《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)測試與維護(hù)》課件第5章

第5章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備與測試5.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信信道5.2接入互聯(lián)網(wǎng)5.3網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念5.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)路由選擇5.5路由選擇算法與路由協(xié)議5.6網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的配置、管理與測試5.7網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)服務(wù)器的配置與測試

5.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信信道

5.1.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)信道特性

1．明線及其特性

明線導(dǎo)線通常采用銅線、鋁線或鋼線(鐵線)，線徑為3?mm左右。對銅線、鋁線來說，長距離傳輸?shù)淖罡咴试S頻率約150kHz。明線信道易受天氣變化和外界電磁干擾，通信質(zhì)量不穩(wěn)定，并且信道容量較小，因此不能傳輸視頻信號和高速數(shù)字信號。

2．電纜及其特性

電纜主要有對稱電纜、同軸電纜和雙絞線等。對稱電纜的芯線大都為軟銅線，線徑為0.4～1.4?mm。長途對稱電纜采用四線制雙纜傳輸，最高傳輸頻率為252?kHz，可復(fù)用60個話路，有時(shí)傳輸頻率可達(dá)552?kHz，可復(fù)用132個話路。市話中電纜上可傳輸脈碼調(diào)制(PCM)數(shù)字電話,總碼速率為2.048Mb/s。同軸電纜根據(jù)尺寸不同可分為中同軸(2.6/9.5?mm)、小同軸(1.2/2.4?mm)及微同軸(0.7/2.9?mm)；根據(jù)阻抗分可分為50

同軸電纜(或基帶同軸電纜)和75

同軸電纜(或?qū)拵S電纜)，基帶同軸電纜用于數(shù)字傳輸(局域網(wǎng)LAN)，寬帶同軸電纜同時(shí)傳輸不同頻率的多路模擬信號，用于模擬傳輸，300～450?MHz(有線電視CATV)。同軸電纜由于傳輸頻率增高，與外導(dǎo)體屏蔽作用的增強(qiáng)，其所受外界干擾和同軸管線間的串音都將減小，因而適用于高頻傳輸。我國的中同軸電纜采用1800路和4380路系統(tǒng)，其傳輸頻率分別為8.428?MHz和21.644?MHz；我國的小同軸電纜采用300路和960路系統(tǒng)，其傳輸頻率分別為1.3?MHz和4.188?MHz；微同軸電纜主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸二次群(120路)和三次群(480路)的PCM信號，其總碼率分別為8.448?Mb/s和34.368?Mb/s。雙絞線根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可分為屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)和非屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)兩大類。STP電纜的外面由一層金屬材料包裹，可以減小輻射，防止信息被竊聽，同時(shí)使電纜具有較高的數(shù)據(jù)傳輸率(5類STP在100?m內(nèi)可達(dá)到155?Mb/s，而UTP只能達(dá)到100?Mb/s)。屏蔽雙絞線電纜的價(jià)格相對較高，安裝比非屏蔽雙絞線困難，必須要使用特殊的連接器，且技術(shù)要求也比非屏蔽雙絞線電纜高。在STP中還有一種采用整體屏蔽的屏蔽雙絞線，稱為FTP。兩者的區(qū)別是普通STP中的每一根銅導(dǎo)線的外面都分別包裹有一層金屬屏蔽層，而FTP只在所有繞對的外面包裹有一層金屬屏蔽層。與屏蔽雙絞線相比，非屏蔽雙絞線電纜外面只需一層絕緣膠皮，因而重量輕、易彎曲、易安裝，組網(wǎng)靈活，非常適用于結(jié)構(gòu)化布線，所以在無特殊要求的網(wǎng)絡(luò)布線中，常使用非屏蔽雙絞線電纜。根據(jù)性能的不同，UTP可以分為3類、4類、5類、超5類、6類和7類六種，而STP只分為3類和5類兩種。

3．光纜及其特性

光纜信道由光纖組成。當(dāng)纖芯直徑小于5?mm時(shí)，光在光波導(dǎo)中只有一種傳輸模式，這樣的光纖稱為單模光纖；纖芯直徑較粗時(shí)，光在光波導(dǎo)中可能有許多沿不同途徑同時(shí)傳播的模式，這種光纖稱為多模光纖。多模光纖與單模光纖的工作原理如圖5-1所示。光纖的主要傳輸特性為損耗和色散。光纖傳輸?shù)闹饕獌?yōu)點(diǎn)是：頻帶寬、通信容量大、不受外界電磁干擾影響，在很寬頻帶內(nèi)光纖對各頻率的傳輸損耗和色散幾乎相等，一般不需要在接收端或中繼站采取幅度和時(shí)延均衡等措施。由于光纖傳輸頻帶寬，而且一般光電轉(zhuǎn)換過程均存在非線性，因此在光纖傳輸中廣泛采用時(shí)分復(fù)用的數(shù)字通信，以數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)克服光電轉(zhuǎn)換所引起的失真。圖5-1多模光纖與單模光纖的工作原理在實(shí)際應(yīng)用中多使用光纜而不是光纖，因?yàn)楣饫w只能單向傳輸信號，所以在通信網(wǎng)絡(luò)中連接兩個設(shè)備時(shí)至少需要兩根光纖，一根用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一根用于接收數(shù)據(jù)。在通信布線中直接使用的是光纜，一根光纜由多根光纖組成，外面再加上保護(hù)層。一種高密度多芯光纜結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。圖5-2高密度多芯光纜結(jié)構(gòu)

4．微波信道及其特性

微波中繼通信是利用電磁波在對流層的視距范圍內(nèi)傳輸?shù)囊环N通信方式，其頻率一般在3?GHz至20?GHz。由于受地形和天線高度的限制，兩站間的通信距離一般為50～100?km，故長距離傳輸時(shí)，必須建立多個中繼站。圖5-3所示為地面微波接力通信原理。圖5-3地面微波接力通信原理

模擬微波通信主要采用調(diào)頻制，每個射頻波道可開通300、600、960、1800、2700甚至3600個話路。數(shù)字微波通信主要采用多相移相鍵控(MPSK)調(diào)制方式。由于數(shù)字微波中繼通信采用頻譜利用率很高的數(shù)字調(diào)制，因此每兆赫傳送的數(shù)字電話路數(shù)與模擬傳輸時(shí)的話路數(shù)相當(dāng)。微波中繼通信具有較高的接收靈敏度和較大的發(fā)射功率，系統(tǒng)增益高，傳輸質(zhì)量比較平穩(wěn)，唯一影響較大的因素是遇到雨雪天氣時(shí)的吸收損耗，以及傳播途徑中通過不利地形或環(huán)境時(shí)造成的衰落現(xiàn)象，一般在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)先加以考慮。微波中繼通信和光纖通信已成為兩種主要的地面?zhèn)鬏斒侄?，并且它們可以互補(bǔ)。

5．衛(wèi)星通信及其特性

衛(wèi)星通信實(shí)際上也是微波通信的一種方式，只不過它是依靠衛(wèi)星來轉(zhuǎn)發(fā)信號的。目前用得較多的是C波段和KU波段，C波段用4～6?GHz頻段，上行5.925～6.425?GHz，下行3.7～4.2?GHz；KU波段用12～14?GHz頻段，上行14～14.5?GHz，下行11.7～12.2?GHz。一般，將500?MHz的帶寬劃分為36?MHz帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶，一顆衛(wèi)星上可有12個或更多個轉(zhuǎn)發(fā)器。通過同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)信號，使兩個地球站之間的直接通信距離達(dá)13?000?km，而且不論距離遠(yuǎn)近，其信道質(zhì)量是一樣的。衛(wèi)星通信原理如圖5-4所示。由于衛(wèi)星軌道離地面較遠(yuǎn)，電波一跳(從地面站1到衛(wèi)星再到地面站2)所需的時(shí)間較長(約0.26秒左右)，這給通信帶來了時(shí)延，因此將其作為數(shù)據(jù)通信信道時(shí)，尤其是在采用檢錯反饋重發(fā)(即ARQ方式)的差錯控制方式和在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中時(shí)，必須考慮這種時(shí)延的影響。圖5-4衛(wèi)星通信原理衛(wèi)星通信適用于遠(yuǎn)距離通信。當(dāng)通信距離超過某一定范圍時(shí)，每話路的成本可低于地面微波通信，并且，其通信質(zhì)量和可靠性都優(yōu)于地面微波通信，因此適應(yīng)于地面站相對固定的環(huán)境。使用3個地球同步衛(wèi)星即可以覆蓋全球，如圖5-5所示。圖5-5地球同步衛(wèi)星通信原理電信領(lǐng)域使用的信道電磁波的頻譜如圖5-6所示。各種信道的性能和特性比較如表5-1所示。圖5-6各種信道使用電磁波的頻譜5.1.2編碼與調(diào)制

不同類型的信號在不同類型的信道上傳輸時(shí)有四種組合，每一種組合相應(yīng)地需要進(jìn)行不同的編碼處理。數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制關(guān)系如圖5-7所示。

圖5-7數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制關(guān)系由圖5-7可見，模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)要在模擬信道上傳輸必須經(jīng)過調(diào)制，模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸必須經(jīng)過編碼。這樣，模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在兩種信道上的數(shù)字傳輸和模擬傳輸?shù)男盘栕儞Q就有四種組合，如圖5-8所示。圖5-8調(diào)制與編碼一般無線廣播通信系統(tǒng)采用模擬調(diào)制(調(diào)幅AM和調(diào)頻FM)；模擬數(shù)據(jù)或模擬信號的數(shù)字化一般采用模擬數(shù)據(jù)編碼(如PAM、PCM)；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼與調(diào)制主要用于數(shù)據(jù)通信中，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的基帶信號編碼(不歸零碼NRZ、曼徹斯特編碼)，頻帶傳輸?shù)腗odem調(diào)制。編碼與調(diào)制的廣義定義為：編碼，用數(shù)字信號承載數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或模擬數(shù)據(jù)；調(diào)制，用模擬信號承載數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或模擬數(shù)據(jù)。編碼與調(diào)制的工作原理如圖5-9所示。圖5-9編碼與調(diào)制的工作原理5.2接?入?互?聯(lián)?網(wǎng)

5.2.1電話網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)

電話網(wǎng)由交換機(jī)、傳輸電路和用戶終端設(shè)備三部分組成，電話網(wǎng)的最高接入速率為56?kb/s，其優(yōu)點(diǎn)為電話普及率高，電話網(wǎng)覆蓋范圍大，除需要使用調(diào)制解調(diào)器(Modem)外，用戶基本不需要額外增加任何硬件設(shè)備就能連接到網(wǎng)絡(luò)。電話網(wǎng)的主要缺點(diǎn)有傳輸速率低、接續(xù)速度慢。圖5-10電話網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)5.2.2ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)

1．ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)原理

非對稱數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)是一種異步傳輸模式。它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個相對獨(dú)立的信道，從而避免了相互之間的干擾。由于ADSL使用高頻信號，因此ADSL信號分離器將ADSL數(shù)據(jù)信號和普通音頻電話信號分離出來，避免打電話的時(shí)候出現(xiàn)噪音干擾。

ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)的方法如圖5-11所示，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為先進(jìn)，每個用戶都有單獨(dú)的一條線路與ADSL端相連，它的數(shù)據(jù)傳輸帶寬是由每個用戶獨(dú)享的，因此，與電話網(wǎng)的最高接入速度56?kb/s相比，ADSL具有明顯的優(yōu)勢。由于ADSL具有“非對稱”性以及ADSL數(shù)據(jù)傳輸速率與線路的長度成反比的特點(diǎn)，使得ADSL上行通道和下行通道的數(shù)據(jù)傳輸速率不一致。通常，在不影響正常電話通信的情況下，在5?km范圍內(nèi)ADSL可以提供的上行通道速率為16～640?kb/s，下行通道速率為1.5～9?Mb/s。圖5-11ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)

2．ADSL的安裝、配置與測試

ADSL的安裝、配置與測試的具體操作如下：

(1)安裝ADSL的濾波分離器。ADSL的濾波分離器從左到右的連線依次是：電話入戶線(Line)、電話信號輸出線(Phone)、數(shù)據(jù)信號輸出線(Modem)。這個濾波分離器是ADSL包中附帶的。注意，電話只能接在電話信號輸出線上，不能和ADSL設(shè)備并聯(lián)。

(2)安裝網(wǎng)卡。將ADSL網(wǎng)卡插入PCI插槽，然后開機(jī)，系統(tǒng)會自動檢測到硬件，然后會安裝相應(yīng)的軟件。由于一般的網(wǎng)卡都支持PNP(即插即用)，所以安裝比較簡單。

(3)連接ADSLModem。ADSLModem背面的接口從左到右分別是電源接口、ADSL進(jìn)線接口、網(wǎng)線接口和RS232接口，如圖5-12所示。圖5-12連接ADSLModem

(4)安裝軟件。在Windows系統(tǒng)下，硬件系統(tǒng)會自動安裝驅(qū)動軟件，按照提示進(jìn)行操作，待安裝結(jié)束后，選擇重新啟動系統(tǒng)，如圖5-13所示。圖5-13安裝撥號軟件界面

(5)設(shè)置撥號連接。在“開始”菜單中選擇“EnterNet500”，即可進(jìn)入圖5-14所示的設(shè)置撥號連接界面。圖5-14設(shè)置撥號連接界面

(6)選擇建立連接的設(shè)備。注意一定要正確選擇與ADSLModem相連接的網(wǎng)卡的型號，如圖5-15所示。圖5-15選擇建立連接的設(shè)備

(7)選擇連接協(xié)議，注意選擇使用PPPoE連網(wǎng)，如圖5-16

所示。

圖5-16選擇PPPoE連網(wǎng)

(8)通過ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)。

(9)如果不能上網(wǎng)，可以用ping命令測試環(huán)繞地址。ping指定地址，以查看網(wǎng)絡(luò)是否邏輯連通。5.2.3HFC接入互聯(lián)網(wǎng)

1．HFC接入互聯(lián)網(wǎng)原理

HFC是由光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的綜合數(shù)字服務(wù)寬帶網(wǎng)接入技術(shù)。HFC接入互聯(lián)網(wǎng)原理如圖5-17所示。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成，它把有線電視臺的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸，等到達(dá)用戶區(qū)域后再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。圖5-17HFC接入互聯(lián)網(wǎng)原理

HFC的主要特點(diǎn)是傳輸容量大、易實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。HFC傳輸?shù)男盘柗譃樯闲行盘柡拖滦行盘?，通過線纜調(diào)制解調(diào)器(CableModem)將從計(jì)算機(jī)接收到的信號調(diào)制為可以在同軸電纜中傳輸?shù)纳闲行盘?，同時(shí)監(jiān)聽下行信號，并將收到的下行信號轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識別的信號。通常，上行信號占用的頻帶范圍是5～42?MHz，上行信號的數(shù)據(jù)傳輸速率約10?Mb/s；下行信號占用的頻帶范圍是50～860?MHz，下行信號數(shù)據(jù)傳輸速率為10～40?Mb/s。

HFC采用了共享式數(shù)據(jù)傳輸方式，所有的線纜調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送和接收都使用同一個上行和下行信道，這樣，網(wǎng)上用戶越多，每個用戶實(shí)際可以使用的帶寬也就越窄。從理論上講，一對HFC可以同時(shí)傳送150萬路電話或2000套電視節(jié)目；傳輸過程中損耗小，可延長有線電視的傳輸距離；25km內(nèi)無需中繼放大，不會有串音現(xiàn)象、電磁干擾，能確保信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。這種接入互聯(lián)網(wǎng)的方法滿足了為用戶提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)的要求。

2．HFC的安裝、配置與測試

(1)

HFC對設(shè)備的要求如下：

具有多媒體功能的計(jì)算機(jī)一臺。為便于上網(wǎng)，CPU至少在Pentium133?MHz以上，建議具備32?MB以上內(nèi)存、200?MB以上空閑硬盤空間，要有空閑擴(kuò)展槽供安裝一塊網(wǎng)卡，操作系統(tǒng)為Windows95/98/Me/2000/XP或者Linux。

有線電視接口。擁有兩個以上的有線電視接口，電視機(jī)和CableModem分別接各自獨(dú)立的接口，能保證收看電視和上網(wǎng)同時(shí)進(jìn)行。

一塊100?Mb/s以太兼容網(wǎng)卡。

?一臺CableModem(線纜調(diào)制解調(diào)器)。

一根網(wǎng)線，兩頭都是RJ-45接口的100?Mb/s雙絞線。

一個有線電視分離器(Splitter)。

(2)安裝CableModem。將CableModem電源線接到CableModem的Power插座上；將有線電視系統(tǒng)分好線的同軸電纜線連接到CableModem上的線纜連接口(另一根接在電視機(jī)上)；將網(wǎng)線一端接到CableModem的網(wǎng)絡(luò)接口上，另一端接插在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡上。

(3)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)屬性。選擇“開始→設(shè)置→控制面板”項(xiàng)，雙擊“網(wǎng)絡(luò)和撥號連接”圖標(biāo)，右擊“本地連接”，選擇“屬性”，再選中“Internet協(xié)議(TCP/IP)”項(xiàng)，之后單擊“屬性”按鈕，在打開的窗口中選中“自動獲取IP地址”項(xiàng)，如圖5-18所示，單擊“確定”按鈕后重新啟動計(jì)算機(jī)。圖5-18設(shè)置網(wǎng)絡(luò)屬性

(4)安裝Sygate。在連接CableModem的計(jì)算機(jī)上安裝Sygate，在安裝時(shí)，設(shè)置為Server(服務(wù)器)模式，如圖5-19所示。圖5-19設(shè)定Sygate以服務(wù)器模式運(yùn)行

(5)設(shè)置Sygate。點(diǎn)擊“開始→程序→SygateHomeNetwork→Sygate管理器”按鈕，打開窗口，單擊“高級”按鈕，再單擊“配置”按鈕，打開如圖5-20所示窗口。選擇“直接Internet/ISP連接”項(xiàng)下的“自動檢測”，再選中“使用單一網(wǎng)卡模式”復(fù)選框即可，如圖5-20所示。

圖5-20Sygate配置界面

(6)通過HFC實(shí)現(xiàn)接入互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)。

(7)如果不能上網(wǎng)，可以用ping命令測試IP環(huán)繞地址，ping指定地址，以查看網(wǎng)絡(luò)是否邏輯連通。5.2.4專用數(shù)據(jù)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)

1．專用數(shù)據(jù)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)原理

一般來講，專用數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN主要是以傳輸數(shù)據(jù)為主的網(wǎng)絡(luò)，如圖5-21所示。通過數(shù)據(jù)網(wǎng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程信息的處理，其數(shù)據(jù)交換方式普遍采用存儲-以網(wǎng)狀網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)方式的分組交換。根據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)方式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同，專用數(shù)據(jù)網(wǎng)可分為以星形網(wǎng)為主的本地網(wǎng)(LocalNetwork)和以網(wǎng)狀網(wǎng)為主的骨干網(wǎng)(BackboneNetwork)。通常來說，本地網(wǎng)指的是傳輸距離在幾十米到幾千米，傳輸速率在10?Mb/s的局域網(wǎng)；骨干網(wǎng)是指傳輸距離在50～100?km，傳輸速率在45～150?Mb/s以及傳輸距離在幾十到幾千公里的廣域網(wǎng)?？梢钥闯?，數(shù)據(jù)網(wǎng)的帶寬通常較寬，但是因?yàn)閭鬏數(shù)木嚯x較長，需要經(jīng)過不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如路由器)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所以代價(jià)比較高、通信費(fèi)用往往比較昂貴。圖5-21數(shù)據(jù)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)

2．?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)的安裝、配置與測試

(1)在Windows系統(tǒng)下點(diǎn)擊“開始→控制面板→網(wǎng)絡(luò)連接→網(wǎng)絡(luò)任務(wù)/創(chuàng)建一個新的連接”項(xiàng)，其界面如圖5-22所示。圖5-22創(chuàng)建一個新的連接

(2)選擇“用要求用戶名和密碼的寬帶連接來連接”方式連接網(wǎng)絡(luò)，如圖5-23所示。

圖5-23選擇連接方式

(3)設(shè)置需要輸入的用戶名和密碼，如圖5-24所示。圖5-24輸入用戶名和密碼

(4)登錄數(shù)據(jù)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)接入互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)，如圖5-25所示。圖5-25連接互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)5.3網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念

5.3.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的意義

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指利用一種或多種通信互聯(lián)處理設(shè)備將兩個及兩個以上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接起來而構(gòu)成的更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間互相通信和數(shù)據(jù)共享。目前網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)主要有三種方式：局域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)類型也是多種多樣，主要有以太網(wǎng)(Ethernet)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)、異步傳輸模式(ATM)以及幀中繼(FrameRelay)等實(shí)際上，世界上存在著各種各樣的網(wǎng)絡(luò)，不同的網(wǎng)絡(luò)能夠給用戶提供不同的服務(wù)。因?yàn)樵诓煌木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面存在著很大的差異，所以有些物理網(wǎng)絡(luò)不能實(shí)現(xiàn)直接互聯(lián)，從而形成了相互隔離的網(wǎng)絡(luò)孤島。所謂網(wǎng)絡(luò)孤島，是指網(wǎng)絡(luò)用戶的一方與另一方有通信和資源共享的需要，物理網(wǎng)絡(luò)卻不能直接互聯(lián)，如圖5-26所示。圖5-26網(wǎng)絡(luò)孤島隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的深入和發(fā)展，用戶越來越不滿足于網(wǎng)絡(luò)孤島的現(xiàn)狀，在用戶強(qiáng)烈需求的推動下，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)誕生了。互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(Internetwork)簡稱互聯(lián)網(wǎng)(Internet)，是利用互聯(lián)設(shè)備將兩個或多個物理網(wǎng)絡(luò)相互連接而形成的。常見的互聯(lián)設(shè)備有路由器(Router)和網(wǎng)關(guān)(Gateway)等，如圖5-27所示。圖5-27利用路由器將物理網(wǎng)絡(luò)相連形成互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)屏蔽了各個物理網(wǎng)絡(luò)的差別，如尋址機(jī)制的差別，分組最大長度的差別，差錯恢復(fù)的差別，等等，同時(shí)它還隱藏了各個物理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，為用戶提供通用服務(wù)(UniversalService)。因此，用戶常常把互聯(lián)網(wǎng)看成一個虛擬網(wǎng)絡(luò)(VirtualNetwork)系統(tǒng)。這個虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是對互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的抽象，它提供通用的通信服務(wù)，能夠?qū)⑺械闹鳈C(jī)都互聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)全方位的通信，如圖5-28所示的虛線內(nèi)為虛擬網(wǎng)絡(luò)，即Internet網(wǎng)。圖5-28虛擬網(wǎng)絡(luò)5.3.2IP互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)

IP互聯(lián)網(wǎng)是一種面向非連接的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它對各個物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高度的抽象，形成一個大的虛擬網(wǎng)絡(luò)，如圖5-29所示。圖5-29IP互聯(lián)網(wǎng)總的來說，IP互聯(lián)網(wǎng)具有如下特點(diǎn)：

(1)?IP互聯(lián)網(wǎng)隱藏了低層物理網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)，向上為用戶提供通用的、一致的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。因此，盡管從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者角度看IP互聯(lián)網(wǎng)是由不同的網(wǎng)絡(luò)借助IP路由器互聯(lián)而成的，但從用戶的角度看，IP互聯(lián)網(wǎng)是一個單一的虛擬網(wǎng)絡(luò)。

(2)??IP互聯(lián)網(wǎng)不指定網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也不要求網(wǎng)絡(luò)之間全互聯(lián)。因此，IP數(shù)據(jù)報(bào)從源主機(jī)到達(dá)目的主機(jī)可能要經(jīng)過若干中間網(wǎng)絡(luò)。一個網(wǎng)絡(luò)只要通過路由器與IP互聯(lián)網(wǎng)中的任意一個網(wǎng)絡(luò)相連，就具有訪問整個互聯(lián)網(wǎng)的能力。

(3)?IP互聯(lián)網(wǎng)能在物理網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，信息可以跨網(wǎng)傳輸。

(4)?IP互聯(lián)網(wǎng)中的所有計(jì)算機(jī)使用統(tǒng)一的、全局的地址描述法。

(5)?IP互聯(lián)網(wǎng)平等地對待互聯(lián)網(wǎng)中的每一個網(wǎng)絡(luò)，不管這個網(wǎng)絡(luò)規(guī)模是大還是小，也不管這個網(wǎng)絡(luò)的速度是快還是慢。實(shí)際上，在IP互聯(lián)網(wǎng)中，任何一個能傳輸數(shù)據(jù)單元的通信系統(tǒng)均可以被看成網(wǎng)絡(luò)(無論該通信系統(tǒng)的特性如何)。

5.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)路由選擇

5.4.1路由選擇的基本原理

路由選擇包括兩個基本操作：最佳路徑的判斷和網(wǎng)間信息包的轉(zhuǎn)發(fā)。其中，對最佳路徑的選擇判斷較為復(fù)雜，而在這里起傳遞作用的設(shè)備，最主要的就是路由器。如圖5-30所示，主機(jī)到主機(jī)就有多條路可走。所以，路徑選擇就成了路由器最重要的工作。圖5-30IP路由選擇確定路由選擇的策略被稱為路由選擇算法，它是路由選擇的核心。首先，要考慮是選擇最短路徑還是最佳路徑；其次，要考慮通信子網(wǎng)采用的是虛電路方式還是數(shù)據(jù)報(bào)方式；再次，還要考慮是集中式路由選擇還是分布式路由選擇；最后，要考慮是選擇靜態(tài)路由還是選擇動態(tài)路由。路由器就是互聯(lián)網(wǎng)中的中轉(zhuǎn)站，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)到目的網(wǎng)絡(luò)。在路由器的內(nèi)部都有一個路由表，這個路由表中包含有該路由器掌握的目的網(wǎng)絡(luò)地址以及通過此路由器到達(dá)這些網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，如某個接口或下一跳的地址，正是由于路由表的存在，路由器可以依據(jù)它進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

當(dāng)路由器從某個接口中收到一個數(shù)據(jù)包時(shí)，路由器查看數(shù)據(jù)包中的目的網(wǎng)絡(luò)地址，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目的地址不在接口所在的子網(wǎng)中，則路由器查看自己的路由表，然后找到數(shù)據(jù)包的目的網(wǎng)絡(luò)所對應(yīng)的接口，并從相應(yīng)的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。

在運(yùn)行Windows系列操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上輸入RoutePrint命令，即可以得到結(jié)構(gòu)如圖5-31所示的本機(jī)路由表信息。圖5-31本機(jī)路由表信息主機(jī)的IP路由表包含以下所列信息。

(1)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)(NetworkDestination)：主機(jī)路由表里的目標(biāo)可以是目標(biāo)主機(jī)(9)、子網(wǎng)地址()、網(wǎng)絡(luò)地址或默認(rèn)路由()。路由表中的

代表本地環(huán)路網(wǎng)，

代表組播網(wǎng)絡(luò)，55代表本地廣播網(wǎng)。

(2)網(wǎng)絡(luò)掩碼(Netmask)：網(wǎng)絡(luò)掩碼與目標(biāo)位置結(jié)合使用以決定使用路由的時(shí)間。如：主機(jī)路由的掩碼為55，默認(rèn)路由的掩碼為，而子網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)路由的掩碼在這兩個極限值之間。掩碼55表明只有精確匹配的目標(biāo)位置使用此路由，掩碼表示任何目標(biāo)位置都可以使用此路由。

(3)網(wǎng)關(guān)(Geteway)：網(wǎng)關(guān)是數(shù)據(jù)包需要發(fā)送到下一個路由器的IP地址。本例中，網(wǎng)關(guān)有3個：代表發(fā)往本地環(huán)回地址；54是本機(jī)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址，凡是不能在路由表中查找的目標(biāo)，就發(fā)往本地址；9是本機(jī)的IP地址，代表發(fā)往本機(jī)網(wǎng)卡。

(4)接口(Interface)：接口表明用于接通下一個路由器的本地網(wǎng)卡的IP地址或本地環(huán)回地址。

(5)度量參數(shù)(Metric)：本機(jī)的度量參數(shù)使用的是“跳數(shù)(躍點(diǎn)數(shù))”，表明到達(dá)目標(biāo)位置所通過的路由器數(shù)目。如果有多個到相同目標(biāo)位置的跳數(shù)，則選擇跳數(shù)最少的路由為最佳路徑。

路由算法在路由協(xié)議中起著至關(guān)重要的作用，采用何種算法往往決定了最終的尋徑結(jié)果，因此選擇路由算法對網(wǎng)絡(luò)性能至關(guān)重要。通常需要綜合考慮以下幾個設(shè)計(jì)目標(biāo)。

(1)最優(yōu)化：指路由算法選擇最佳路徑的能力。

(2)簡潔性：算法設(shè)計(jì)簡潔，利用最少的軟件和開銷，提供最有效的功能。

(3)堅(jiān)固性：路由算法處于非正?；虿豢深A(yù)料的環(huán)境時(shí)，如硬件故障、負(fù)載過高或操作失誤，都能正確運(yùn)行。

(4)快速收斂：收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達(dá)到一致的過程。當(dāng)某個網(wǎng)絡(luò)事件引起路由可用或不可用時(shí)，路由器就發(fā)出更新信息。路由更新信息遍及整個網(wǎng)絡(luò)，引發(fā)重新計(jì)算最佳路徑，最終達(dá)到所有路由器一致公認(rèn)的最佳路徑。收斂慢的路由算法會造成路徑循環(huán)或網(wǎng)絡(luò)中斷。

(5)靈活性：路由算法可以快速、準(zhǔn)確地適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。例如，某個網(wǎng)段發(fā)生故障，路由算法要能很快發(fā)現(xiàn)故障，并為使用該網(wǎng)段的所有路由選擇另一條最佳路徑。

路由算法按照種類可分為以下幾種：靜態(tài)和動態(tài)、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內(nèi)和域間、鏈路狀態(tài)和距離向量等。下面簡單介紹靜態(tài)路由與動態(tài)路由算法。5.4.2靜態(tài)路由

靜態(tài)路由是指需要由網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置路由信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或鏈路的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員需要手工去修改路由表中相關(guān)的靜態(tài)路由信息。靜態(tài)路由信息在默認(rèn)情況下是私有的，不會傳遞給其他的路由器，如圖5-32所示。圖5-32靜態(tài)路由網(wǎng)絡(luò)管理員也可以通過對路由器進(jìn)行設(shè)置使之成為共享。靜態(tài)路由一般適用于比較簡單的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)管理員易于清楚地了解網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，便于設(shè)置正確的路由信息。使用靜態(tài)路由的另一個好處是網(wǎng)絡(luò)安全保密性高。動態(tài)路由因?yàn)樾枰酚善髦g頻繁地交換各自的路由表，那么對路由表的分析可以揭示網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)地址等信息。因此，網(wǎng)絡(luò)出于安全方面的考慮也可以采用靜態(tài)路由。靜態(tài)路由具有以下特點(diǎn)。

(1)優(yōu)勢：安全可靠、簡單直觀，避免了動態(tài)路由選擇的開銷。

(2)適用環(huán)境：不太復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

(3)劣勢：不適用于復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)；建立和維護(hù)工作量大；容易出現(xiàn)路由環(huán)；互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，靜態(tài)路由不會自動做出選路更改。5.4.3動態(tài)路由

動態(tài)路由是指路由器能夠根據(jù)封裝的動態(tài)路由協(xié)議，自動地建立自己的路由表，并且能夠根據(jù)實(shí)際情況的變化實(shí)時(shí)地進(jìn)行調(diào)整，選擇到達(dá)目的地的最佳路徑。動態(tài)路由機(jī)制的

運(yùn)作依賴等路由器的兩個基本功能：對路由表的維護(hù)與路由器之間實(shí)時(shí)的路由信息交換。路由器之間的路由信息交換是基于路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。路由協(xié)議包含路由器間共享網(wǎng)絡(luò)是否可達(dá)和連接狀態(tài)等相關(guān)信息，是彼此間進(jìn)行相互交流的“語言”。很顯然，路由器之間想進(jìn)行信息交流的話，必須說同一種語言，有八種主要的IP路由協(xié)議可供我們在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)選擇。交換路由信息的最終目的在于通過路由表找到一條數(shù)據(jù)交換的“最佳”路徑。例如在圖5-33中，當(dāng)計(jì)算機(jī)A訪問計(jì)算機(jī)B時(shí)，有兩條路徑：一條是走上面的56?Kb/s連接的通道；另一條則是走向下的E1速度(2.048?Mb/s)連接的通道。那么這兩條路徑哪一個比較有效呢？如果從遠(yuǎn)近的角度來說，兩個路徑是一樣的；如果從速度的角度來說，則應(yīng)該選擇后一條線路。圖5-33動態(tài)路由中最佳路由選擇幾個比較常用的衡量特征如下：

(1)跳數(shù)(hopcount)：IP數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的地必須經(jīng)過的路由器個數(shù)；

(2)帶寬(bandwidth)：鏈路的數(shù)據(jù)能力；

(3)時(shí)延(delay)：將數(shù)據(jù)從源送到目的地所需的時(shí)間；

(4)負(fù)載(load)：網(wǎng)絡(luò)中信息流的活動數(shù)，如CPU使用情況和每秒處理的分組數(shù)；

(5)可靠性(reliability)：數(shù)據(jù)傳輸過程中的差錯率；

(6)最大傳輸單元(MTU)：路由器端口所能處理的、以字節(jié)為單位的包的最大尺寸；

(7)開銷(cost)：是一個變化的數(shù)值，通常可以根據(jù)建設(shè)費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用、使用費(fèi)用等因素由網(wǎng)絡(luò)管理員指定。動態(tài)路由的特點(diǎn)如下：

(1)動態(tài)路由可以通過自身學(xué)習(xí)自動修改和刷新路由表，自動排除錯誤路徑，自動選擇性能更優(yōu)的路徑，故擁有更多的自主性和靈活性；

(2)動態(tài)路由要求路由器之間不斷地交換路由信息，因而對網(wǎng)絡(luò)資源需求較多；

(3)適用環(huán)境為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大的互聯(lián)網(wǎng)；

(4)交換路由信息需要占用網(wǎng)絡(luò)的帶寬，路由表的動態(tài)修改和刷新需要占用路由器的內(nèi)存和CPU處理時(shí)間，消耗路由器的資源。

在互聯(lián)網(wǎng)中，鏈路狀態(tài)算法和距離向量算法是動態(tài)路由的主要算法。鏈路狀態(tài)算法(也稱最短路徑算法)發(fā)送路由信息到互聯(lián)網(wǎng)上所有的節(jié)點(diǎn)，然而對于每個路由器，僅發(fā)送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態(tài)的那一部分。距離向量算法(也稱Bellman-Ford算法)則要求每個路由器發(fā)送其路由表全部或部分信息，但僅發(fā)送到鄰近節(jié)點(diǎn)上。從本質(zhì)上來說，鏈路狀態(tài)算法將少量更新信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)各處，而距離向量算法發(fā)送大量更新信息至鄰接路由器。由于鏈路狀態(tài)算法收斂更快，因此它在一定程度上比距離向量算法更不易產(chǎn)生路由循環(huán)。另一方面，鏈路狀態(tài)算法要求比距離向量算法有更強(qiáng)的CPU處理能力和更多的內(nèi)存空間，因此鏈路狀態(tài)算法將會在實(shí)現(xiàn)時(shí)顯得更昂貴一些。除了這些區(qū)別，兩種算法在大多數(shù)環(huán)境下都能很好地運(yùn)行。

5.5路由選擇算法與路由協(xié)議

5.5.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由選擇算法

在IP互聯(lián)網(wǎng)中有很多種路由選擇算法，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備常用的路由選擇有標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法、基本的下一站路由選擇算法、路由表中的特殊路由、統(tǒng)一路由選擇算法中的路由表等算法。

1．標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法

一個標(biāo)準(zhǔn)的IP路由表通常包含許多(N，R)對序偶，其中N是目的網(wǎng)絡(luò)的IP網(wǎng)絡(luò)地址(使用目的主機(jī)IP地址的較少)，R是網(wǎng)絡(luò)中N路徑上的“下一個”路由器的IP地址。因此，在路由器R中的路由表僅指定了從該路由器到目的網(wǎng)絡(luò)路徑上的下一步，而該路由器并不知道到達(dá)目的地的完整路徑，這就是下一站選路的基本思想，其原理如圖5-34所示，下一站路由選擇算法如圖5-35所示。圖5-34標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法圖5-35下一站路由選擇算法路由器R通過查找路由表，共有四個達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的選擇方式，分別是：網(wǎng)絡(luò)，下一跳直接投遞；網(wǎng)絡(luò)，下一跳直接投遞；網(wǎng)絡(luò)和的下一跳網(wǎng)絡(luò)地址分別為和。

為了減少路由設(shè)備中路由表的長度，提高路由算法的效率，路由表中的N常常使用目的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址，而不是目的主機(jī)地址。

2．子網(wǎng)選路算法(標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法的擴(kuò)充)

子網(wǎng)環(huán)境下的IP路由表為(M，N，R)三元組，其中M是子網(wǎng)掩碼，N是目的網(wǎng)絡(luò)地址，R是到網(wǎng)絡(luò)N路徑上的“下一個”路由器的IP地址。當(dāng)進(jìn)行路由選擇時(shí)，將IP數(shù)據(jù)報(bào)中的目的IP地址取出，與路由器表中的“子網(wǎng)掩碼”進(jìn)行逐位“與”運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再與表中的“目的網(wǎng)絡(luò)地址”比較，如果相同，說明路由選擇成功，IP數(shù)據(jù)報(bào)沿“下一站地址”傳送出去。圖5-36所示為通過三臺路由器互聯(lián)了四個子網(wǎng)的簡單例子。如果路由器R收到一個目的地址為6的IP數(shù)據(jù)報(bào)，那么它在進(jìn)行路由選擇時(shí)首先將該IP地址與路由器第一個表項(xiàng)的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與”操作，由于得到的結(jié)果與本路由表中的網(wǎng)絡(luò)地址不相同，說明路由選擇不成功，需要對路由表的下一個表項(xiàng)進(jìn)行相同的操作，直到第四個表項(xiàng)的網(wǎng)絡(luò)地址為，與結(jié)果相同，下一網(wǎng)絡(luò)地址為。圖5-36子網(wǎng)選路實(shí)例

3．路由表中的特殊路由

路由表中有兩種特殊的路由：默認(rèn)路由和特定主機(jī)路由。

(1)默認(rèn)路由：在路由選擇過程中，如果路由表沒有明確指明一條到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的路由信息，就將數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)路由指定的路由器。它的主要目的是縮小路由表的長度、減少路由計(jì)算時(shí)間。

(2)特定主機(jī)路由：為一特定的主機(jī)建立路由表，對單個主機(jī)(而不是網(wǎng)絡(luò))指定一條特別的路徑。它的主要目的是增強(qiáng)安全性、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連通性調(diào)試和判斷路由表的正確性。

4．統(tǒng)一的路由選擇算法

允許使用任意的掩碼形式，子網(wǎng)路由選擇算法不但能按照同樣的方式處理網(wǎng)絡(luò)路由、默認(rèn)路由、特定主機(jī)路由以及直接相連路由，還可以將標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法作為它的一個特例。在路由表中，對特定主機(jī)路由，采用55作為子網(wǎng)掩碼；采用目的主機(jī)的IP地址作為目的地址，而不是目的主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址。對默認(rèn)路由，則采用作為子網(wǎng)掩碼，默認(rèn)路由器的地址作為目的地址。對于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)路由，A類網(wǎng)絡(luò)，采用作為子網(wǎng)掩碼，目的A類網(wǎng)絡(luò)IP地址作為目的地址；對于B類網(wǎng)絡(luò)，采用作為子網(wǎng)掩碼，目的B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址作為目的地址；對于C類網(wǎng)絡(luò)，采用作為子網(wǎng)掩碼，目的C類網(wǎng)絡(luò)的IP地址作為目的地址。對于一般的子網(wǎng)路由表項(xiàng)，則由相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼和相應(yīng)的目的子網(wǎng)的IP網(wǎng)地址構(gòu)成。這樣，整個路由表的統(tǒng)一路由選擇算法得到了極大簡化。統(tǒng)一的路由選擇算法如圖5-37所示。圖5-37統(tǒng)一的路由選擇算法5.5.2互聯(lián)網(wǎng)中IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸和處理過程

下面來分析一個互聯(lián)網(wǎng)中IP數(shù)據(jù)報(bào)傳輸和處理過程的具體例子，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖5-38所示。網(wǎng)絡(luò)分別由主機(jī)A、主機(jī)B和三個路由器R1、R2、R3構(gòu)成。主機(jī)A和主機(jī)B之間通過路由器連接實(shí)現(xiàn)IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)和處理。圖5-38網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1．主機(jī)A發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)

主機(jī)A的IP地址為6，子網(wǎng)掩碼為。主機(jī)B的IP地址為8，子網(wǎng)掩碼為。主機(jī)A和主機(jī)B的路由表如圖5-39所示。圖5-39主機(jī)A和主機(jī)B的路由表

(1)首先根據(jù)目的IP地址(即主機(jī)B的IP地址8)，通過查找路由表(R1、R2和R3路由器的路由表如圖5-40所示)，確定需要將該數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)路由器R2(路由器R2的IP地址)。圖5-40路由器R1、R2、R3的路由表

(2)調(diào)用ARP地址，解析得到下一默認(rèn)路由器的IP地址與MAC地址的映射關(guān)系，將該MAC地址作為幀的目的地址形成一個幀。

(3)由具體的物理網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)報(bào)的真正傳輸。

主機(jī)A發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)的過程如圖5-41所示。圖5-41主機(jī)A發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)

2．路由器R2處理和轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)

路由器R2處理和轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)的過程如圖5-42所示。

(1)去掉幀頭，交給IP軟件處理。

(2)通過查找路由表，需將它投遞到路由器R3(R3的IP為)。

(3)調(diào)用ARP地址解析得到R3路由器的IP地址與MAC地址的映射關(guān)系，將該MAC地址作為幀的目的地址形成一個幀。

(4)由具體的物理網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)報(bào)的真正傳輸。在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)前，IP軟件需要從數(shù)據(jù)報(bào)頭的“生存周期”減去一定的值，并判斷是否拋棄該報(bào)文。圖5-42路由器R2處理和轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)

3．路由器R3處理和轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)

路由器R3處理和轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)過程如圖5-43所示。

(1)去掉幀頭，交給IP軟件處理。

(2)查路由表，由R3路由表知，將IP包直接投遞。

(3)調(diào)用ARP地址解析得到主機(jī)B的IP地址與MAC地址的映射關(guān)系，將該MAC地址作為幀的目的地址形成一個幀。

(4)由具體的物理網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)報(bào)的真正傳輸。圖5-43路由器R3處理和轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)

4．主機(jī)B接收IP數(shù)據(jù)報(bào)

主機(jī)B的IP地址為8，子網(wǎng)掩碼為，主機(jī)B的接收IP報(bào)的處理過程如圖5-44所示。

(1)對幀進(jìn)行解封。

(2)將IP數(shù)據(jù)報(bào)送交IP軟件處理。

(3)IP軟件確認(rèn)該數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址是自己的IP地址后，將數(shù)據(jù)報(bào)中封裝的數(shù)據(jù)信息送交高層協(xié)議軟件處理。圖5-44主機(jī)B接收IP數(shù)據(jù)報(bào)

5．路由表的建立與刷新

在IP互聯(lián)網(wǎng)中，路由選擇的正確性依賴于路由表的正確性，如果路由表出現(xiàn)錯誤，IP數(shù)據(jù)報(bào)就不可能按照正確的路徑轉(zhuǎn)發(fā)。路由表的建立與刷新有兩種，靜態(tài)路由通過人工指定，動態(tài)路由是由路由器通過自己的學(xué)習(xí)得到的。5.5.3路由選擇協(xié)議

1．RIP路由選擇協(xié)議

RIP協(xié)議是向量距離路由選擇算法的典型協(xié)議。向量距離路由算法是計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路的向量和距離，它是為小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計(jì)的。在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，這類算法在學(xué)習(xí)路由及保持路由時(shí)將產(chǎn)生較大的流量，占用過多的帶寬。每隔30秒，向量距離路由算法就要向相鄰站點(diǎn)發(fā)送整個路由選擇表，使相鄰站點(diǎn)的路由選擇表得到更新。如果在90秒內(nèi)沒有收到相鄰站點(diǎn)發(fā)送的路由選擇表更新信息，即認(rèn)為相鄰站點(diǎn)不可達(dá)。這樣，它就能從別的站點(diǎn)(直接相連的或其他方式連接的)收集一個網(wǎng)絡(luò)的列表，以便進(jìn)行路由選擇。向量距離路由算法使用跳數(shù)作為度量值，以計(jì)算到達(dá)目的地要經(jīng)過的路由器個數(shù)。圖5-45所示為向量距離路由算法的路由表更新過程。圖5-45向量距離路由算法的實(shí)現(xiàn)過程路由更新過程如下：

(1)路由器啟動時(shí)初始化自己的路由表：初始路由表包含所有去往與該路由器直接相連的網(wǎng)絡(luò)路徑，初始路由表中各路徑的距離均為0；

(2)各路由器周期性地向其相鄰的路由器廣播自己的路由表信息；

(3)路由器收到其他路由器廣播的路由信息后，刷新自己的路由表(假設(shè)Ri收到Rj的路由信息報(bào)文)，其刷新路由表的過程為：

①Rj列出的某表目Ri中沒有Rj，則Ri需增加相應(yīng)表目，其“目的網(wǎng)絡(luò)”是Rj，表目中的“目的網(wǎng)絡(luò)”的“距離”為Rj表目中的距離加1，而“路徑”則為Rj；②?Rj去往某目的地的距離比Ri去往該目的地的距離減1還小，則Ri修改本表目，其“目的網(wǎng)絡(luò)”不變，“距離”為Rj表目中的距離加1，“路徑”為Rj；

③?Ri去往某目的地經(jīng)過Rj，而Rj去往該目的地的路徑發(fā)生了變化時(shí)，更新路由信息。如果Rj不再包含去往某目的地的路徑，Ri中相應(yīng)路徑需刪除；如果Rj去往某目的地的距離發(fā)生變化，則Ri中相應(yīng)表目的“距離”需修改，以Rj中的“距離”加1取代之。

RIP協(xié)議是向量距離路由選擇算法在局域網(wǎng)上的直接實(shí)現(xiàn)。RIP協(xié)議規(guī)定了路由器之間交換路由信息的時(shí)間、交換信息的格式、錯誤的處理等內(nèi)容。相鄰的路由器之間每30秒交換一次路由信息；路由信息來源于本地路由表；路由器到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的距離以“跳數(shù)”計(jì)算。針對相同開銷路由采用“先入為主”的原則，即先收到誰的信息就先使用誰的。

RIP最大允許的跳數(shù)通常定為15。那些必須經(jīng)過15個以上跳數(shù)的路由器才能達(dá)到的終端被認(rèn)為是不可到達(dá)的。如圖5-46所示，啟動RIP后，默認(rèn)情況下，每隔30秒路由器會向它們的鄰居通告自己的路由表，即路由器A通告給路由器B，路由器B通告給路由器A和路由器C，路由器C通告給路由器B。下面先分析路由器A接收到路由器B發(fā)來的路由信息后所發(fā)生的變化。路由器A收到B發(fā)來的信息，包含關(guān)于和網(wǎng)絡(luò)的信息。因路由器A已知

網(wǎng)絡(luò)的信息，且是直連的，則對該條信息不做任何處理；網(wǎng)絡(luò)的信息在路由器A的信息表中沒有，A將該條信息加入到路由表中。因網(wǎng)是直連于路由器B的，如果路由器A想到達(dá)該網(wǎng)絡(luò)的話，則必須經(jīng)過路由器B，所以路由器A在重新計(jì)算跳數(shù)的時(shí)候，會在原跳數(shù)的基礎(chǔ)上加1，即將0+1的結(jié)果1作為新的跳數(shù)值記入路由表。同理，當(dāng)路由器B接收到路由器A和C發(fā)來的路由信息后，則會將有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和的網(wǎng)絡(luò)信息經(jīng)過重新計(jì)算跳數(shù)后加入到自己路由信息表中；路由器C則會將從路由器B接收來的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的信息，經(jīng)過重新計(jì)算跳數(shù)后加入到自己的路由表中。各路由表的內(nèi)容如圖5-46所示，這樣第一次彼此間的路由信息交換結(jié)束。圖5-46向量距離路由選擇算法的實(shí)現(xiàn)過程下一個周期到來，路由器A接收到B發(fā)來的路由信息時(shí)，對照自己已知的信息，發(fā)現(xiàn)只有有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的信息不知道，則路由器A就會將這條信息經(jīng)過重新計(jì)算跳數(shù)后放入到自己的路由表中；路由器B與C執(zhí)行同樣的操作，最后形成了如圖5-46所示的結(jié)果。至此，所有網(wǎng)絡(luò)的信息在3個路由器中都已經(jīng)知道，這種狀態(tài)稱為路由收斂。由路由開始，一直到達(dá)收斂的這段時(shí)間叫做收斂時(shí)間。

2．OSPF路由選擇協(xié)議

基于鏈路狀態(tài)的路由算法也被稱為開放式最短路徑優(yōu)先(OSPF)協(xié)議，其基本思想是：互聯(lián)網(wǎng)上的每個路由器周期性地向其他路由器廣播自己與相鄰路由器的連接關(guān)系，互聯(lián)網(wǎng)上的每個路由器利用收到的路由信息畫出一張互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，利用畫出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖和最短路徑優(yōu)先算法，計(jì)算自己到達(dá)各個網(wǎng)絡(luò)的最短路徑。圖5-47所示為鏈路狀態(tài)路由選擇算法實(shí)現(xiàn)過程。圖5-47鏈路狀態(tài)路由選擇算法實(shí)現(xiàn)過程與RIP不同的是，OSPF協(xié)議知道遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的確定信息，維護(hù)所有關(guān)于遠(yuǎn)程路由器及其互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的信息資料。初始泛洪交換整個路由表后，以后就基于事件觸發(fā)更新的機(jī)制傳遞變化信息，這樣就減少了傳遞的信息量。此類算法更適合大型網(wǎng)絡(luò)，但由于它的復(fù)雜性，使得路由器需要更多的CPU資源。它能夠在更短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)斷了的鏈路或新連接的路由器，使得協(xié)議的收斂時(shí)間比距離向量路由協(xié)議更短。通常，在10秒鐘之內(nèi)沒有收到鄰站的Hello報(bào)文，它就認(rèn)為鄰站已不可達(dá)。一個鏈接狀態(tài)路由器向它的鄰站發(fā)送更新報(bào)文，通知它所知道的所有鏈路。它確定最優(yōu)路徑的度量值是一個數(shù)值代價(jià)，這個代價(jià)的值一般由鏈路的帶寬決定。具有最小代價(jià)的鏈路被認(rèn)為是最優(yōu)的。在最短路徑優(yōu)先算法中，最大可能代價(jià)的值幾乎可以是無限的，如網(wǎng)絡(luò)沒有發(fā)生任何變化，路由器只要周期性對沒有更新的路由選擇表進(jìn)行刷新就可以了。綜上所述，可以看出OSPF路由選擇協(xié)議的特點(diǎn)為：

(1)?OSPF路由選擇協(xié)議以鏈路狀態(tài)算法為基礎(chǔ)；

(2)主要優(yōu)勢為收斂速度快，支持服務(wù)類型選路，提供負(fù)載均衡和身份認(rèn)證；

(3)適用環(huán)境為規(guī)模龐大、環(huán)境復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)；

(4)主要缺陷為要求較高的路由器處理能力，帶寬需求

較大。

(1)分層。將一個大型的互聯(lián)網(wǎng)分成幾個不同的區(qū)域，一個區(qū)域中的路由器只需要保存和處理本區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜吐酚桑瑓^(qū)域間的路由信息的交換由一個特定的路由器完成；分層路由采用了分而治之的思想；根據(jù)需要，將路由器分成區(qū)域(regions)、聚類(clusters)、區(qū)(zones)和組(groups)等，這樣各種路由器的路由表項(xiàng)就會大大減小。分層路由帶來的問題是路由表中的路由不一定是最優(yōu)路由。

(2)指派路由器：指在互聯(lián)網(wǎng)中，路由器將自己與相鄰路由器的關(guān)系發(fā)送給一個或多個指定的路由器上，指派路由器生成整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以便其他路由器查詢。

一般，RIP和OSPF路由協(xié)議都是由專用路由計(jì)算機(jī)完成的，一般也稱為路由服務(wù)器。關(guān)于RIP和OSPF路由服務(wù)器的配置與測試將在本章第7節(jié)中分析。5.5.4靜態(tài)路由和動態(tài)路由的配置與測試

(1)路由器方案是經(jīng)過路由器的連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。如圖5-48所示，主機(jī)A和主機(jī)B經(jīng)過路由器1和路由器2，跨過net1、net2和net3這三個不同的網(wǎng)段實(shí)現(xiàn)連通。

圖5-48路由器方案圖

(2)雙網(wǎng)卡(或多網(wǎng)卡)方案指的是一般計(jì)算機(jī)上裝有兩個(或多個)網(wǎng)卡，各自連接一個不同的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)主機(jī)訪問不同網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，會自動選擇相應(yīng)的網(wǎng)卡。如圖5-49所示，將裝有雙網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)1和計(jì)算機(jī)2連接在網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)了net1、net2和net3這三個不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。圖5-49雙網(wǎng)卡(或多網(wǎng)卡)方案

(3)單網(wǎng)卡多IP地址方案類似于雙網(wǎng)卡方案，在計(jì)算機(jī)的單一網(wǎng)卡上設(shè)置多個IP地址。圖5-52所示為單網(wǎng)卡多IP地址方案的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)形式，不同的IP地址連接著不同的網(wǎng)段，并且設(shè)置不同的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。圖5-50單網(wǎng)卡多IP地址方案

1．靜態(tài)路由的配置過程

(1)在實(shí)際配置靜態(tài)路由之前，應(yīng)該繪制一張互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，了解網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)狀態(tài)，如圖5-51所示。圖5-51互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

(2)配置主機(jī)的IP地址和默認(rèn)路由。配置主機(jī)的IP地址和默認(rèn)路由時(shí)(如圖5-52所示)，打開“本地連接屬性”窗口，選擇Internet協(xié)議(TCP/IP)屬性，配置IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，圖5-53所示為主機(jī)A的“本地連接屬性”窗口。圖5-52主機(jī)的IP地址和默認(rèn)路由圖5-53“本地連接屬性”窗口

(3)配置路由器的IP地址時(shí)，選擇“高級TCP/IP設(shè)置”，配置路由設(shè)備的IP地址，圖5-54所示為路由器IP地址設(shè)置窗口。

圖5-54路由器“高級TCP/IP設(shè)置”

(4)配置路由表時(shí)，可以使用“routePRINT”命令顯示路由器配置的路由表，如圖5-55所示為使用“routePRINT”命令顯

示路由表；圖5-56所示為使用“routeADD”命令增加路由；圖

5-57所示為使用“routeCHANGE”命令修改現(xiàn)有的路由表項(xiàng)；圖5-58所示為使用“routeDELETE”命令刪除路由。圖5-55使用“routePRINT”命令顯示路由表圖5-56使用“routeADD”命令增加路由圖5-57使用“routeCHANGE”命令修改

圖5-58使用“routeDELETE”命令刪除路由表

(5)使用“routeADD”命令增加路由器R1到達(dá)子網(wǎng)的路由，通過“routePRINT”查看增加到達(dá)子網(wǎng)的路由表，如圖5-59所示。使用“routeADD”命令增加路由器R2到達(dá)子網(wǎng)的路由后，通過“routePRINT”查看增加到達(dá)子網(wǎng)的路由表，如圖5-60所示。圖5-59R1增加到達(dá)子網(wǎng)的路由

圖5-60R2增加到達(dá)子網(wǎng)的路由

(6)啟動和配置路由和遠(yuǎn)程訪問。如圖5-61所示，打開處于禁止?fàn)顟B(tài)的路由和遠(yuǎn)程訪問窗口，安裝路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)協(xié)議TCP/IP，如圖5-62所示。圖5-61啟動和配置路由和遠(yuǎn)程訪問窗口圖5-62安裝路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器

(7)將已增加的路由顯示在“路由和遠(yuǎn)程訪問”窗口中，如圖5-63所示。顯示并查看路由表狀態(tài)，如圖5-64所示。圖5-63增加的路由顯示在“路由和遠(yuǎn)程訪問”窗口中圖5-64顯示并查看路由表

2．動態(tài)路由的配置過程

(1)打開“路由和遠(yuǎn)程訪問”窗口，如圖5-65所示，點(diǎn)擊選擇“IP路由選擇”下的“常規(guī)”選項(xiàng)卡。圖5-65打開“路由和遠(yuǎn)程訪問”窗口

(2)在“新路由選擇協(xié)議”對話框中選擇“用于Internet協(xié)議的RIP版本2”，如圖5-66所示。圖5-66選擇“用于Internet協(xié)議的RIP版本2”

(3)在“本地連接”的“常規(guī)”選項(xiàng)卡上配置操作模式、傳出數(shù)據(jù)包協(xié)議RIP2、激活身份驗(yàn)證屬性，如圖5-67所示。圖5-67配置“常規(guī)”選項(xiàng)卡屬性

(4)配置RIP協(xié)議的高級屬性，如圖5-68所示。

圖5-68配置RIP協(xié)議的高級屬性

(5)查看增加RIP路由選擇協(xié)議后的“路由和遠(yuǎn)程訪問”窗口屬性，如圖5-69所示。至此，動態(tài)路由協(xié)議RIP就配置好了。圖5-69查看增加RIP后的“路由和遠(yuǎn)程訪問”窗口

3．測試配置的路由

測試路由的簡單方法是用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡(luò)測試命令測試。在Windows操作系統(tǒng)中，在“運(yùn)行”中輸入“cmd”命令，使用ping命令可以測試網(wǎng)絡(luò)之間是否能夠連通、路由配置是否正確，將會顯示數(shù)據(jù)報(bào)反饋信息。如圖5-70所示為ping命令測試結(jié)果顯示。圖5-70ping命令測試網(wǎng)絡(luò)連通在“運(yùn)行”中輸入“cmd”命令，使用“tracert”命令測試數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)所經(jīng)過的路徑。如路由配置正確，將會顯示數(shù)據(jù)報(bào)所經(jīng)過的IP地址和時(shí)間，如圖5-71所示。圖5-71用tracert命令測試配置的路由5.6網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的配置、管理與測試

5.6.1路由器

路由器是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會根據(jù)信道的情況自動選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號的設(shè)備。目前路由器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，圖5-72所示為路由器實(shí)物圖。圖5-72路由器

1．路由器的功能

路由器的主要功能如下：①連接不同網(wǎng)絡(luò)，在不同網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行接收、轉(zhuǎn)發(fā)；②選擇最合理的路由，引導(dǎo)不同網(wǎng)絡(luò)間通信；③在轉(zhuǎn)發(fā)過程中，按照預(yù)定的規(guī)則，把大的數(shù)據(jù)包分解成適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包，到達(dá)目的地后，再把分解包還原；

④多協(xié)議路由器還可以連接使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。

2．路由器的構(gòu)造圖5-73路由器的組成

路由器主要由RAM、ROM、CPU、Line、Interface、Flash和NVRAM組成，如圖5-73所示。圖5-73路由器的組成隨機(jī)存取存儲器(RAM)：存儲單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲單元的位置無關(guān)。這種存儲器在斷電時(shí)將丟失其存儲內(nèi)容，故主要用于存儲短時(shí)間使用的程序，即用于存儲路由選擇表、地址解析協(xié)議(ARP)高速緩存、快速交換(fast-switching)高速緩存、分組緩沖(共享RAM)、分組保持(Packet-hold)隊(duì)列等。只讀存儲器(ROM)：一種只能讀出事先所存數(shù)據(jù)的固態(tài)半導(dǎo)體存儲器，其特性是一旦儲存資料就無法再將其改變或刪除，通常用在不需經(jīng)常變更資料的系統(tǒng)中，資料不會因?yàn)殡娫搓P(guān)閉而消失，用于加電自檢測(POST)、存放自舉程序和操作系統(tǒng)軟件等。中央處理器(CPU)：路由器中的核心配件，它是一臺路由器的運(yùn)算核心和控制核心。路由器的所有操作都由CPU負(fù)責(zé)讀取指令，對指令進(jìn)行譯碼并執(zhí)行指令。

接口(Interface)：用于網(wǎng)絡(luò)連接、分組，通過接口進(jìn)入和離開路由器。

閃速存儲器(Flash)：可擦除、可編程的只讀存儲器(EPROM)，允許對軟件進(jìn)行升級而不需替換處理器的芯片，存放多個路由器IOS軟件版本。

非易失性隨機(jī)存取存儲器(NVRAM)：存儲路由器的備份/啟動配置文件。

3．路由器接口

路由器的接口類型主要有如下幾種。

(1)路由器配置接口：Console和AUX接口，是路由器的控制接口，完成對路由器的設(shè)置和配置。

(2)局域網(wǎng)接口：AUI接口(接同軸電纜)、RJ-45接口(接雙絞線)和SC接口(接光纖)。

(3)廣域網(wǎng)接口：高速同步串口(Serial)、異步串口(Async)、Modem、ISDNBRI端口。5.6.2路由器的配置與管理

1．路由器的啟動

將路由器與計(jì)算機(jī)相連接，啟動路由器，如圖5-74所示。圖5-75所示為啟動路由器過程，從上到下依次為裝載引導(dǎo)代碼、發(fā)現(xiàn)和裝載路由器操作系統(tǒng)等。圖5-74將路由器與計(jì)算機(jī)相連接圖5-74將路由器與計(jì)算機(jī)相連接

圖5-75啟動路由器的過程路由器的啟動流程如圖5-76所示。圖5-76路由器啟動流程

2．常見的路由器配置命令模式

路由器的配置主要使用的命令模式有以下幾種：

用戶模式：Router>。

特權(quán)模式：Router#。

全局配置模式：Router(config)#。

接口配置模式：Router(config-if)#。子接口配置模式：Router(config)#interfacefa0/0.1或Router(config-subif)#。

Line模式：Router(config-line)#。

路由模式：Router(config-router)#。

如要查看路由器的路由表信息，其命令與顯示信息如圖

5-77所示。圖5-77查看路由器路由表信息

3．靜態(tài)路由的配置

示例一：如果路由器A連接的網(wǎng)絡(luò)需要訪問網(wǎng)段的主機(jī)，如圖5-78所示。圖5-78路由器A的靜態(tài)路由配置網(wǎng)絡(luò)連接示意圖對路由器A配置靜態(tài)路由的命令如下：

RouterA>enable

RouterA#configterminal

RouterA(config)#interfacef0/0

RouterA(config-if)#ipaddress

RouterA(config-if)#noshutdown

RouterA(config-if)#exit

RouterA(config)#iproute示例二：網(wǎng)段的主機(jī)需要訪問外部的網(wǎng)絡(luò)，B路由器是這個網(wǎng)段唯一的出口，可以在B路由器上配置默認(rèn)路由，如圖5-79所示。圖5-79路由器B的靜態(tài)路由配置網(wǎng)絡(luò)連接示意圖對路由器B配置靜態(tài)路由的命令如下：

RouterB>enable

RouterB#configterminal

RouterB(config)#interfacef0/1

RouterB(config-if)#ipaddress

RouterB(config-if)#noshutdown

RouterB(config-if)#exit

RouterB(config)#interfacef0/0

RouterB(config-if)#ipaddress

RouterB(config-if)#noshutdown

RouterB(config-if)#exit

RouterB(config)#iproute

4．查看路由器配置

查看路由器的路由配置命令為RouterA#showrunning-config，其顯示內(nèi)容如下：

RouterA#showrunning-config

!

interfaceLoopback0

noipaddress

!

interfaceFastEthernet0/0

ipaddress

duplexauto

speedauto

!

ipclassless

iproute

noiphttpserver

!

linecon0

lineaux0

linevty04

5．查看路由表

查看路由器的路由配置命令為RouterA#showiproute，顯示信息如下：

RouterA#showiproute

Codes:C-connected，S-static，R-RIP，M-mobile，B-BGP

D-EIGRP，EX-EIGRPexternal，O-OSPF，IA-OSPFinterarea

N1-OSPFNSSAexternaltype1，N2-OSPFNSSAexternaltype2

E1-OSPFexternaltype1，E2-OSPFexternaltype2

i-IS-IS，su-IS-ISsummary，L1-IS-ISlevel-1，L2-IS-ISlevel-2

ia-IS-ISinterarea，*-candidatedefault，U-per-userstaticroute

o-ODR，P-periodicdownloadedstaticroute

Gatewayoflastresortisnotset

S/24[1/0]via

C/24isdirectlyconnected，F(xiàn)astEthernet0/0

6．檢查配置的正確性

(1)在路由器A上，使用ping命令檢查與網(wǎng)段的主機(jī)是否連通，輸入命令RouterA#ping0，如果ping通，則在路由器A上顯示：

Typeescapesequencetoabort.

Sending5，100-byteICMPEchosto0，timeoutis2seconds:

!!!!!

Successrateis100percent(5/5)，round-tripmin/avg/max=1/2/4ms如果不通，在路由器A上會顯示：

Typeescapesequencetoabort.

Sending5，100-byteICMPEchosto0，timeoutis2seconds:

.....

Successrateis0percent(0/5)如果不通，可能的故障有：連接線纜的問題，接口還是在關(guān)閉(shutdown)的狀態(tài)，IP地址配置的問題，靜態(tài)路由配置不正確等。

(2)故障檢查與排除方法：分段檢查，定位故障的位置。故障檢查的流程如圖5-80所示。圖5-80分段檢查定位故障(a)定位故障不在主機(jī)A和B；(b)定位IP地址故障；(c)定位端口故障；(d)定位路由配置故障

7．路由器的其他配置

1)路由器配置密碼

配置控制臺密碼命令如下：

teacher(config)#lineconsole0

teacher(config_line)#login

teacher(config_line)#passwordcisco

配置特權(quán)模式密碼：teacher(config)#enablepasswordcisco

配置加密保存的密碼：teacher(config)#enablesecret1234

對所有密碼加密：teacher(config)#servicepassword-encryption

2)路由器的描述信息

配置路由器的banner信息：

teacher(config)#bannermotd$ThisisAptech

company’sRouter!Pleasedon’tchangethe

configurationwithoutpermission!$

配置路由器接口的描述信息：

teacher(config)#interfacefastethernet0/0

teacher(config_if)#descriptionThisisafastethernet

portusedtoconnectingthecompany’sintranet!

3)配置路由器的控制臺會話

配置控制臺會話時(shí)間：

teacher(config)#lineconsole0

teacher(config_line)#exec-timeout00

配置控制臺輸出日志同步：

teacher(config)#lineconsole0

teacher(config_line)#loggingsynchronous

配置禁用DNS：

teacher(config)#noipdomain-lookup

4)路由器密碼恢復(fù)

進(jìn)入ROMMonitor模式，修改配置寄存器的值，啟動時(shí)繞過startup-config文件，命令如下：

rommon1>confreg0x2142

rommon2>reset

用startup-config覆蓋running-config：Router#copystartup-configrunning-config

修改密碼：Router(config)#enablepasswordcisco

修改配置寄存器的值:Router(config)#config-register0x2102

5)查看路由器配置

teacher#showversion

CiscoInternetworkOperatingSystemSoftware

IOS(tm)2600Software(C2600-JS-L)，Version12.0(3)，RELEASESOFTWARE(fc1)

Copyright(c)1986-1999byciscoSystems，Inc.

CompiledMon08-Feb-9918:18byphanguye

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ROM:SystemBootstrap，Version11.0(10c)，SOFTWARE