江西财大Cisco路由器基础

实验

Cisco路由器基础实验目的：认识路由器上的各种界面及功能不同的存取模式下可使用的命令明了Cisco路由器的基础架构以及基本设定背景资料

一般谈论到路由器等设备都是以Cisco（思科）为标准，全球超过80%的网络运作架构在Cisco的环境之下；在台湾的占有率也高达90%以上，国内政府机关、固网、电信业、网络ISP、一般企业等都大量的使用Cisco网络设备。Cisco全系列产品包括ATM/Frame-Relay宽带交换机、超高速交换路由器（GigaSwitchedRouter）、语音讯号处理（VoiceSignaling）、可程序电话交换机、电话加值服务（Voicevalue-addedservices）、数字用户回路（DSL）相关产品、有线电视网络相关产品、高速／超高速LAN交换机、工作组系统、Internet拨接存取与网络管理软件等。这些产品全藉由CiscoInternetworkOperatingSystem（CiscoIOS）软件整合。CiscoIOS是一组开放授权的软件科技，正迅速成为因特网业界的实质标准。什么是路由器?路由器是一种连接多个网络的网络设备，主要功能为转送封包（packet），能够解析／询问封包的标头信息（headparameter），透过计算封包由来源网络作有效率的传递路线转送往目的地网络，从而构成一个更大的网络，路由器就是专为链接大型网络所设计，用来连接LAN到WAN。路由器在于OSI网络七层中的第三层－网络层（NetworkLayer）。它在网络层的作用有：决定路径，负责将数据从传送端路由到目的端。将数据转换成封包，封包传送。定义逻辑地址。路由器根据逻辑地址来过滤讯框，并且可以使用于许多的绕送协议（如TCP/IP、IPX…等），路由器会对每个网络指定唯一的逻辑地址，路由器会根据封包的地址去进行绕送，在多个网络间进行链接及传送。路由器的优点：路径选择：路由器会在路径表中记录如何抵达远程网络的相关信息，并根据这些信息进行绕送，可以同时处理多个路径，路由器适用较大型的网络上。逻辑寻址：在网络层运作的装置需要逻辑寻址，用来决定路径选择。网络分割：路由器可对网络做分割动作，可以让带宽的效率更佳，流量控制，减少主机负担；提供封包分段及重组功能，并且不会转送广播，避免广播风暴。安全性高：藉由使用存取规则列表（Access-list）提供网络的安全性。路由器的缺点：不支持不同协议：虽然路由器可使用多个网络通信协议（TCP/IP、IPX…），但只是针对相同的协议之下才能够连结而已，因此，路由器无法链接不同网络协议。而网关（gateway）却可以用来链接不同的网络协议，例如透过网关使用IPX协议的网络，可以连上Internet（TCP/IP协定）。价格高昂贵：随便一台路由器就动辄上万元。什么是交换器?交换器基本上是结合集线器及网桥（Bridge）特性的装置，交换器和集线器都遵循IEEE802.3或IEEE802.3u，其存取方式均为竞争方式(CSMA/CD)。而它们的差别在于：集线器为共享方式，在同一网段中的机器会共享固有的带宽，传输通过碰撞检测进行，同一网段计算机越多，传输碰撞也越多，传输速率会变慢；而交换器每个埠为固定带宽，有独特的传输方式（Cutthrough、Store-and-forward、Fragmentfree），传输速率不受计算机增加影响，其独特的Auto-Negotiation、全双工功能，增加了交换器的使用范围和传输速度。交换器在网络层的作用数据链路层介于物理层和网络层的协议中间，这一层负责实体地址的解析、网络拓扑、线路状态、错误通知、框架的传输次序及流量控制。同时数据链结层会将网络层所分解出的数据封包，再度拆解成为在实体网络上可传送的最小单位，往下传送到物理层，做实质上的传输。IEEE将此层分为2个子层：媒介访问控制子层（MACsublayer）及逻辑链结控制子层（LogicalLinkControl/LLCsublayer），有时简称为链结，大致相当于SNA模型中的数据链结控制层。交换器的优点有：分割网络流量减少碰撞机会，提高网络性能。提供全双工的通信，每个埠拥有固定的带宽，并不像集线器是分享带宽。提供虚拟的局域网络。交换器的缺点有：交换器会将广播传送给所有相连区域上所有网络装置，这些广播在大型局域网络上可能会造成网络流量的拥塞，造成广播风暴。而路由器却能过滤广播，降低相连区域路间的流量，消除广播风暴。互连网络操作系统

Cisco设备是以Cisco互连网络操作系统（InternetworkOperatingSystem；IOS）为主。IOS利用命令行界面（CommandLineInterface；CLI），让使用者设定路由器的组态、查看目前组态下的运作状态。IOS有各种版本可以支持硬设备执行各项功能。目前的版本是12.3，在这些数字之后再附加一个或二个字母来定义这个版本所支持的技术：A：存取服务器／拨接技术D：xDSL技术E：企业版功能H：同步数字阶层／同步光纤网络N：语言、多媒体、视频会议S：服务提供商T：整合的技术W：ATM/LAN交换／第三层技术路由器的内存装置有：ROM：放置开机区程序代码，路由器从ROM中加载启动的相关指令，将Cisco的IOS软件加载内存。RAM：存放IOS执行码、组态文件的数据（从NVRAM中加载），路径表／ARP表。Flash：存放CiscoIOS映像。NVRAM：存放组态档，在路由器关机或是重开机后，内容能够保留下来。启动过程如下：开机自我测试检查CPU、内存、相关组件是否正常运作。载入IOS软件到内存中。执行ROM中的开机区程序，接着寻找CiscoIOS软件再加载到内存中。加载组态到内存中。载入正确的IOS映像后，路由器将继续寻找有效的组态档（从NVRAM中），接着将组态加载内存中，路由器便开始运作。路由器登入控制的方法有：本地存取（Localaccess）经由控制面板端口直接连接到个人计算机上，不必经由网络。远程拨接存取（Remotedial-upaccess）使用调制解调器拨接到路由器上的辅助埠。网络存取（Networkaccess）直接连结到路由器上的IP地址，透過telnet终端机对路由器做控制动作。存取模式

使用者EXEC（UserEXECMode）特权EXEC（PrivilegedEXECMode）整体设定（Globalconfiguration）界面设定（Interfaceconfiguration）联机设定路由器设定ROM监控（ROMmonitor）设定密码-设定控制面板端口密码进入联机设定模式（consol0），对login做设定密码。在设定完登入控制面板密码后，以后登入就需要输入”consolpasswd”这个密码才行。若要取消密码，必须将上图中的『login』命令改为『nologin』。设定密码-设定辅助端口密码进入联机设定模式(aux0)，对login做设定密码。设定密码-设定telnet终端机密码进入联机设定模式（linevty），对login做设定密码，其中CiscoIOS可以支持5条telnet联机，所以在下图的设定中，指定linevty04，是表示从vty0~vty4都是使用这个密码。設定特權模式的密碼當要對路由器做設定時，在存取特權模式時還要需要enablesecret密碼，在安全上也比較有保障。這裡密碼有兩種設法：enablepasswd及enablesecret；第一種是以明碼儲存，第二種是經過加密的方式。儲存設定將路由器設定完成後，必須要儲存起來，不然關機之後就會消失不見。執行copyrunning-configstartup-config或是copyrunstart，IOS會將路由器的設定組態儲存在NVRAM中，以便讓下次開機時讀取。刪除設定在儲存組態之後，若覺得設定錯誤，可以刪除儲存在NVRAM中的組態。執行erasestartup-config，再執行reload命令。show查詢路由器資訊在設定路由器上只要善用show命令，便可得知路由器狀態資訊，包括整個界面使用狀況、路由設定、IP位址…等；也就是說，這個命令能在使用者模式及特權模式下使用，在此將介紹較常用的show命令。showversion這個命令會顯示IOS版本（12.1）、路由器開機時間、硬體組態（2個Ethernet界面、1個序列界面）、32Kb的組態記憶體和8MBflash及設定暫存器為0X2102。showuser和showclock這二個命令會顯示路由器上的時間、日期，以及使用者從何登入狀態。showinterface這個命令可以顯示路由器上所有界面或是指定某個界面的所有相關資訊，在下圖可完整得知。若只是要查看Serial0界面的資訊，執行showinterfaces0即可。showprotocols這個命令會顯示第3層協定的整體界面狀態，從下圖中可以看到在Router上所有界面的狀態，其中Serial0和Ethernet0是已經設定好IP位址，並且啟動”up”。showip這個命令是用來顯示路由器上的IP位址設定、路徑繞送協定資訊。showipinterfacebrief這個命令也是用來查看界面的狀態，直接列出所有的界面出來、IP位址及啟動狀態，其中”up”表示正常運作，”administrativelydown”為系管理者主動停掉線路。showi