第4單元組建多園區(qū)網(wǎng)絡(luò)

第4單元

組建多園區(qū)網(wǎng)絡(luò)課程議題工程描述多區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)是在簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)根底上，利用成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)，采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議〔TCP/IP〕，將全校辦公、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研通過校園網(wǎng)絡(luò)連接起來，并與CERNET、教科網(wǎng)、Internet連接。在全校范圍內(nèi)建立實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸，提供可靠的、高速的、可管理的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)廣泛的資源和數(shù)據(jù)共享，提供統(tǒng)一身份認(rèn)證、電子郵件等網(wǎng)絡(luò)效勞。經(jīng)過互連和擴(kuò)容之后的多區(qū)域校園網(wǎng)，不僅要在速度、容量上完全滿足需求。更重要的是，將原本松散的、處于各地的網(wǎng)絡(luò)從規(guī)格、管理軟件、平安防護(hù)等方面進(jìn)行完整的統(tǒng)一。同時(shí)，使得未來的系統(tǒng)升級(jí)變得簡(jiǎn)單而可行。。多園區(qū)網(wǎng)絡(luò)工作場(chǎng)景多園區(qū)網(wǎng)絡(luò)連接工程任務(wù)青山大學(xué)最近與幾家專科類院校進(jìn)行了合并，合并后成為一家頗有影響的綜合類本科院校，學(xué)校完成合并工作后，各個(gè)校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)工作提上了日程表。學(xué)校合并涉及到各個(gè)校區(qū)路由器運(yùn)行路由協(xié)議的整體規(guī)劃，經(jīng)過和學(xué)校方面溝通，根本上確定以公有的路由協(xié)議為主。多園區(qū)網(wǎng)絡(luò)連接工作拓?fù)鋤hudongF1/0F1/0F1/1F1/1S21dongS21xi東校區(qū)西校區(qū)xiF1/1F1/0課程議題工程一靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)連通課程議題知識(shí)準(zhǔn)備

什么叫路由路由就是將從一個(gè)接口接收到的數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個(gè)接口的過程。路由器完成兩個(gè)主要功能:選徑:根據(jù)目標(biāo)地址和路由表內(nèi)容，進(jìn)行路徑選擇轉(zhuǎn)發(fā):根據(jù)選擇的路徑，將接收到的數(shù)據(jù)包,轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)接口(輸出口)

路由種類

根據(jù)路由器獲得路由方法，以及學(xué)習(xí)路由信息、生成并維護(hù)路由表方法不同，路由技術(shù)可分為：直連路由(Direct)、靜態(tài)路由(Static)和動(dòng)態(tài)路由(Dynamic)三種。

什么是直連路由

目標(biāo)網(wǎng)段出口CFastethernet0CFastethernet1CFastethernet2F0F2F1配置在路由器的接口上，直接生成的路由。

什么叫靜態(tài)路由靜態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否那么靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化。靜態(tài)路由除了具有簡(jiǎn)單、高效、可靠的優(yōu)點(diǎn)外，它的另一個(gè)好處是網(wǎng)絡(luò)平安保密性高。

什么是動(dòng)態(tài)路由動(dòng)態(tài)路由是路由器根據(jù)路由協(xié)議，收集路由器周邊連接的網(wǎng)絡(luò)信息，在路由器之間互相交換這些信息，并根據(jù)收集到的路由信息，自動(dòng)計(jì)算生成路由表，如下圖。動(dòng)態(tài)路由技術(shù)使路由器能按照特定算法，自動(dòng)計(jì)算新路由信息，動(dòng)態(tài)更新路由信息，從而能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化。靜態(tài)路由配置命令配置靜態(tài)路由用命令iprouterouter(config)#iproute[網(wǎng)絡(luò)編號(hào)][子網(wǎng)掩碼][轉(zhuǎn)發(fā)路由器的IP地址/本地接口]例：iprouteserial0靜態(tài)路由描述轉(zhuǎn)發(fā)路徑的方式有兩種指向本地接口〔即從本地某接口發(fā)出〕指向下一跳路由器直連接口的IP地址〔即將數(shù)據(jù)包交給〕

靜態(tài)路由配置routerA(config)#iproute

或

routerA(config)#iprouteserial0S0網(wǎng)絡(luò)BAB

缺省路由配置SO網(wǎng)絡(luò)BInternet上大約99.99%的路由器上都存在一條缺省路由!AB缺省路由一般使用在stub網(wǎng)絡(luò)中〔稱末端或存根網(wǎng)絡(luò)〕，stub網(wǎng)絡(luò)是只有1條出口路徑網(wǎng)絡(luò)。使用默認(rèn)路由來發(fā)送那些目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，沒有包含在路由表中的數(shù)據(jù)包。可以看作是靜態(tài)路由的一種特殊情況。課程議題任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施：使用靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)連通【任務(wù)目標(biāo)】：通過靜態(tài)路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的連通。【材料清單】：路由器〔2臺(tái)〕；網(wǎng)線〔假設(shè)干〕；測(cè)試PC〔2臺(tái)〕?！竟ぷ鲌?chǎng)景】：如下圖場(chǎng)景，為杉達(dá)職業(yè)學(xué)校兩個(gè)分散校園網(wǎng)絡(luò)連接場(chǎng)景。2臺(tái)路由器分別為二所校園網(wǎng)絡(luò)接入路由設(shè)備，代表2個(gè)不同園區(qū)網(wǎng)絡(luò)：左邊路由器連接西校區(qū)，右邊路由器連接?xùn)|校區(qū)，希望通過靜態(tài)路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分散校園網(wǎng)絡(luò)互連互通。S0BABS0F0F0RACF0CS0RBCF0CS0RA去往

？手工添加告訴路由器去往走S0接口這條路SS0RB去往

？手工添加告訴路由器去往走S0接口這條路SS0課程議題工程二動(dòng)態(tài)路由實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)連通課程議題知識(shí)準(zhǔn)備動(dòng)態(tài)路由靜態(tài)路由是一種由管理員手工配置而生成的路由信息，適合在簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如圖4所示。靜態(tài)路由技術(shù)雖然配置簡(jiǎn)單，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生后，靜態(tài)路由不會(huì)自動(dòng)更新獲取新路由，必須需要管理員手工修改才能完成。

靜態(tài)路由缺點(diǎn)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議路由器之間相互通信,網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行相同的路由協(xié)議利用收到的路由信息更新路由器表的過程所有路由器每隔一段時(shí)間向鄰居通告本機(jī)狀態(tài)〔路由更新〕我們溝通學(xué)習(xí)非直連網(wǎng)絡(luò)的路由，不需要網(wǎng)管告訴我們動(dòng)態(tài)路由協(xié)議分類動(dòng)態(tài)路由協(xié)議根據(jù)所連網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，又分為距離矢量路由協(xié)議和鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，兩種協(xié)議各有特點(diǎn)，分別適用不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。距離矢量路由互相播送路由鏈路狀態(tài)路由傳播路由方式距離矢量路由協(xié)議距離矢量〔DistanceVector〕路由器只向鄰居發(fā)送路由信息報(bào)文路由器將更新后完整路由信息報(bào)文發(fā)送給鄰居路由器根據(jù)接收到的信息報(bào)文計(jì)算產(chǎn)生路由表RIP、BGP、IGRPS1/3S1/2S1/2整個(gè)路由表路由器B路由器A路由器BS1/3整個(gè)路由表路由器A距離矢量路由協(xié)議(續(xù))S1/3S1/2S1/2路由器A路由器BS1/3RA路由表19RBRB路由表RA協(xié)議報(bào)文協(xié)議報(bào)文距離矢量路由協(xié)議〔續(xù)〕拓樸變化引起路由表的更新

更新路由表向路由器A傳送更新的路由表

更新路由表AB管理距離可以用來選擇采用哪個(gè)IP路由協(xié)議管理距離值越低，學(xué)到的路由越可信靜態(tài)配置路由優(yōu)先于動(dòng)態(tài)協(xié)議學(xué)到的路由采用復(fù)雜量度的路由協(xié)議優(yōu)先于簡(jiǎn)單量度的路由協(xié)議。管理距離(可信度)Connectedinterface 0Staticrouteoutaninterface 0Staticroutetoanexthop 1ExternalBGP 20OSPF 110IS-IS 115RIPv1,v2 120InternalBGP 200Unknown 255路由源缺省管理距離各種路由協(xié)議管理距離值紅色標(biāo)識(shí)為要求學(xué)員必須掌握的內(nèi)容RIP

路由信息協(xié)議RIP〔RoutingInformationProtocols，路由信息協(xié)議〕是由施樂〔Xerox〕在70年代開發(fā)的。是應(yīng)用較早、使用較普遍的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(InteriorGatewayProtocol,簡(jiǎn)稱IGP)，適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)，是典型的距離矢量(distance-vector)協(xié)議.RIP協(xié)議假定如果從網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)終端到另一個(gè)終端的路由跳數(shù)超過15個(gè)，那么一定牽涉到了循環(huán)，因此當(dāng)一個(gè)路徑到達(dá)16跳，將被認(rèn)為是達(dá)不到的。RIP協(xié)議每隔30秒定期向外發(fā)送一次更新報(bào)文。如果路由器經(jīng)過180秒沒有收到來自某一路由器的路由更新報(bào)文，那么將所有來自此路由器的路由信息標(biāo)志為不可達(dá)，假設(shè)在其后240秒內(nèi)仍未收到更新報(bào)文，就將這些路由從路由表中刪除RIP協(xié)議的路由學(xué)習(xí)過程E0S0S0S1S0E0S0E0S0S01200E0S0S0S01200S0S1S1S11100ABCRIP協(xié)議是以跳數(shù)來衡量到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的度量值〔metric〕E0S0S0S01Infinity00S1RIP協(xié)議的路由算法RIP協(xié)議假定如果從網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)終端到另一個(gè)終端的路由跳數(shù)超過15個(gè)，那么RIP協(xié)議認(rèn)為產(chǎn)生了到了循環(huán)，因此當(dāng)一個(gè)路徑到達(dá)16跳，將被認(rèn)為是可不到達(dá)的。E0S0S0S1E0RIP路由信息的更新1、RIP協(xié)議每隔30秒定期向外發(fā)送一次更新報(bào)文。2、如果路由器經(jīng)過180秒沒有收到來自某一路由器的路由更新報(bào)文，那么將所有來自此路由器的路由信息標(biāo)志為不可達(dá)。3、假設(shè)在其后240秒內(nèi)仍未收到更新報(bào)文，就將這些路由從路由表中刪除配置RIP協(xié)議

1、開啟RIP路由協(xié)議進(jìn)程Router(config)#routerrip2、申請(qǐng)本路由器參與RIP協(xié)議的直連網(wǎng)段信息3、指定RIP協(xié)議的版本2(默認(rèn)是version1)Router(config-router)#version24、在RIPv2版本中關(guān)閉自動(dòng)匯總Router(config-router)#noauto-summary課程議題任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施：使用動(dòng)態(tài)路由實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)連通【任務(wù)目標(biāo)】：通過動(dòng)態(tài)路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的連通?！静牧锨鍐巍浚郝酚善鳌?臺(tái)〕；網(wǎng)線〔假設(shè)干〕；測(cè)試PC〔2臺(tái)〕?！竟ぷ鲌?chǎng)景】：如下圖場(chǎng)景，為杉達(dá)職業(yè)學(xué)校兩個(gè)分散校園網(wǎng)絡(luò)連接場(chǎng)景。2臺(tái)路由器分別為二所校園網(wǎng)絡(luò)接入路由設(shè)備，代表2個(gè)不同園區(qū)網(wǎng)絡(luò)：左邊路由器連接西校區(qū)，右邊路由器連接?xùn)|校區(qū)，希望通過動(dòng)態(tài)路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分散校園網(wǎng)絡(luò)互連互通。課程議題知識(shí)準(zhǔn)備OSPF簡(jiǎn)介鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，克服了RIP的兩個(gè)致命弱點(diǎn)收斂速度慢〔240秒以上〕規(guī)模限制，只有15跳分區(qū)域概念：骨干區(qū)域Area0，非骨干區(qū)域AreaN骨干區(qū)域保持連續(xù)性，非骨干區(qū)域一定要與骨干區(qū)域連接RFC2328定義鏈路狀態(tài)路由協(xié)議根底OSPF路由協(xié)議鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議每個(gè)路由器向其同一管理域的所有其它路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)播送信息路由器首先必須收集有關(guān)的鏈路狀態(tài)信息根據(jù)一定的算法計(jì)算出到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑交換Hello信息包，組播方式DR指定路由器，BDR備份指定路由器具有最高OSPF優(yōu)先權(quán)的路由器為DR，次者為BDR除非DR或BDR宕機(jī)，否那么不會(huì)進(jìn)行新的競(jìng)選P=1P=0P=1DR&BDR的競(jìng)選P=3P=2DRBDRHelloP=100DR&BDRDRBDR通過Hello信息包，競(jìng)選DR&BDR每個(gè)路由器只與DR&BDR形成鄰接關(guān)系OSPF術(shù)語外部路由域區(qū)域邊界路由器ABR區(qū)域邊界路由器ABR自治域邊界路由器ASBRArea1Area2BackboneArea0區(qū)域內(nèi)部路由器InternalRouter創(chuàng)立OSPF進(jìn)程創(chuàng)立OSPF路由進(jìn)程每個(gè)進(jìn)程都有個(gè)進(jìn)程號(hào)定義與該OSPF路由進(jìn)程關(guān)聯(lián)的IP地址范圍接口IP地址落在該地址范圍，就屬于后面定義的區(qū)域該范圍IP地址所屬的OSPF區(qū)域創(chuàng)立OSPF進(jìn)程創(chuàng)立一個(gè)OSPF路由進(jìn)程Router(config)#routerospf100定義關(guān)聯(lián)的IP地址范圍Router(config-router)#network55area00表示比較該比特位1表示不比較該比特位課程議題任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施：使用OSPF動(dòng)態(tài)路由實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)連通【任務(wù)目標(biāo)】：配置OSPF動(dòng)態(tài)路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的連通【材料清單】：路由器〔2臺(tái)〕；網(wǎng)線〔假設(shè)干〕；測(cè)試PC〔2臺(tái)〕?！竟ぷ鲌?chǎng)景】：如下圖場(chǎng)景，為杉達(dá)職業(yè)學(xué)校兩個(gè)分散校園網(wǎng)絡(luò)連接場(chǎng)景。2臺(tái)路由器分別為二所校園網(wǎng)絡(luò)接入路由設(shè)備，代表2個(gè)不同園區(qū)網(wǎng)絡(luò)：左邊路由器連接西校區(qū)，右邊路由器連接?xùn)|校區(qū)，希望通過OSPF動(dòng)態(tài)路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分散校園網(wǎng)絡(luò)互連互通。課程議題工程三NAT技術(shù)實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)接入Internet課程議題知識(shí)準(zhǔn)備

什么是NAT/NAPT

NAT可以將局域網(wǎng)中的內(nèi)部地址節(jié)點(diǎn)，翻譯成合法的IP地址，在Internet上使用，即把IP包內(nèi)的地址域用合法的IP地址來替換，或者把一個(gè)IP地址轉(zhuǎn)換成某個(gè)局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的地址。

NAT的類型：

NAT轉(zhuǎn)換：一個(gè)本地IP地址對(duì)應(yīng)一個(gè)全局IP地址NAPT轉(zhuǎn)換：多個(gè)本地地址對(duì)應(yīng)一個(gè)全局IP地址InternetNAT服務(wù)器Intranet

NAT地址轉(zhuǎn)換過程N(yùn)AT〔網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換〕，局域網(wǎng)主機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)備根據(jù)特定的規(guī)那么，將局域網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IP,從而實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)多臺(tái)主機(jī)利用NAT共享一條線路訪問互聯(lián)網(wǎng)。IP：AInternetIP：BIP：C〔公網(wǎng)〕IP：D〔公網(wǎng)〕server局域網(wǎng)A的數(shù)據(jù)到路由器后，路由器將A的IP轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IP(C)，發(fā)送給效勞器效勞器返回?cái)?shù)據(jù)到路由器后，路由器將公網(wǎng)IP(C)轉(zhuǎn)換為A的IP,轉(zhuǎn)發(fā)給主機(jī)A/24/24源IP:

目的IP:內(nèi)部本地地址內(nèi)部全局地址

源IP:

目的IP:

源IP:

目的IP:

源IP:

目的IP:

NAPT工作原理/24源IP::1024

目的IP::80內(nèi)部本地地址：端口內(nèi)部全局地址:端口外部全局地址:端口:1024:1024：80:1136:1136：80

源IP::1023

目的IP::80

源IP::80

目的IP::1024

源IP::80

目的IP::1024

配置靜態(tài)NAT1、定義內(nèi)網(wǎng)接口和外網(wǎng)接口Router(config)#interfacefastethernet0Router(config-if)#ipnatoutsideRouter(config)#interfacefastethernet1Router(config-if)#ipnatinside2、建立靜態(tài)的映射關(guān)系Router(config)#ipnatinsidesourcestatic

配置動(dòng)態(tài)NAT1、定義內(nèi)網(wǎng)接口和外網(wǎng)接口Router(config-if)#ipnatoutsideRouter(config-if)#ipnatinside2、定義內(nèi)部本地地址范圍Router(config)#access-list10permit3、定義內(nèi)部全局地址池Router(config)#ipnatpoolabc04、建立映射關(guān)系Router(config)#ipnatinsidesourcelist10poolabc

配置靜態(tài)NAPT1、定義內(nèi)網(wǎng)接口和外網(wǎng)接口Router(config)#interfacefastethernet0Router(config-if)#ipnatoutsideRouter(config)#interfacefastethernet1Router(config-if)#ipnatinside2、建立靜態(tài)的映射關(guān)系Router(config)#ipnatinsidesourcestatictcp10241024Router(config)#ipnatinsidesourcestaticudp10241024showipnatstatisticsshowipnattranslations企業(yè)網(wǎng)專線接入Internet工程實(shí)施課程議題任務(wù)實(shí)施企業(yè)網(wǎng)專線接入Internet工程工作現(xiàn)場(chǎng)某大型企業(yè)共有150臺(tái)主機(jī)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)共分為二個(gè)區(qū)域，普通辦公區(qū)、信息資料區(qū)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用S2126為接入用戶的交換機(jī)，劃分了VLAN10和VLAN20兩個(gè)VLAN，S3550為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，用于會(huì)聚企業(yè)網(wǎng)中的所有接入層設(shè)備。企業(yè)通過R1762路由器接入互聯(lián)網(wǎng)，要求保證所有主機(jī)正常高速上網(wǎng)。為了提高上網(wǎng)速度向電信局申請(qǐng)了一條10M的光纖專線接入互聯(lián)網(wǎng)。S3550通過F0/24和R1762路由器連接。Server用于安裝一臺(tái)FTP效勞器，地址為。課程議題動(dòng)態(tài)路由協(xié)議概述課程議題三層交換機(jī)的路由配置三層交換的路由功能三層交換機(jī)默認(rèn)開啟路由功能Switch(config)#iprouting(開啟三層交換機(jī)路由功能)三層交換機(jī)配置路由接口的兩種方法開啟三層交換機(jī)物理接口的路由功能Switch(config)#interfacefastethernet0/5Switch(config-if)#noswitchportSwitch(config-if)#noshutdown關(guān)閉物理接口路由功能Switch(config-if)#switchport采用SVI方式〔switchvirtualinterface〕Switch(config)#interfacevlan10Switch(config-if)#noshutdownVLAN20NetworkVLAN30NetworkVLAN10Network三層交換實(shí)現(xiàn)VLAN間路由三層交換機(jī)的每一個(gè)接口連接一個(gè)獨(dú)立的VLAN開啟每個(gè)接口的路由功能，并配置IP三層交換實(shí)現(xiàn)VLAN間路由〔續(xù)〕分別創(chuàng)立每個(gè)VLAN的SVI接口，并配置IP地址三層交換機(jī)和二層交換機(jī)通過trunk鏈路相連/24VLAN10/24VLAN20/24VLAN30/24VLAN4