《計算機網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)》第五章

第五章網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及路由器的配置仿真5.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概述 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)之前的整體規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是否合理將直接影響后期網(wǎng)絡(luò)的組建和維護。5.1.1網(wǎng)絡(luò)層次的規(guī)劃 網(wǎng)絡(luò)層次的規(guī)劃中，通常采用雖未的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用層次化模型設(shè)計，即將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計分成幾個層次，每個層次著重于某些特定的功能，這樣就能夠使一個復(fù)雜的大問題變成許多簡單的小問題。 三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)有三個層次有核心層、匯聚層和接入層。5.1.2網(wǎng)絡(luò)拓撲的規(guī)劃 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是確定各種設(shè)備以什么方式相互連接起來。通常根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、所采用的協(xié)議，擴展和升級管理等各個方面因素來考慮。拓撲結(jié)構(gòu)的設(shè)計直接影響到網(wǎng)絡(luò)的性能。 構(gòu)成局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)有很多種，最常見到的有總線拓撲、星型拓撲、環(huán)型拓撲及各種混合性拓撲等。5.1.3IP地址規(guī)劃

IP地址規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，IP地址規(guī)劃的好壞，影響到網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議算法的效率，影響到網(wǎng)絡(luò)的性能，影響到網(wǎng)絡(luò)的擴展，影響到網(wǎng)絡(luò)的管理，也直接影響到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的進一步發(fā)展。5.1.3IP地址規(guī)劃1.IP地址規(guī)劃總體要求

IP地址空間的分配，要與網(wǎng)絡(luò)拓撲層次結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，既要有效地利用地址空間，又要體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可擴展性、靈活性和層次性，同時能滿足路由協(xié)議的要求，以便于網(wǎng)絡(luò)中的路由聚類，減少路由器中路由表的長度，減少對路由器CPU、內(nèi)存的消耗，提高路由算法的效率，加快路由變化的收斂速度，同時還有考慮到網(wǎng)絡(luò)地址的可管理性。5.1.3IP地址規(guī)劃IP地址規(guī)劃將遵循以下總體要求來分配： （1）唯一性（2）可管理性 （3）連續(xù)性 （4）可擴展性 （5）靈活性 （6）層次性 （7）實意性 （8）節(jié)約性5.1.3IP地址規(guī)劃2.公網(wǎng)IP地址的分配

IP地址包括公網(wǎng)和專用（私有）兩種類型，公網(wǎng)IP地址又稱為可全局路由的IP地址，是在Internet中使用的IP地址。公網(wǎng)IP地址的分配主要有如下幾個類型：（1）靜態(tài)分配IP地址（2）動態(tài)分配IP地址（3）采用NAT（NetworkAddressTranslation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）方式（4）代理服務(wù)器分配5.1.3IP地址規(guī)劃3.專用（私有）IP地址的分配方式 專用（私有）IP地址則包括A、B和C類三種，一般分配使用在局域網(wǎng)絡(luò)中。 專用IP地址的規(guī)劃中要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模來確定所使用的專用IP地址段。目前可提供給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使用的專用（私有）IP地址范圍如表5-1所示。5.1.3IP地址規(guī)劃

類型IP地址段子網(wǎng)掩碼可用IP數(shù)量A10.0.0.0~10.255.255.255255.0.0.016777214B172.16.0.0~172.31.255.255255.240.0.01048574C192.168.0.0~192.168.255.255255.255.0.065534表5-1私有IP地址范圍5.1.3IP地址規(guī)劃 在局域網(wǎng)絡(luò)的IP地址規(guī)劃時，如果網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，則可以采用手工分配的方式，在以手工方式進行設(shè)置時，需要為網(wǎng)絡(luò)中的每一臺計算機分別設(shè)置5項IP地址信息（IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器地址）。 如果網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，則采用DHCP來進行分配，將計算機的IP地址獲得方式設(shè)置為自動獲得，網(wǎng)絡(luò)中的計算機可以通過DHCP服務(wù)器自動獲取IP地址信息。DHCP服務(wù)器維護著一個容納有許多IP地址的地址池，并根據(jù)計算機的請求而出租IP地址。5.1.4網(wǎng)絡(luò)安全的規(guī)劃1.網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃的主要目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)安全的目標(biāo)主要表現(xiàn)在系統(tǒng)的可靠性、可用性、保密性、完整性、不可抵賴性和可控性等方面。5.1.4網(wǎng)絡(luò)安全的規(guī)劃2.網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃的主要內(nèi)容 （1）網(wǎng)絡(luò)分段 （2）組建交換式局域網(wǎng) （3）虛擬局域網(wǎng) （4）網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限設(shè)置 （5）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全控制 （6）防火墻控制5.2路由與路由器的基本概念

路由器是連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)所必須的設(shè)備。路由協(xié)議是路由器的核心。5.2.1路由的基本概念 路由，指的是尋找將IP數(shù)據(jù)報從源主機傳往目的主機的傳輸路徑的過程。路由是對路由器核心工作的概述。路由是把信息從源穿過網(wǎng)絡(luò)傳遞到目的的行為，在路上至少遇到一個中間節(jié)點。 路由動作包括兩項基本內(nèi)容：尋徑和轉(zhuǎn)發(fā)。尋徑即判定到達目的地的最佳路徑，由路由選擇算法來實現(xiàn)。轉(zhuǎn)發(fā)即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。轉(zhuǎn)發(fā)由相應(yīng)的路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議實現(xiàn)。5.2.2路由器的基本功能和工作原理 路由器用來連接不同的網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)中的計算機向同一網(wǎng)絡(luò)中的另一臺計算機發(fā)送數(shù)據(jù)包時，該數(shù)據(jù)包只在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部傳輸，不需要通過路由器。 如果將數(shù)據(jù)包發(fā)送到其他的網(wǎng)絡(luò)中，則需要選擇一個能夠達到目的網(wǎng)絡(luò)的路由器，通過路由器將數(shù)據(jù)包送到目的網(wǎng)絡(luò)。 路由器是通過網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號來區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)的，因此為了正確地選擇路徑，每個網(wǎng)絡(luò)就必須要有一個惟一的網(wǎng)絡(luò)編號。5.3.1路由器的配置途徑1.基于本地CLI的配置2.基于Console端口的配置3.基于Telnet的配置4.基于“Config”窗口的配置5.3.2路由器的基本配置仿真1.路由命令的配置模式 路由器的主要配置模式如下： （1）用戶模式 以超級終端或Telnet方式進入路由器時系統(tǒng)便進入用戶模式。此時，系統(tǒng)提示符為“>”。如果路由器名稱為Router，則提示符為“Router>”。 用戶模式是路由器啟動時的缺省模式，提供有限的路由器訪問權(quán)限，如查看路由器的配置參數(shù)，測試路由器的連通性等，但不能對路由器配置做任何改動。5.3.2路由器的基本配置仿真 （2）特權(quán)模式

特權(quán)模式也叫使能（enable）模式，在用戶模式下先輸入“enable”，再輸入相應(yīng)的口令，進入特權(quán)模式。 特權(quán)模式的系統(tǒng)提示符是“#”，如果路由器為Cisco2600，則提示符為“Router#”，這時不但可以執(zhí)行所有的用戶命令，還可以查看和更改路由器的設(shè)置內(nèi)容。

5.3.2路由器的基本配置仿真 （3）全局配置模式 全局配置模式(GlobalConfiguration)是路由器的最高操作模式，在“Router#”提示符下輸入“configureterminal”命令,顯示為“Router(config)#”，路由器處于全局設(shè)置狀態(tài)，此時可以設(shè)置路由器的全局參數(shù)。 使用全局配置模式可以設(shè)置路由器上運行硬件和軟件的相關(guān)參數(shù)，配置各接口、路由協(xié)議和廣域網(wǎng)協(xié)議，設(shè)置用戶和訪問密碼等。5.3.2路由器的基本配置仿真 （4）接口配置模式 路由器中有各種端口，要對這些端口進行配置，就需要進入端口配置模式。具體對每一接口都有許多參數(shù)要配置，這些配置不是一條命令能解決的，所以要進入某一接口的局部配置模式。一旦進入某一接口的局部配置模式，只能輸入該接口所能接收的命令。 這時，輸入的命令只對該接口有效。接口配置模式是全局配置模式的子模式，也就是說要進入接口配置模式，必須先進入全局配置模式。在此接口模式下，可以配置相關(guān)接口的IP地址、子網(wǎng)掩碼等項目。5.3.2路由器的基本配置仿真 （5）終端線路配置模式 在全局配置模式下，用“l(fā)ine”命令指定具體的線路端口，即可進入該模式。 （6）路由協(xié)議配置模式 在全局配置模式下，用“router”命令指定具體的路由協(xié)議，即可進入該模式。

5.3.2路由器的基本配置仿真 2.主機名和相關(guān)密碼的配置 路由器的主機名(hostname)，會在系統(tǒng)提示符中顯示。如果沒有給路由器命名，系統(tǒng)缺省的名字是Router。 命名需要在全局配置模式下完成。配置命令和交換機名稱的配置完全相同。和交換機的基本密碼配置項目相似，路由器的密碼配置項目也包括Console密碼、特權(quán)密碼、加密密碼和Telnet密碼。它們的配置命令和交換機下的密碼配置命令完全相同。5.3.2路由器的基本配置仿真

3.端口的基本配置

(1)選擇端口 選擇端口的配置命令為“interfacetypemod/port”，例如選擇進入s0端口的命令如下：

Router(config)#interfaces05.3.2路由器的基本配置仿真

(2)設(shè)置對端口的描述 設(shè)置對端口的描述配置命令為“description[word]”,例如描述E0端口作為外網(wǎng)接口，E1端口作為內(nèi)網(wǎng)接口，則相應(yīng)的命令為：

Router(config)#interfacee0

Router(config-if)#descriPacket

Tracerion“----outsideinterface----”

Router(config-if)#interfacee1

Router(config-if)#descriPacket

Tracerion“----insideinterface----”5.3.2路由器的基本配置仿真

(3)配置通訊方式 配置通訊方式的命令為“duplex[auto|full|half]”,例如配置E1端口的通信方式為雙工，S0端口的通信方式為半雙工，E0端口的通信方式為自適應(yīng)，則相應(yīng)的命令如下：

Router(config)#interfacee1

Router(config-if)#duplexfull

Router(config-if)#interfaces0

Router(config-if)#duplexhalf

Router(config-if)#interfacee0

Router(config-if)#duplexauto5.3.2路由器的基本配置仿真

(4)配置端口速度 配置端口速度的命令為“speed[10|100|auto]”，端口的速率可以設(shè)置為10Mbps，也可以設(shè)置為100Mbps，或者為自適應(yīng)。速率應(yīng)該和實際網(wǎng)絡(luò)的要求相符。例如配置E0端口的速度為100Mbps，則相應(yīng)的命令如下：

Router(config)#interfacee0

Router(config-if)#speed1005.3.2路由器的基本配置仿真

(5)配置端口帶寬 配置端口帶寬的命令為“bandwidth[帶寬值]”，帶寬的設(shè)置應(yīng)該和實際網(wǎng)絡(luò)相符。例如設(shè)置e0端口的帶寬為64000，則相應(yīng)的命令如下：

Router(config)#interfacee0

Router(config-if)#bandwidth640005.3.2路由器的基本配置仿真

(6)配置MTU MTU值的是端口的最大傳輸單元，通過用這個值來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)包的大小限制，配置命令為“mtu[mtu_size]“，mtu_size

的取值范圍為64～18000。例如設(shè)置E0端口的MTU為1500，則相應(yīng)的命令如下：

Router(config)#interfacee0

Router(config-if)#mtu15005.3.2路由器的基本配置仿真

(7)配置封裝協(xié)議 配置封裝協(xié)議的命令為“encapsulation[frame-relay|hdlc|ppp]”，可以封裝的協(xié)議類型包括FR幀中繼，HDLC和PPP，例如設(shè)置E0端口封裝PPP撥號協(xié)議，則相應(yīng)的命令如下：

Router(config)#interfacee0

Router(config-if)#encapsulation

ppp5.3.2路由器的基本配置仿真

(8)配置端口的時鐘頻率 配置端口的時鐘頻率的命令為“clockrate[speed]”。用“clockrate”命令可以配置網(wǎng)絡(luò)接口模塊（NIM）和接口處理器等設(shè)備的時鐘速率，可以設(shè)置的時鐘速率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,56000,64000,72000,125000,148000,250000,500000,800000,1000000,1300000,2000000,4000000或8000000，單位為bps（位每秒）。例如設(shè)置e0端口的時鐘頻率為9600，則相應(yīng)的命令如下：

Router(config)#interfacee0

Router(config-if)#clockrate96005.3.2路由器的基本配置仿真

(9)激活與禁用端口 激活端口的配置命令為“noshutdown”，禁用端口的配置命令為“shutdown”，配置端口IP地址等項目后，要測試配置是否正確，必須要激活端口。5.3.2路由器的基本配置仿真4.端口的IP配置 端口配置是路由器最主要的配置項目，路由器的端口配置主要包括Ethernet端口、（Serial）串口、FDDI（令牌環(huán)網(wǎng)）口等。

5.3.2路由器的基本配置仿真 路由器端口IP協(xié)議配置的基本原則如下： 一般地，路由器的物理網(wǎng)絡(luò)端口通常要有一個IP地址； 相鄰路由器的相鄰端口IP地址必須在同一IP網(wǎng)絡(luò)上； 同一路由器的不同端口的IP地址必須在不同IP網(wǎng)段上； 除了相鄰路由器的相鄰端口外，所有網(wǎng)絡(luò)中路由器所連接的網(wǎng)段，即所有路由器的任何兩個非相鄰端口都必須不在同一網(wǎng)段上。5.3.2路由器的基本配置仿真

5.DNS的相關(guān)配置 設(shè)置路由器的DNS服務(wù)器地址的配置命令為“ipname-server[address]”。 設(shè)置主機域名的配置命令為“ipdomain-namehost”。 設(shè)置域名與IP地址的映射表的配置命令為“iphostdomain_name

ip_address”。 啟用DNS的配置命令為“ipdomain-lookup”。 禁用DNS的配置命令為“noipdomain-lookup”。5.3.2路由器的基本配置仿真

6.其他命令 （1）顯示命令Router#showversion//顯示版本Router#showrun//顯示基本運行情況Router#showstartup-config//顯示開機設(shè)置Router#showinterfaces//顯示所有端口情況Router#show

int[端口號]//顯示某端口的情況Router#showhistory//顯示前n條命令Router#showclock//顯示時鐘5.3.2路由器的基本配置仿真 （2）設(shè)置和顯示日期時間命令Router#clockset10:30:0015may2000Router#showclock5.3.2路由器的基本配置仿真 （3）保存路由器的配置Router#showrun//顯示配置信息Router#showstartup-config