《计算机网络仿真技术》第五章

第五章网络规划及路由器的配置仿真5.1网络规划概述 网络规划是构建网络之前的整体规划，网络规划是否合理将直接影响后期网络的组建和维护。5.1.1网络层次的规划 网络层次的规划中，通常采用虽未的三层网络结构。三层网络架构采用层次化模型设计，即将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。 三层网络架构设计的网络有三个层次有核心层、汇聚层和接入层。5.1.2网络拓扑的规划 网络拓扑结构设计主要是确定各种设备以什么方式相互连接起来。通常根据网络规模，网络体系结构、所采用的协议，扩展和升级管理等各个方面因素来考虑。拓扑结构的设计直接影响到网络的性能。 构成局域网的拓扑结构有很多种，最常见到的有总线拓扑、星型拓扑、环型拓扑及各种混合性拓扑等。5.1.3IP地址规划

IP地址规划是网络设计的重要环节，IP地址规划的好坏，影响到网络路由协议算法的效率，影响到网络的性能，影响到网络的扩展，影响到网络的管理，也直接影响到网络应用的进一步发展。5.1.3IP地址规划1.IP地址规划总体要求

IP地址空间的分配，要与网络拓扑层次结构相适应，既要有效地利用地址空间，又要体现网络的可扩展性、灵活性和层次性，同时能满足路由协议的要求，以便于网络中的路由聚类，减少路由器中路由表的长度，减少对路由器CPU、内存的消耗，提高路由算法的效率，加快路由变化的收敛速度，同时还有考虑到网络地址的可管理性。5.1.3IP地址规划IP地址规划将遵循以下总体要求来分配： （1）唯一性（2）可管理性 （3）连续性 （4）可扩展性 （5）灵活性 （6）层次性 （7）实意性 （8）节约性5.1.3IP地址规划2.公网IP地址的分配

IP地址包括公网和专用（私有）两种类型，公网IP地址又称为可全局路由的IP地址，是在Internet中使用的IP地址。公网IP地址的分配主要有如下几个类型：（1）静态分配IP地址（2）动态分配IP地址（3）采用NAT（NetworkAddressTranslation，网络地址转换）方式（4）代理服务器分配5.1.3IP地址规划3.专用（私有）IP地址的分配方式 专用（私有）IP地址则包括A、B和C类三种，一般分配使用在局域网络中。 专用IP地址的规划中要根据网络规模来确定所使用的专用IP地址段。目前可提供给内部网络使用的专用（私有）IP地址范围如表5-1所示。5.1.3IP地址规划

类型IP地址段子网掩码可用IP数量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地址范围5.1.3IP地址规划 在局域网络的IP地址规划时，如果网络规模较小，则可以采用手工分配的方式，在以手工方式进行设置时，需要为网络中的每一台计算机分别设置5项IP地址信息（IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器地址）。 如果网络规模较大，则采用DHCP来进行分配，将计算机的IP地址获得方式设置为自动获得，网络中的计算机可以通过DHCP服务器自动获取IP地址信息。DHCP服务器维护着一个容纳有许多IP地址的地址池，并根据计算机的请求而出租IP地址。5.1.4网络安全的规划1.网络安全规划的主要目标

网络安全的目标主要表现在系统的可靠性、可用性、保密性、完整性、不可抵赖性和可控性等方面。5.1.4网络安全的规划2.网络安全规划的主要内容 （1）网络分段 （2）组建交换式局域网 （3）虚拟局域网 （4）网络访问权限设置 （5）网络设备安全控制 （6）防火墙控制5.2路由与路由器的基本概念

路由器是连接异构网络所必须的设备。路由协议是路由器的核心。5.2.1路由的基本概念 路由，指的是寻找将IP数据报从源主机传往目的主机的传输路径的过程。路由是对路由器核心工作的概述。路由是把信息从源穿过网络传递到目的的行为，在路上至少遇到一个中间节点。 路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。转发由相应的路由转发协议实现。5.2.2路由器的基本功能和工作原理 路由器用来连接不同的网段或网络，如果网络中的计算机向同一网络中的另一台计算机发送数据包时，该数据包只在网络内部传输，不需要通过路由器。 如果将数据包发送到其他的网络中，则需要选择一个能够达到目的网络的路由器，通过路由器将数据包送到目的网络。 路由器是通过网络的网络号来区分不同的网络的，因此为了正确地选择路径，每个网络就必须要有一个惟一的网络编号。5.3.1路由器的配置途径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）用户模式 以超级终端或Telnet方式进入路由器时系统便进入用户模式。此时，系统提示符为“>”。如果路由器名称为Router，则提示符为“Router>”。 用户模式是路由器启动时的缺省模式，提供有限的路由器访问权限，如查看路由器的配置参数，测试路由器的连通性等，但不能对路由器配置做任何改动。5.3.2路由器的基本配置仿真 （2）特权模式

特权模式也叫使能（enable）模式，在用户模式下先输入“enable”，再输入相应的口令，进入特权模式。 特权模式的系统提示符是“#”，如果路由器为Cisco2600，则提示符为“Router#”，这时不但可以执行所有的用户命令，还可以查看和更改路由器的设置内容。

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#”提示符下输入“configureterminal”命令,显示为“Router(config)#”，路由器处于全局设置状态，此时可以设置路由器的全局参数。 使用全局配置模式可以设置路由器上运行硬件和软件的相关参数，配置各接口、路由协议和广域网协议，设置用户和访问密码等。5.3.2路由器的基本配置仿真 （4）接口配置模式 路由器中有各种端口，要对这些端口进行配置，就需要进入端口配置模式。具体对每一接口都有许多参数要配置，这些配置不是一条命令能解决的，所以要进入某一接口的局部配置模式。一旦进入某一接口的局部配置模式，只能输入该接口所能接收的命令。 这时，输入的命令只对该接口有效。接口配置模式是全局配置模式的子模式，也就是说要进入接口配置模式，必须先进入全局配置模式。在此接口模式下，可以配置相关接口的IP地址、子网掩码等项目。5.3.2路由器的基本配置仿真 （5）终端线路配置模式 在全局配置模式下，用“line”命令指定具体的线路端口，即可进入该模式。 （6）路由协议配置模式 在全局配置模式下，用“router”命令指定具体的路由协议，即可进入该模式。

5.3.2路由器的基本配置仿真 2.主机名和相关密码的配置 路由器的主机名(hostname)，会在系统提示符中显示。如果没有给路由器命名，系统缺省的名字是Router。 命名需要在全局配置模式下完成。配置命令和交换机名称的配置完全相同。和交换机的基本密码配置项目相似，路由器的密码配置项目也包括Console密码、特权密码、加密密码和Telnet密码。它们的配置命令和交换机下的密码配置命令完全相同。5.3.2路由器的基本配置仿真

3.端口的基本配置

(1)选择端口 选择端口的配置命令为“interfacetypemod/port”，例如选择进入s0端口的命令如下：

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

(2)设置对端口的描述 设置对端口的描述配置命令为“description[word]”,例如描述E0端口作为外网接口，E1端口作为内网接口，则相应的命令为：

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)配置通讯方式 配置通讯方式的命令为“duplex[auto|full|half]”,例如配置E1端口的通信方式为双工，S0端口的通信方式为半双工，E0端口的通信方式为自适应，则相应的命令如下：

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为“speed[10|100|auto]”，端口的速率可以设置为10Mbps，也可以设置为100Mbps，或者为自适应。速率应该和实际网络的要求相符。例如配置E0端口的速度为100Mbps，则相应的命令如下：

Router(config)#interfacee0

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

(5)配置端口带宽 配置端口带宽的命令为“bandwidth[带宽值]”，带宽的设置应该和实际网络相符。例如设置e0端口的带宽为64000，则相应的命令如下：

Router(config)#interfacee0

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

(6)配置MTU MTU值的是端口的最大传输单元，通过用这个值来实现网络中传输数据包的大小限制，配置命令为“mtu[mtu_size]“，mtu_size

的取值范围为64～18000。例如设置E0端口的MTU为1500，则相应的命令如下：

Router(config)#interfacee0

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

(7)配置封装协议 配置封装协议的命令为“encapsulation[frame-relay|hdlc|ppp]”，可以封装的协议类型包括FR帧中继，HDLC和PPP，例如设置E0端口封装PPP拨号协议，则相应的命令如下：

Router(config)#interfacee0

Router(config-if)#encapsulation

ppp5.3.2路由器的基本配置仿真

(8)配置端口的时钟频率 配置端口的时钟频率的命令为“clockrate[speed]”。用“clockrate”命令可以配置网络接口模块（NIM）和接口处理器等设备的时钟速率，可以设置的时钟速率为1200,2400,4800,9600,19200,38400,56000,64000,72000,125000,148000,250000,500000,800000,1000000,1300000,2000000,4000000或8000000，单位为bps（位每秒）。例如设置e0端口的时钟频率为9600，则相应的命令如下：

Router(config)#interfacee0

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

(9)激活与禁用端口 激活端口的配置命令为“noshutdown”，禁用端口的配置命令为“shutdown”，配置端口IP地址等项目后，要测试配置是否正确，必须要激活端口。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项目，路由器的端口配置主要包括Ethernet端口、（Serial）串口、FDDI（令牌环网）口等。

5.3.2路由器的基本配置仿真 路由器端口IP协议配置的基本原则如下： 一般地，路由器的物理网络端口通常要有一个IP地址； 相邻路由器的相邻端口IP地址必须在同一IP网络上； 同一路由器的不同端口的IP地址必须在不同IP网段上； 除了相邻路由器的相邻端口外，所有网络中路由器所连接的网段，即所有路由器的任何两个非相邻端口都必须不在同一网段上。5.3.2路由器的基本配置仿真

5.DNS的相关配置 设置路由器的DNS服务器地址的配置命令为“ipname-server[address]”。 设置主机域名的配置命令为“ipdomain-namehost”。 设置域名与IP地址的映射表的配置命令为“iphostdomain_name

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

6.其他命令 （1）显示命令Router#showversion//显示版本Router#showrun//显示基本运行情况Router#showstartup-config//显示开机设置Router#showinterfaces//显示所有端口情况Router#show

int[端口号]//显示某端口的情况Router#showhistory//显示前n条命令Router#showclock//显示时钟5.3.2路由器的基本配置仿真 （2）设置和显示日期时间命令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//显示配置信息Router#showstartup-config