计算机网络课程设计NAT功能的配置与实现

计算机网络课程设计PAGE36-※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2011级学生计算机网络课程设计计算机网络课程设计报告书课题名称NAT功能的配置与实现姓名陈学号201103061院系三系专业班级11通信工程一班指导教师田爱君2013年12月25日NAT功能的配置与实现一、设计目的及意义1.计算机网络课程对于通信工程专业的重要性通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。计算机网络是计算机发展和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。它的理论发展和应用水平直接反映了一个国家高新技术的发展水平，并是其现代化程度和综合国力的重要标志。在以信息化带动工业化和工业化促进信息化的进程中，计算机网络扮演了越来越重要的角色。计算机网络这门课程是通信工程专业中的一门重要课程，学习计算机网络这门课程里面的各项知识理论，关系着通信工程专业其他课程的学习。计算机网络课程贯穿于整个通信工程专业知识。

此课程设计内容，对于计算机网络课程的意义。通过此课程设计，能够将在计算机网络课程中所学的理论知识更好的用于实践。将所学关于交换机的基本配置，路由器的基本配置包括静态路由、RIP配置、OSPF配置、NAT配置等等，通过课程设计这样的平台更好的理解、运用和掌握。二、实践内容1.计算机网络设备的基本功能配置按照要求，使用BosonNetsim软件完成对交换机及路由器等设备的配置，使其实现特定的功能。内容如下：（1）交换机的基本配置（2）路由器的基本配置2.综合设计在掌握设备基本配置方法的基础上，按照要求，设计一个综合的网络，画出网络拓扑图，对其中的设备进行配置，在不断调试的基础上，对网络进行反复测试，检查网络的连通性，使网络能够完成所要求的功能。三、交换机的基本配置1.交换机的工作原理交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。

使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。

交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps＝20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。

总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式（插槽数较少），也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式（功能较为简单）。另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。虚拟局域网VLAN的原理及功能VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）又称虚拟局域网，是指在交换局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。有一个重要问题不可回避：VLAN之间如何通信？显然不能再通过第2层交换机。那样的话，广播域又合并到一起了，其必经之路是路由器。这样的结果是，本来企图通过VLAN的划分，来使用交换机代替路由器组建大型网络，以提高网络的性能，可是又回到路由器上来了，这就是VLAN的一大矛盾。目前，VLAN之间的通讯大多是通过中心路由器完成的。这也是保证VLAN组网灵活性的惟一办法。所有的VLAN都经过中心路由器（当然可以配置备份的中心路由器），也就是所有的广播都经过中心路由器，这样中心路由器就承受了更大的压力。当VLAN之间的通讯量较大时，中心路由器就成了网络的瓶颈，并且一旦中心路由器失效，所有VLAN之间的通讯将无法进行。这是VLAN存在的另一个矛盾多个VLAN可不可以处于同一个网段中。这个的答案是可以的。无论按照何种VLAN划分方法，多个VLAN完全可以处于同一个网段中。多VLAN通信问题，如果多VLAN处于同一个网段中（可以想象一个A类地址），他们之间显然在二层是不能通信的，这个就是VLAN隔离。要使这些VLAN能够进行通信，必须为这些VLAN建立路由。VLAN，是英文VirtualLocalAreaNetwork的缩写，中文名为"虚拟局域网"，VLAN是一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分（注意，不是从物理上划分）成一个个网段（或者说是更小的局域网LAN），从而实现虚拟工作组（单元）的数据交换技术。VLAN这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但目前主流应用还是在交换机之中。不过不是所有交换机都具有此功能，只有三层以上交换机才具有此功能，这一点可以查看相应交换机的 说明书即可得知。VLAN的好处主要有三个：(1)端口的分隔。即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。(2)网络的安全。不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不安全性。(3)灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线，只更改软件配置就可以了。 VLAN技术的出现，使得管理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中，即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。VLAN除了能将网络划分为多个广播域，从而有效地控制广播风暴的发生，以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外，还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。交换机的基本配置举例：单个交换机的VLAN配置1、按图1所示连接网络；Catalyst2950交换机1台；PC机4台。图1PC1连接在交换机的1#端口，PC2连接在3#端口，PC3连接在5#端口，PC4连接在7#端口。配置PC机：PC1的IP地址：1；PC2的IP地址：2；PC3的IP地址：3；PC4的IP地址：4；子网掩码均为。PC1pingPC2C:>ping2Pinging2with32bytesofdata:Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor2:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55msPC1pingPC3C:>ping3Pinging3with32bytesofdata:Replyfrom3:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom3:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom3:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom3:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom3:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor3:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55msPC1pingPC4C:>ping4Pinging4with32bytesofdata:Replyfrom4:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom4:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom4:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom4:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom4:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor4:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms3.配置交换机：设置交换机名为S1，管理IP为1，子网掩码为。用ping命令检查交换机与各PC机的通讯情况。Switch>enableSwitch#configtEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Switch(config)#hostnameS1S1(config)#interfacevlan1S1(config-if)#ipaddress1S1(config-if)#endS1#exit S1>ping1Typeescapesequencetoabort.Sending5,100-byteICMPEchosto1,timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5),round-tripmin/avg/max=1/2/4msS1>ping2Typeescapesequencetoabort.Sending5,100-byteICMPEchosto2,timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5),round-tripmin/avg/max=1/2/4msS1>ping3Typeescapesequencetoabort.Sending5,100-byteICMPEchosto3,timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5),round-tripmin/avg/max=1/2/4msS1>ping4Typeescapesequencetoabort.Sending5,100-byteICMPEchosto4,timeoutis2seconds:!!!!!Successrateis100percent(5/5),round-tripmin/avg/max=1/2/4ms4.在交换机上创建并划分VLAN：按图2所示划分VLAN。图2S1>enableS1#vlandatabaseS1(vlan)#vlan2namevlan2VLAN2added:Name:vlan2S1(vlan)#vlan3namevlan3VLAN3added:Name:vlan3S1(vlan)#exitAPPLYcompleted.ExitingS1#configtEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.S1(config)#interfacefa0/1S1(config-if)#switchportaccessvlan2S1(config-if)#interfacefa0/2S1(config-if)#switchportaccessvlan2S1(config-if)#interfacefa0/3S1(config-if)#switchportaccessvlan2S1(config-if)#interfacefa0/4S1(config-if)#switchportaccessvlan2S1(config-if)#interfacefa0/5S1(config-if)#switchportaccessvlan3S1(config-if)#interfacefa0/6S1(config-if)#switchportaccessvlan35检查配置结果：选用PC1查看各PC机之间的连通情况PC1pingPC2C:>ping2Pinging2with32bytesofdata:Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom2:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor2:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55msPC1pingPC3C:>ping3Pinging3with32bytesofdata:Requesttimedout.Requesttimedout.Requesttimedout.Requesttimedout.Requesttimedout.Pingstatisticsfor3:Packets:Sent=5,Received=0,Lost=5(100%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0msPC1pingPC4C:>ping4Pinging4with32bytesofdata:Requesttimedout.Requesttimedout.Requesttimedout.Requesttimedout.Requesttimedout.Pingstatisticsfor4:Packets:Sent=5,Received=0,Lost=5(100%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0ms四.路由器的基本配置1.默认路由的配置方法图3(2)先完成路由器的基本配置，包括路由器的名字、各接口的IP地址等；路由器R1配置：Route>enable/进入特权模式/Route#configt/进入全局模式/Route(config)#hostnameR1/给路由器命名/R1(config)#interfacee0/进入路由器1以太网端口e0/R1(config-if)#noshutdown/激活路由器1以太网端口e0/R1(config-if)#ipaddress/配置以太网端口e0IP地址/R1(config-if)#exit/返回上一级模式/R1(config)#interfaces0/进入串行端口s0/R1(config-if)#noshutdown/激活串行端口s0/R1(config-if)#clockrate64000/在DCE端配置时钟频率/R1(config-if)#ipaddress/配置串口s0IP地址/R1(config-if)#end/返回上一级模式/路由器R2配置：Route>enable/进入特权模式/Route#configt/进入全局模式/Route(config)#hostnameR2/给路由器命名/R2(config)#interfacee0/进入路由器2以太网端口e0/R2(config-if)#noshutdown/激活路由器2以太网端口e0/R2(config-if)#ipaddress/配置串口s0IP地址/R2(config-if)#exit/返回上一级模式/R2(config)#interfaces0/进入串行端口s0/R2(config-if)#noshutdown/激活串行端口s0/R2(config-if)#clockrate64000/在DCE端配置时钟频率/R2(config-if)#ipaddress/配置串口s0IP地址/R2(config-if)#exit/返回上一级模式/R2(config)#interfaces1/进入串行端口s1/R2(config-if)#noshutdown/激活串行端口s1/R2(config-if)#clockrate64000/在DCE端配置时钟频率/R2(config-if)#ipaddress/配置串口s1IP地址/R2(config-if)#end/返回上一级模式/路由器R3配置：Route>enable/进入特权模式/Route#configt/进入全局模式/Route(config)#hostnameR3/给路由器命名/R3(config)#interfacee0/进入路由器1以太网端口e0/R3(config-if)#noshutdown/激活路由器1以太网端口e0/R3(config-if)#ipaddress/配置以太网端口e0IP地址/R3(config-if)#exit/返回上一级模式/R3(config)#interfacee1/进入路由器1以太网端口e0/R3(config-if)#noshutdown/激活路由器1以太网端口e0/R3(config-if)#ipaddress/配置以太网端口e0IP地址/R3(config-if)#exit/返回上一级模式/R3(config)#interfaces1/进入串行端口s0/R3(config-if)#noshutdown/激活串行端口s0/R3(config-if)#ipaddress/配置串口s0IP地址/R3(config-if)#end/返回上一级模式/(3)配置各PC机，包括IP地址和默认网关；PC1：IP地址子网掩码默认网关PC2：IP地址子网掩码默认网关PC3：IP地址子网掩码默认网关PC4：IP地址子网掩码默认网关(4)在各路由器上用“showipinterfacebrief”命令查看路由器接口状态，要求各已使用的接口状态均“UP”R1#showipinterfacebriefInterfaceIP-AddressOK?MethodStatusProtocolSerial0YESunsetupupSerial1unassignedYESunsetadministrativelydowndownEthernet0YESunsetupupEthernet1unassignedYESunsetadministrativelydowndownR2#showipinterfacebriefInterfaceIP-AddressOK?MethodStatusProtocolSerial0YESunsetupupSerial1YESunsetupupEthernet0YESunsetupupEthernet1unassignedYESunsetadministrativelydowndownR3#showipinterfacebriefInterfaceIP-AddressOK?MethodStatusProtocolSerial0unassignedYESunsetdowndownSerial1YESunsetupupEthernet0YESunsetupupEthernet1YESunsetupup(5)在R2路由器上配置静态路由，使它可以识别所有网络；R2#cont/进入全局模式/R2(config)#iproute/配置R2到R1的静态路由，为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R2(config)#iproute/配置R2到R3的静态路由为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R2(config)#iproute/配置R2到R3的静态路由为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R2(config)#end/返回上一级模式/R2#showiproute/查看R2的路由表/R2#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC/24isdirectlyconnected,Ethernet0C/16isdirectlyconnected,Serial0S/24[1/0]viaS/24[1/0]viaS/24[1/0]viaC/16isdirectlyconnected,Serial1(6)在R1和R3路由器上分别配置默认路由，默认方向均为R2；路由器R1配置：R1#cont/进入全局模式/R1(config)#iproute/配置R1的静态路由，为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R1(config)#iproute/配置R1的静态路由，为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R1(config)#iproute/配置R1的静态路由，为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R1(config)#iproute/配置R1的静态路由，为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R1(config)#iproute/配置R1的默认路由，为下一跳地址/R1(config)#end/返回上一级模式/R1#showiproute/查看R1的路由表/R1#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortistonetworkC/24isdirectlyconnected,Ethernet0C/16isdirectlyconnected,Serial0S/24[1/0]viaS/24[1/0]viaS/24[1/0]viaS/16[1/0]viaS*/0[1/0]via路由器R3配置：R3#cont/进入全局模式/R3(config)#iproute/配置R3的静态路由，为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R3(config)#iproute/配置R3的静态路由为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R3(config)#iproute/配置R3的静态路由为目标网络地址，为目标网络子网掩码，为下一跳地址/R3(config)#iproute/配置R3的默认路由，为下一跳地址/R3(config)#end/返回上一级模式/R3#showiproute/查看R3的路由表/R3#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortistonetworkC/24isdirectlyconnected,Ethernet0C/24isdirectlyconnected,Ethernet1C/16isdirectlyconnected,Serial1S/24[1/0]viaS/24[1/0]viaS/16[1/0]viaS*/0[1/0]via用Ping命令测试各PC机，如果都能ping通，说明配置成功。PC1pingPC2C:>pingPingingwith32bytesofdata:Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55msPC1pingPC3C:>pingPingingwith32bytesofdata:Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55msPC1pingPC4C:>pingPingingwith32bytesofdata:Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms2.RIP协议的配置原理：RIP协议是基于距离向量算法，在路由实现时，RIP作为一个系统长驻进程而存在于路由器中，负责从网络系统的其它路由器接收路由信息，从而对本地IP层路由表作动态的维护，保证IP层发送报文时选择正确的路由。同时负责广播本路由器的路由信息，通知相邻路由器作相应的修改。RIP协议处于UDP协议的上层，RIP所接收的路由信息都封装在UDP协议的数据报中，RIP在520号UDP端口上接收来自远程路由器的路由修改信息，并对本地的路由表做相应的修改，同时通知其它路由器。通过这种方式，达到全局路由的有效。

特点：RIP（Routing

information

Protocol，路由信息协议）是应用较早、使用较普遍的内部网关协议（Interior

Gateway

Protocol，IGP），适用于小型同类网络的一个自治系统（AS）内的路由信息的传递。RIP协议是基于距离矢量算法（Distance

Vector

Algorithms，DVA）的。它使用“跳数”，即metric来衡量到达目标地址的路由距离。

路由器的关键作用是用于网络的互连，每个路由器与两个以上的实际网络相连，负责在这些网络之间转发数据报。在实际情况下，IP

进行选路之前必须先通过某种方法获取正确的路由表。在小型的、变化缓慢的互连网络中，管理者可以用手工方式来建立和更改路由表。而在大型的、迅速变化的环境下，人工更新的办法慢得不能接受。这就需要自动更新路由表的方法，即所谓的动态路由协议，RIP协议是其中最简单的一种。在图3所示的拓扑图上，进行RIP协议的配置，.理解RIP协议的原理和特点。在正确完成路由器的基本配置（包括路由器的名字、各接口的IP地址）和各PC机的基本配置（包括IP地址和默认网关）后，在三台路由器上分别配置RIP协议：在图3所示的拓扑图上，进行RIP协议的配置，.理解RIP协议的原理和特点。在正确完成路由器的基本配置（包括路由器的名字、各接口的IP地址）和各PC机的基本配置（包括IP地址和默认网关）后，在三台路由器上分别配置RIP协议：路由器R1配置：R1#cont/进入全局模式/R1(config)#routerrip

//启用rip协议//

R1(config-router)#network

//需要给出与本路由器直连的网络//

R1(config-router)#network

//此处分别为

和//

R1(config-router)#exit

R1(config-router)#exit

R1#copyrunningstartup-config

路由器R2配置：R2#cont/进入全局模式/R2(config)#routerrip

//启用rip协议//

R2(config-router)#network

//需要给出与本路由器直连的网络//

R2(config-router)#network

//此处分别为

和//R2(config-router)#network

/

和//

R2(config-router)#exit

R2(config-router)#exit

R2#copyrunningstartup-config路由器R3配置：R3#cont/进入全局模式/R3(config)#routerrip

//启用rip协议//

R3(config-router)#network

//需要给出与本路由器直连的网络//

R3(config-router)#network

//此处分别为

和//R3(config-router)#network

//和//

R3(config-router)#exit

R3(config-router)#exit

R3#copyrunningstartup-config

(6)在各路由器上用“showiproute”命令查看路由表；R1#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC/24isdirectlyconnected,Ethernet0C/16isdirectlyconnected,Serial0R/24[120/1]via,00:07:12,Serial0R/16[120/1]via,00:02:41,Serial0R/24[120/2]via,00:08:19,Serial0R/24[120/2]via,00:06:24,Serial0R2#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC/24isdirectlyconnected,Ethernet0C/16isdirectlyconnected,Serial1C/16isdirectlyconnected,Serial0R/24[120/1]via,00:06:21,Serial1R/24[120/1]via,00:05:26,Serial0R/24[120/1]via,00:01:25,Serial0R3#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC/24isdirectlyconnected,Ethernet0C/24isdirectlyconnected,Ethernet1C/16isdirectlyconnected,Serial1R/24[120/1]via,00:09:12,Serial1R/16[120/1]via,00:03:27,Serial1R/24[120/2]via,00:07:29,Serial1用Ping命令测试各PC机，如果都能ping通，说明配置成功。PC1pingPC2C:>pingPingingwith32bytesofdata:Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55msPC1pingPC3C:>pingPingingwith32bytesofdata:Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55msPC1pingPC4C:>pingPingingwith32bytesofdata:Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Replyfrom:bytes=32time=60msTTL=241Pingstatisticsfor:Packets:Sent=5,Received=5,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms3.OSPF协议的配置OSPF协议的原理和特点

原理：

OSPF协议是一种链路状态协议，抽象模型Model

1表示路由器的一个以太网接口不连接其他路由器，只连接了一个以太网段。此时，对于运行

OSPF的路由器R1，只能识别本身，无法识别该网段上的设备(主机等)；抽象模型Model

2表示路由器R1通过点对点链路(如PPP、HDLC等)连接一台路由器R2；抽象模型Model

3表示路由器R1通过点对多点(如Frame

Relay、X.25等)链路连接多台路由器R3、R4等，此时路由器R5、R6之间不进行互联；抽象模型Model

4表示路由器R1通过点对多点(如Frame

Relay、X.25等)链路连接多台路由器R5、R6等，此时路由器R5、R6之间互联。以上抽象模型着重于各类链路层协议的特点，而不涉及具体的链路层协议细节。该模型基本表达了当前网络链路的连接种类。

特点：OSPF全称为开放最短路径优先。“开放”表明它是一个公开的协议，由标准协议组织制定，各厂商都可以得到协议的细节。“最短路径优先”是该协议在进行路由计算时执行的算法。OSPF是目前内部网关协议中使用最为广泛、性能最优的一个协议，它具有以下特点：①可适应大规模的网络②

路由变化收敛速度快③无路由自环④支持变长子网掩码(VLSM)⑤支持等值路由⑥支持区域划分⑦

提供路由分级管理⑧支持验证⑨支持以组播地址发送协议报。（1）按图4所示连接网络：Cisco路由器4台；PC机2台。图4按照前边实验的方法，正确完成路由器的基本配置（包括路由器的名字、各接口的IP地址）和各PC机的基本配置（包括IP地址和默认网关）后，在四台路由器上分别配置OSPF协议(2)在四台路由器上分别配置OSPF协议；路由器R1配置：R1#cont/进入全局模式/R1(config)#routerosp100

//启用ospf协议//

R1(config-router)#network55area1

//需要给出与本路由器直连的网络,子网掩码的反码，及区域//

R1(config-router)#network55area0

//此处分别为

和//

R1(config-router)#end

R1#copyrunstart

路由器R2配置：R2#cont/进入全局模式/R2(config)#routerospf100

//启用ospf协议//

R2(config-router)#network55area0//需要给出与本路由器直连的网络，子网掩码的反码，及区域//

R2(config-router)#network55area2

//此处分别为

和//

R2(config-router)#end

R2#copyrunstart

路由器R3配置：R3#cont/进入全局模式/R3(config)#routerospf100

//启用ospf协议//

R3(config-router)#network55area1//需要给出与本路由器直连的网络,子网掩码的反码，及区域//

R3(config-router)#network55area1

//此处分别为

和//

R3(config-router)#end

R3#copyrunstart路由器R4配置：R4#cont/进入全局模式/R4(config)#routerospf100

//启用ospf协议//

R4(config-router)#network55area2//需要给出与本路由器直连的网络,子网掩码的反码，及区域//

R4(config-router)#network55area2

//此处分别为

和//

R4(config-router)#end

R4#copyrunstart

(3)在各路由器上用“showiproute”命令查看路由表；R1#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC/24isdirectlyconnected,Serial0C/24isdirectlyconnected,Serial1O/24[110/65]via,00:00:29,Serial0O/24[110/65]via,00:00:47,Serial1O/24[110/193]via,00:00:32,Serial0R2#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC/24isdirectlyconnected,Serial1C/24isdirectlyconnected,Serial0O/24[110/65]via,00:00:35,Serial1O/24[110/193]via,00:00:18,Serial1O/24[110/65]via,00:00:36,Serial0R3#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC/24isdirectlyconnected,Ethernet0C/24isdirectlyconnected,Serial0O/24[110/65]via,00:00:20,Serial0O/24[110/193]via,00:00:25,Serial0O/24[110/321]via,00:00:33,Serial0R4#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-