借助Packet Tracer模拟器的路由配置测试设计实现

1、借助Packet Tracer模拟器的路由配置测试设计实现绪 论现如今国内外在使用模拟仿真器方面的发展和应用非常广泛，使用模拟仿真测试不仅使工作量大大减少，而且也让测试效果大增。随着科学技术的飞速发展，这方面的应用也在不断地完善，费用也在不断地下降，使得模拟测试更加实用化，也越来越受欢迎。信息时代发展中，计算机网络配置方面的仿真测试也逐渐潮流起来，越来越多的测试方法也随之而来，运用这些模拟软件可以实现各种网络设备的高度仿真，为求知者学习网络相关设备提供了方面。本课题研究的是借助PT模拟器的路由配置测试设计实现。借助本次配置实验的设计，教师可以对学生路由器的静态配置、动态配置等方面知识点的掌握情

2、况，学生自己可以通过测试结果来进一步对所学知识的巩固。该课题根据路由器配置来掌握知识点，并学会通过不同的实验环境来实现任务，学生在练习的时候可以同步显示完成的结果、查看存在的问题等功能。计算机网络工程实训教程作为普通高校计算机专业的一门基础的专业课程，它从计算机网络工程的基础到网络设备，从交换机、路由器技术到交换机、路由器应用，都描述很是详尽，还可以培养学生分析解决网络工程实际问题的能力。教学必定重视动手实践能力，但是由于实验条件的限制，设备不够的时候怎么样才能有好的教学效果呢？我们可以借助网络模拟软件来解决设备不够的难题，接下来就让我们认识怎样使用Packet Tracer辅助实验教学。1

3、路由器模拟器1.1常用路由器模拟器介绍近来，关于对模拟仿真测试系统的开发非常普遍，以网络配置为基础的模拟软件也不占少数。当前，模拟仿真器开发非常广泛，现今网络设置的模拟软件也越来越多。运用这些模拟仿真软件可实现对交换机、路由器、服务器等类似网络设备的配置，在学习网络设备的配置上、排查检错上提供了好的模拟环境。Boson net for CCNP由BOSON SIMULATOR DESIGNER和BOSON NetSim两部分构成。前面是实现实验拓扑图设计，后面是对实验环境的模拟，由于它们操作简单便于上手，运用设备少的环境，该模拟器适合初学者，所以就网络拓扑结构复杂、设备很多的环境容易出现不稳定

4、的现象。DynamipsGUI作为Cisco模拟器图形前端，是个综合的模拟器解决方案，不但结合了思科所有的IOS模拟器，还聚集了BES和VPCS。它使用IOS操作系统，运行不了命令的现象根本不存在，路由器有什么功能，就会模拟出该功能，甚至说能模拟真实的网络环境，然而它占用较大的内存，就适用大而复杂的模拟环境。华为模拟器也作为现代使用的一种潮流，它具有自己的特点， 能过根据不同学习者的喜好任意的搭建网络拓扑，为此也受到大家很广泛的认可和学习。经调查发现，还存在一款既经济又使用的模拟器，只要有所了解就能还快的进入到它的学习中，尤其是在学生当中，那可谓是风靡一时的模拟软件，这次的课题报告就要着重的了

5、解一下Packet Tracer软件。1.2 Packet Tracer软件Packet Tracer软件作为一款CISCO公司开发的模拟仿真辅助学习工具软件，界面非常直观、操作方面是他的一大特点，类似其他仿真器，Packet Tracer软件将实际模拟和可视化体验合二而一，软件提供多种运行平台。下面是Packet Tracer的优点：（1） 具有友好的软件界面。软件分为两种模式，这两种模式都有自己的特点和优势，这也正是该软件如此受欢迎的原因。 图1-1（2）能够自主进行环境设置。设计者可以根据自己的需要和要求进行拓扑结构的组建，操作与现实的基本相似。（3）软件提供相应的实验向导。初学者可以根

6、据软件提供的向导自己进行实际操作，能够更好的进行演示。（4）软件使用方便，功能也强大。该软件与其他的相比占用的内存相对少多了，所有该软件广泛的被大多的用户使用。1.3 Packet Tracer的界面介绍（1）在工作区添加设备，首先我们在设备类型库中选择设备，选定相应的型号，然后在工作区中单击就将该设备添加到工作区中，如图1-2 图1-2（2）在进行设备之间的互连时，依据设备间的不同接口选择不同的线型进行连接，达到设备能够相互通信，以绿灯亮为接通。如图1-3图1-3（3）每台设备都有默认的端口，若在连接时没有所需的接口时，我们在设备互连前要添加所需的模块（注意添加模块时要切记关闭电源），模块化

7、是该软件的一大特点，增强了它的可扩展性。如图1-4 图1-42 路由器2.1路由器概述通常所说的路由是指经过网络互连把信息从源目标移动到目的目标的活动。路由器常叫做Router,能够互接多个网络或多段网段的网络层设备，它能够把不同网络、不同网段之间发来的信息连接起来并进行“翻译”，使其能相互理解对方发来的数据，从而构建成个大网络。路由器是一种典型的、重要的网络层设备，在OSI参考模型中常被称为中介设备，完成网络层分派的任务。路由器的任务是在两个局域网之间接收数据分组并进行转发，转发分组的时候需要改变分组中的物理地址。2.1.1路由器的结构 路由处理器路由选择协议 路由选择路由表321123分组

8、处理就 交换开关交换开关转发表123312 分组转发内存输入端口 输出端口 图1-5路由器的硬件体系结构由路由处理器、内存、端口和交换开关 4部分组成，如上图所示，上图中的数字1-3表示OSI中相应层的处理模块。2.1.2路由器的功能与工作原理路由器的功能归结起来包括如下几个方面：(1) 协议转换路由器是三层的网络设备，它对收到的数据进行解封装，再根据相应的协议对收到的数据信息进行在封装，然后发送给出口的网络上，从而实现了不同协议、不同体系结构网络之间的互通，实现彼此之间的通信。（2）寻址 路由器寻址过程相似于主机，差别是路由器不是只有一个出口，就不能单一的用条默认路由来解决所有数据分组转发，

9、要根据具体情况具体而论，选择不同途径。（3）分组转发分组转发即将数据分组转发到目的网络。路由器的工作原理为：在收到数据分组后，拆包得到目的IP地址，随后查找路由表，要是知道下一步往哪里送，然后进行打包将其转发出去；要不知道下一步的地址，就向源地址返回个信息，然后将数据分组丢掉。2.2路由协议及其配置2.2.1路由协议的基本概念.路由与路由模式路由器的最基本功能就是路由。对一个具体的路由器来说，路由就是将数据分组从源节点（主机）传输到目标节点（主机）的过程。路由的完成要两个步骤：一是选径，路由器根据所得到的目的地址和查找路由表所得的内容，选择所需要的路径；二是数据分组转发，根据选择的路径，将数据

10、分组从某个接口转发出去。路由表是用来路由器进行路径选择，路由表的内容主要有目的网络ID、子网掩码、下一跳地址、花费（经过的路由器个数）等，路由表的生成有两种方式：静态手动配置和路由协议动态学习。静态路由由网络管理员手动输入创建和维护，除非他人的干预，不然静态路由不会发生变化。因此静态路由经常被用于网络规模小、拓扑结构稳定、节点数少的小型规模网络中。动态路由由动态路由协议在路由器之间相互传递数据信息自动生成和更新，能实时的适应和动态的反映网络拓扑结构的变化，一般使用规模大、网络结构拓扑复杂的网络。2、路由算法 在路由表中的动态路由表项是由路由算法的协议来实现的，路由算法要解决的关键问题是如何确保

11、选择出一条最佳的路径将信息送到目的节点。迄今为止常用的路由算法有距离向量路由算法和链路状态路由算法。 距离向量路由算法的基本思想就是只有相邻的路由器之间定期的进行交换路由表中的距离向量更新信息，每当得到相邻路由器发来的距离向量更新信息时，路由器会重新计算到目标的花费，随之更新路由表。 3、路由协议及其分类 路由协议是指实现路由算法的协议。路由协议是TCP/IP协议族中主要协议，它的选径过程实现的好坏会影响整个网络的效率。路由协议有如下几种分类方法。(1) 依据路由更新信息方法，路由协议分为静态路由协议和动态路由协议。(2) 依据所用的路由算法，路由协议分为距离向量路由协议和链路状态路由协议。(

12、3) 依据对应OSI层次，路由协议可分为网络层路由协议和数据链路层路由协议。网络层路由协议主要有静态路由协议、RIP路由协议和OSPF路由协议；数据链路层协议主要有HDLC、PPP和帧中继协议。2.2.2静态路由协议1、静态路由的配置命令模式：全局配置模式2、默认路由配置命令 目的地址ID和子网掩码都是0.0.0.0时，该配置称为默认路由，当路由表查找不成功时，就根据默认路由进行转发。模式：全局配置模式2.2.3 RIP路由协议路由器上进行配置RIP，首先要做的基本配置就是启动RIP路由进程，并定义与RIP路由进程关联的网络，然后根据自身的要求进行其他参数配置，如RIP分组单播配置、RIP认证

13、配置、RIP时钟调整等。1、 启动RIP路由进程模式：全局配置模式格式：route rip2、 配置直连网络模式：路由配置模式2.2.4 OSPF路由协议OSPF协议配置需要在区域内部、区域边界和自治系统边界路由器等之间相互协作使用。在刚开始的时候，路由器使用默认参数值，如要改变默认参数，则必须确保路由器之间的配置相互一致。在路由器上对OSPF路由协议相互参数进行配置之前，首先要做的基本配置是创建（启动）OSPF路由进程并告之此路由器所在的网段和区域。完成该基本配置后，路由器就具备了OSPF路由功能，也就可以进行对其它参数的配置。1、 启动OSPF路由进程模式：全局配置模式格式：route o

14、spf process-id2、配置OSPFOSPF进程启动后，就可以分配与本OSPF相关联的网络并指定本OSPF所属的区域。模式：路由配置模式格式：network A.B.C.D wildcard area area-id3. 路由配置实验3.1静态路由的配置实验1、实验目标 掌握静态路由的配置方法和技巧； 学会由静态路由方式实现网络的互连性； 熟悉广域网线缆的连接方式；2、实验背景由于学生的发展，某学校有两个校区，每个校区都是独立的局域网，为了让两个校区之间进行相互通信，学校申请了一条DDN专线将两台路由器进行互连，采用静态路由配置实现不同主机间的访问。3、技术原理路由器是网络层设备，根据

15、数据包的信息，而选择一条合适的路径，从而实现不同网段之间相互通信。路由表生成有两种方法：静态路由协议配置和动态路由协议学习。 路由器R1RouterenRouter#conf tRouter(config)#hostname R1R1(config)#interface fa0/0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exitR1(config)#interface serial 0/1/0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#clock rate 64000R1(config-if)#exitR1(confi

16、g)#exit路由器R2RouterenRouter#conf tRouter(config)#hostname R2R2(config)#interface fa0/0R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#interface serial 0/1/0R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#exit四台电脑配置：根据自己的试验的配置，填写相应的IP地址、子网掩码和默认网关3.2 RIP路由的配置实验 1、实验目标掌握RIP协议的配置方法；掌握动态路由协议

17、RIP学习产生；熟悉广域网线缆的连接方式；2、实验背景如实计算机系经由三层交换机连到计算机系出口的路由器上，现需做适当配置，实现计算机系与化学系之间的相互通信，学院决定采用RIP V2协议实现互通。3、技术原理RIP（Routing Information Protocols）路由协议适合小型同类网络，是距离矢量协议,是一种常用的动态路由协议，RIP协议里规定最大跳数为15.路由器R1RouterenRouter#conf tRouter(config)#hostname R1R1(config)#interface fa0/0R1(config-if)#no shutdown R1(conf

18、ig-if)#exitR1(config)#interface serial 0/1/0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#clock rate 64000R1(config-if)#exitR1(config)#router ripR1(config-router)#R1(config-router)#R1(config-router)#version 2R1(config-router)#exit路由器R2RouterenRouter#conf tRouter(config)#hostname R2R2(config)#interface fa0

19、/0R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#interface serial 0/1/0R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exitR2(config)#router ripR2(config-router)#R2(config-router)#R2(config-router)#version 2R2(config-router)#exit四台电脑配置：根据自己的试验的配置，填写相应的IP地址、子网掩码和默认网关3.3 OSPF路由的配置实验1、实验目标 掌握OSPF协议的配置方

20、法； 掌握动态路由协议OSPF学习产生； 熟悉广域网线缆的连接方式；2、实验背景公司内网要使用外网进行项目的实现、只靠内部网络是不够的，必须要采取相关的措施。所以本公司决定采用OSPF协议来实现公司内网与外网之间的相互通信，从而达到预期的效果3、技术原理OSPF协议是应用最广泛的路由协议之一，能适应不同规模变化的网络环境， OSPF路由协议 基于自己本身为根，向全网设备报告链路状态变化，是每台设备都能了解到网络的变化并具有全网的链路状态数据库，随后一并计算到其他各个网络的最短路径。 路由器R1RouterenRouter#conf tRouter(config)#hostname R1R1(c

21、onfig)#interface fa0/0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exitR1(config)#interface serial 0/1/0R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#clock rate 64000R1(config-if)#exitR1(config)#router ospf 1R1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0R1(config-router)#network 192.168.5.0 0.0.0.255 area 0R1(config-router)#exit路由器R2RouterenRouter#conf tRouter(config)#hostname R2R2(config)#interface fa0/0R2(