便可看到 Ping 的结果。如图 6.2。图 6.2 Ping 命令视图查看结果，如果 Ping 通则网络正常，Ping 不通，则就要进行故障排查。步骤 3.1.2 按例完成其他主机间连通性测试。步骤 3.1.3 路由器间连通性测试。以 Router a 到 Router b 的连通性测试为例。在 Router a 的命令行界面中输入以下命令：Ra# ping 192.168.3.1查看结果，如果 Ping 通则网络正常，Ping 不通，则就要进行故障排查。步骤 3.2 包传输路径跟踪测试。数据在三层的处理过程，可以以 PC0 到 PC2 的连通性测试时发送的 ICMP 数据报在路由器上的处理为例。路由器工作在 OSI 模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即 IP 地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据先被送到路由器，再由路由器转发出去。路由器转发 IP 分组时，只根据 IP 分组目的 IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把 IP 分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。如果没有到达目的网络的路由信息时，会将收到的数据发送到默认网关。由 PC0 发送的 ICMP 数据报传送到路由器 Router a 时， Router a 的 Fa0/0 端口接收数据。然后对数据向上进行解封装，到第三层时，查看目的 IP 地址，并查看目的 IP 址是否在路由选择表中，如果在路由表中就转发到相应的端口 s0/0 中。在 PC1 的命令模式中键入 ping 192.168.3.2 命令，同样会在 Simulation 模式下的 Event List 中会看到 Ping 事件，在工作区便会看到传输的包。如上图 6.2 所示.步骤 3.2.1 当 ICMP 包传输到 Router a 时，可以单击图 6.2 中 Event List 右侧的 Info框在弹出的 PDU 信息界面中就可以查看包在 Router a 上的处理过程，也可以直接单击工作区中处于 Router a 上的包进入 PDU 信息界面。如图 6.3 所示：如图 6.3 PDU 信息界面从图 6.3 中，可以看到一些信息。在图中左侧的 In Layers，layer1 的 Fa0/0 是接收包的端口。Layer2 显示的是以太网帧的源 MAC 地址和目的 MAC 地址，在这一层 Router a 查看数据中的目的 MAC 地址与接收端口的 MAC 地址是否匹配，然后进行解封装。在Layer3， Router0 查看目的 IP 与端口的 IP 是否匹配，然后查看目的 IP 地址是否在路由选择表中，发现有目的 IP 址的路由信息,此路由信息是静态配置而得。则在图中右侧的 Out Layers 的 layer3 中决定转发，在 Layer2 用源 MAC 和目的 Mac 址址对数据进行封装，封装成 HDLC 帧。layer1 则将数据从 S0/0 端口中发送出去。步骤 3.2.2 在图 6.3 中选择 Inbound PDU Details 标签，便可查看进入 Router a 数据报细节，如图 6.4 所示。在 Ethernet II 中可以看到以太网帧的源 MAC 地址0090.4208.BCD2.3CAD 和目的 MAC 地址 00D0.BCD2.63BE；在 IP 中可以看到源 IP 地址192.168.1.2 和目的 IP 地址 192.168.3.2。同样在图 6.3 中选择 Outbound PDU Details 标签，便可查看出 Routera 数据报细节，如图 6.5 所示。在图中同样可查看帧格式和 IP 地址等信息。图 6.4 与图 6.5 区别是帧的格式不同。因为数据从路由器流出时是要进行串行传输，要使用 HDLC 帧，而不在是以太网帧的格式。图 6.4 Inbound PDU Details 界面图 6.5 Outbou