实验三 网络互连操作实验

一、实验目的

1. 理解网络互联的基本原理

2．认识路由器的端口、型号

3. 掌握路由器的路由配置

二、实验环境与设备

本实验在PC机上利用模拟软件Packet Tracer进行操作。

三、实验内容

1.路由器接口的配置

2.静态路由配置

3.默认路由配置

4.动态路由配置

四、实验步骤

1. 认识路由器的接口

（1）Console口：使用专用配置线缆（一头是RJ45水晶头，一头是串口）连接计算机的串口，利用终端仿真程序（如Windows的超级终端）进行路由器配置。

（2）AUX口：主要用于远程配置、拨号连接、与modem连接等，是异步接口。

（3）LAN接口：使用RJ45接口的双绞线的以太网接口

（4）WAN接口：高速同步串口，主要用来与目前广泛应用的DDN、帧中继、X.25等广域网设备进行专线连接。

图4-1 路由器接口

2. 认识模拟器Packet Tracer中路由器的接口

在Packet Tracer添加一个Generic路由器，双击路由器图标，在弹出的窗口中选择Config如图4-2所示，认识路由器的端口。其中，端口FastEthernet是以太网口，通常用来连接内网中的计算机或交换机；端口Serial是串口，通常用来连接另一个网络中路由器的Serial端口，通过这种端口所连接的网络的两端要求配置时钟频率以实现实时同步。

图4-2 模拟路由器的接口

3. 路由器接口的配置

创建如图4-3所示的拓扑结构图。

图4-3 网络拓扑

（1）为主机PC0，PC1，PC2配置IP地址、子网掩码和默认网关。

Router>en

Router#conf t

Router(config)#int f0/0

Router(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

//配置接口f0/0的IP地址

Router(config-if)#no shutdown  //开启f0/0端口

Router(config-if)#exit

Router(config)#int s2/0

Router(config-if)# ip address 172.16.1.2 255.255.255.0

//配置接口s2/0的IP地址

Router(config-if)# clock rate 000  //设置时钟频率

Router(config-if)#no shutdown  //开启f0/0端口

Router(config-subif)#end   //返回到模式

Router#show ip route   //显示路由器的路由表

备注:

enable 进入模式

config terminal 进入全局配置模式

interface S1 进入接口配置模式

ip address 172.16.16.1 255.255.0.0 配置地址和子网掩码

exit 推出接口配置模式，到全局配置模式

ip default-gateway 172.16.16.254 在全局配置模式下配置网关

（4）请参考步骤（3），给出配置路由器Router1和路由器Router2的各接口IP地址的配置命令。

[提示]：

●在设置路由器的各接口IP地址和子网掩码后，要用命令：no shutdown开启该接口；

●Router0的串口S2/0和Router2的串口S2/0之间用V.35线缆连接，要在Router0的串口S2/0处设置时钟频率，命令为：clock rate 000，以实现两个串口的同步通信。

●同样，Router2的串口S3/0和Router1的串口S3/0之间也要设置时钟频率，命令为：clock rate 000，以实现两个串口的同步通信。

●使用show interface 命令查看各接口的配置结果。

Router#show int s2/0        //查看s2/0接口的配置信息

[说明]：如果接口没有用命令：no shutdown开启，则上图中划线部分将提示：Serial2/0 is administratively down, line protocol is down (disabled)。

（5）查看路由器的路由表

使用命令：show  ip  route显示路由表中的路由信息。保存此时路由器显示的路由信息，以便与后面的实验结果进行比较。（C表示直连路由）

Router0的路由表：

    Router1的路由表：

Router2的路由表：

（6）测试主机之间的连通性

在PC0中PING PC2，显示PC0与PC2不能连通的原因是：主机不可达，为什么？

未设置静态路由。

（7）请把配置结果保存为4-1.pkt，并另存为为4-2.pkt。4-1.pkt文件保留给后续实验时使用。如果在进行静态路由配置时，由于配置错误但找不出错误之处时使用4-1.pkt重新开始配置。

4. 配置静态路由

（1）在Router0中添加一条到网络192.168.3.0的静态路由，命令如下：

Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 172.16.1.1

//命令格式：ip route 目的网络 子网掩码  下一跳IP

[说明]：此时的“下一跳IP”是指Router2的接口s2/0的IP

（2）再去查看Router0路由表，与步骤3（5）中的路由表进行对比，观察路由表的变化情况。

（3）在PC0中PING PC2，显示不连通的原因是：请求超时，为什么？

Route2未设置静态路由。

（4）在Router2中添加一条到网络192.168.1.0的路由后，路由表如下：

Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.1.2

（5）在PC0中PING PC2，结果如何？ 

Ping 通。

（6）参考以上步骤，在Router1和Router2中各添加一条静态路由，以实现PC1与PC2的互通。请写出你所使用的配置命令、主机间的连通性测试结果以及Router1和Router2的路由表。

（7）测试PC0与PC1的连通性

此时，PC0与PC2可以互通，PC1与PC2可以互通，但是PC0与PC1的却是不连通的。请查看Router0和 Router2的路由表，分析不连通的原因。

（8）如何实现PC0与PC1的互通。请写出你所使用的配置命令、主机间的连通性测试结果以及Router0和Router1的路由表。

（9）保存当前配置正确的文件4-2.pkt,并另存为4-3.pkt。

5. 设置默认路由

经过上一个实验（即配置静态路由）的操作后，路由器Router0的路由表如下：（S表示静态路由）

从Router0的路由表中可知，PC0向PC1发送的数据包，由路由表中第3条路由转发给172.16.1.1的接口（即Router2的S2/0接口）； PC0向PC2发送的数据包，由路由表中第4条路由转发给172.16.1.1的接口（即Router2的S2/0接口）；换句话说，PC0想要访问PC1和PC2所在网络，需要在Router0中添加两条静态路由。这两条静态路由的下一跳IP地址相同，并且Router0所在网络只有一条通路连接其它网络。这种情况下，如果使用默认路由，则Router0只需设置一条默认路由就可使PC0可访问PC1和PC2两个网络，这样Router0的路由表将变得更加简单。下面我们来看看默认路由的配置：

【说明】如果直接使用前面实验步骤中保存的4-1.pkt文件，则可以省略步骤（1）。

（1）首先，打开4-3.pkt文件，删除Router0中到达PC1和PC2所在网络的静态路由，删除后只留下直连路由。参考命令如下：

Router#conf t

Router(config)#no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0

Router(config)#no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0

Router(config)#exit

Router#show ip route  //查看是否删除成功

（2）接着，在Router0中添加一条默认路由，命令为：

Router#conf t

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.1.1

Router(config)#exit

（3）查看Router0的路由表：

Router#show ip route  

路由表中的路由信息为：（S*为默认路由）

（4）测试PC0与PC1,PC2的连通性（通）。

[说明]：在路由选择过程中，如果路由表中没有明确指明一条到达目的网络的路由信息，那么就可以把数据报转发到默认路由指定的路由器。

（5）参考以上步骤（1）-（4），在路由器Router1中使用默认路由，使得PC1可以PING通PC0和PC2。请写出你所使用的命令、连通性测试结果以及路由器Router1中的路由表。

（6）保存当前配置正确的文件4-3.pkt,并另存为4-4.pkt。

（7）思考：对于路由器Router2，可以用一条默认路由代替两条静态路由吗？为什么？

6. 动态路由协议RIP的配置

本实验使用与上一个实验相同的网络拓扑结构，如果在文件4-4.pkt的基础上进行实验，那么在配置RIP协议之前，先把三个路由器中的静态路由和默认路由全部删除，或者直接使用4-1.pkt文件，然后按如下步骤操作。

（1）查看三个路由器的路由表信息，可看到此时路由表中只有直连路由C。

（2）在Router0上配置RIP协议，配置命令如下：

Router#conf t  

Router(config)#router rip   //设置RIP协议

Router(config-router)#network 192.168.1.0

Router(config-router)#network 172.16.1.0

//network命令功能：发布直连路由

Router(config-router)#exit

Router(config)#

（3）在Router1和Router2上配置RIP协议的命令与上面相似。请写出你所使用的命令。

（4）查看三个路由器的路由表，可看到各路由器学到的网段。下图是运行RIP协议后路由器中的路由信息：（R为RIP动态路由）

Router0的路由表：

    Router1的路由表：

Router2的路由表：

（5）测试各主机间的连通性。

PC0和PC1的连通性（通）

PC0和PC2的连通性（通）

PC1和PC2的连通性（通）

（6）保存当前文件4-4.pkt。

五、实验总结