路由器的配置_计算机网络应用课程设计

计算机网络

课程设计报告

题 目: 计算机网络应用课程设计

姓 名: 学 号: 实验小组: 院 系: 专业年级： 计算机科学与技术 2009级

2012年7月4日

2012计算机网络应用课程设计

摘要：

本次计算机网络课程设计以本学期计算机网络课程基础知识下，使用Cisco Packet Tracer实现虚拟的二层、三层、优化与管理终端、服务器和路由器之间的交互。了解不同设备在局域网通讯中所起的作用，以及掌握综合性网络的设计方法，达到理论与实践技能的良好结合。

关键字：计算机 网络 Cisco Packet Tracer 协议 二层 三层 NAT DHCP RIP 正文：

一、 课程设计拓扑图

二、 课程设计总要求

1. 二层技术——VLAN技术，单臂路由技术

 配置VLAN：

对企业内的DHCP/TFTP server 使用DHCP对底层PC机配置地址：PC1和PC3为10.X.1.0网段；PC2和PC4为10.X.2.0网段；其中PC1和PC3为vlan10；PC2和PC4为vlan20（X为学号后两位，即98）

 使用单臂路由，实现所有工作人员能互相正常通讯

2. 三层技术——DHCP中继，路由协议（静态路由，RIP）

 对企业内的DHCP/TFTP server 使用DHCP对底层PC机配置地址

 使运营商网络设备之间能够正常通讯，中间的四台路由器为运营商，使用基本的动态

路由（RIP），达到通信的效果

 企业边界GW使用默认路由指向ISP，使内网能够正常的访问外网的服务器（其中dns

服务器的ip地址为4.4.4.4，baidu的地址为5.5.5.1）要求使用www.baidu.com的域名访问

3. 优化与管理及安全——NAT路由走向，用telnet进行设备管理；边界路由器设置密码

 运营商为企业分配了11.11.11.1作为企业的公网地址，要求使用nat技术使内网能够

正常访问外网。

 要求管理员能够通过telnet协议正常登录到GW边界设备上进行设备管理，（要启用

密码验证身份，其中pc1的用户名为pc1，密码为pc1，以此类推一共建立4个用户，并且都能实现telnet，但是pc1为最高级用户，其他为低级用户）  对企业边界路由器启用IOS的备份，使用tftp server进行备份  为边界路由器设置secret密码（密码为cisco），

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三、 计算机网络技术基础

计算机网络是在以终端计算机为中心的联机系统中，通信子网专门负责通信工作，从而实现数据处理与通信控制的分工。

本次课程设计，是在本学期计算机网络课程的基础知识下，使用Cisco Packet Tracer实现虚拟的路由器、服务器、终端的连接和通信。

首先，熟悉对Cisco Packet Tracer 5 的使用。基本的操作有，拖终端或服务器与路由器相连，实现交互。

1、 一些基本的命令

Router>enable进入特权模式；Router#conf进入全局配置模式； tab键补全命令；exit退出当前级别；end退出至特权模式；

ctrl + a/e键，跳至当前命令条最前/最后；向上键，最近键入的命令； Router(config)#下键入interface fastEthernet 0/0进入路由器e0； 在Router(config-if)#下键入ip address设置ip地址和子网掩码； Router(config-if)#下键入no shutdown打开路由器的e0端口； Router#write——退出至特权模式Router#并键入write保存 ；

=在Router#下键入copy running-config startup-config保存； =在Router(config-if)#下键入do write保存；

在Router#下键入show ip interface brief查看路由器接口情况； 在Router#下键入show ip route查看路由表情况； 在Router#下键入ping+IP地址查看是否连通；“.”表示不通；“！”表示通； 在Router#下键入show ip interface显示所有接口；

在Router(config)#下键入hostname R1修改路由器名字；

在Router(config)#下键入enable password 123设置路由器密码； 在Router(config)#下键入do show run查看已设置的路由器设置； 在Router(config)#下键入no enable password取消设置密码； 在Router#下键入show version查看寄存器值；

全局配置下，键入ip route 目标网络号 目标网络子网掩码 下一跳IP地址； 2、 静态路由

静态路由优点：使用静态路由的另一个好处是网络安全保密性高。动态路由因为需要路由器之间频繁地交换各自的路由表，而对路由表的分析可以揭示网络的拓扑结构和网络地址等信息。因此，网络出于安全方面的考虑也可以采用静态路由。

静态路由缺点：大型和复杂的网络环境通常不宜采用静态路由。一方面，网络管理员难以全面地了解整个网络的拓扑结构；另一方面，当网络的拓扑结构和链路状态发生变化时，路由器中的静态路由信息需要大范围地调整，这一工作的难度和复杂程度非常高。 3、 Rip协议

RIP（Routing Information Protocols，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,简称IGP)，适用于小型同类网络，是典型的距离矢量(distance-vector)协议。 RIP是基于UDP，端口520的应用层协议。管理性距离：120。RIP 特性是最大15跳，16跳为不可达，只用于小型的网络。UDP 520来传输的。

选路原则： 1、子网掩码最长匹配；2、管理距离越小越优，255为不可信路由，子网掩码相同；3、度量值越小越优；4、负载均衡

更新计时器-每30秒更新一次；路由失效定时器-180秒； 清除路由条目时间-240秒

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4、 单臂路由技术

vlan虚拟局域网：分割广播域，相同网段的不同vlan不可能有通讯； 单臂路由--使不同vlan间不同网段的终端互相通信子接口 5、 NAT地址转换协议

私有地址不会在公共网络上出现。除私有地址外的地址全部都是公有地址。 静态NAT：静态一对一，即一个私网ip永久转换成一个公网ip 适用于服务器发布。动态NAT：动态一对一，即一个私网ip动态转换成一个公网ip。端口NAT：动态多对一，即多个私网ip可同时转换成一个公网ip ，是基于端口的NAT，也称PAT。适用于用户上网

NAT有两个方向：in / out。NAT里有四类地址：inside local--内部真正使用的地址；inside global--外部看到内部正在用的地址；outside local--外部看内部真正使用的地址；outside global--内部看外部正在用的地址。

四、 二层技术——VLAN技术，单臂路由技术

 设计任务要求

 配置VLAN：

对企业内的DHCP/TFTP server 使用DHCP对底层PC机配置地址： PC1和PC3为10.X.1.0网段；PC2和PC4为10.X.2.0网段；

其中PC1和PC3为vlan10；PC2和PC4为vlan20 （X为学号后两位，即98）

 使用单臂路由，实现所有工作人员能互相正常通讯

 实验过程及结果描述

1、 此模块拓扑图如右所示

2、 配置VLAN

1) 对交换机S1、S2进行VLAN配置

其中PC1和PC3为vlan10； PC2和PC4为vlan20

代码如左所示。

首先为S1、S2分配VLAN并命名。

将S1、S2的f0/1端口使用Switch(config-if)#switchport mode access//接入口模式

Switch(config-if)#switchport access vlan 10分配进VLAN 10；

f0/2端口使用Switch(config-if)#switchport mode access

Switch(config-if)#switchport access vlan 20分配进VLAN 20；

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代码如下所示。

得到结果如下：

2) Switch(config-if)#switchport mode trunk语句用将端口设置成主干端口

对于S1来说，f0/3和f0/4都是主干端口 对于S2来说，f0/3是主干端口

3) 在S2上用Switch(config)#vtp mode server语句使得全网内交换机同步

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3、 单臂路由设置

1） 开启边界路由器R11（企业GW）端口

2） 在路由器端口下设置dot1q的子接口

PC1和PC3为10.X.1.0网段；PC2和PC4为10.X.2.0网段； （X为学号后两位，即98）

在进入vlan里才可以加入端口

设置vlan 10的接口IP

设置vlan 20 的接口ip

 此部分设计总结

这一部分实现二层路由配置，包括VLAN技术，单臂路由技术。

首先要认清交换机连接终端的接口是哪个，路由器连接交换机划分VLAN的接口是哪个，哪些是主干端口。其次再进行相应配置。其目的就是将PC1和PC3通过交换机，分配至VLAN10，将PC2和PC4通过交换机分配至VLAN20。

五、 三层技术——DHCP中继，路由协议（静态路由，RIP）

 设计任务要求

 对企业内的DHCP/TFTP server 使用DHCP对底层PC机配置地址

 使运营商网络设备之间能够正常通讯，中间的四台路由器为运营商，使用基本的动态

路由（RIP），达到通信的效果

 企业边界GW使用默认路由指向ISP，使内网能够正常的访问外网的服务器

（其中dns服务器的ip地址为4.4.4.4，baidu的地址为5.5.5.1） 要求使用www.baidu.com的域名访问

 实验过程及结果描述

1、 此模块拓扑图如右所示

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2、 DHCP配置——服务器给PC自动分配IP地址

1） 对路由器连接DHCP/TFTP server的端口f1/0设置IP地址并开启

2） 对子端口f0/0.10和f0/0.20

用Router(config-subif)#ip helper-address 10.3.3.1设置来源是服务器的IP

3） 手动设置填写DHCP服务器的网段

4） 手动设置填写DNS服务器ip为4.4.4.4 ，点击add & save

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5）查看DHCP配置成功，即DHCP request successful

PC2配置成功如右图：

3、 RIP配置

1） 单臂路由旁的四台路由器的RIP配置拓扑图如下：

2） 用Router(config)#do show ip interface brief查看R1、R2、R3、R4的端口ip网段

然后各个路由器有几个网段就设置几个rip

R1：R2：

R3：R4：

 此部分设计总结

本模块旨在首先利用DHCP协议服务器对PC机进行自动分配IP，其次连接动态路由RIP协议进行选路。实验中需注意端口与端口的对应。

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六、 优化与管理及安全

——NAT路由走向，用telnet协议进行设备管理；

边界路由器设置密码

 设计任务要求

 运营商为企业分配了11.11.11.1作为企业的公网地址，

要求使用nat技术使内网能够正常访问外网。

 要求管理员能够通过telnet协议正常登录到GW边界设备上进行设备管理，

（要启用密码验证身份，其中pc1的用户名为pc1，密码为pc1， 以此类推一共建立4个用户，并且都能实现telnet， 但是pc1为最高级用户，其他为低级用户）

 对企业边界路由器启用IOS的备份，使用tftp server进行备份  为边界路由器设置secret密码（密码为cisco），

 实验过程及结果描述

1、 NAT配置

1） 在企业路由器和连接百度服务器的路由器设置默认路由

ip route 0.0.0.0 （任意网络）0.0.0.0 (任何掩码) 11.11.11.2（目标网络）

它的作用就是添加一条本地网络到目标网络的路由 2） 对企业路由器设置动态nat，并声明inside/outside端口

//设置动态nat加入两个子端口的网段

R11(config)#access-list 10 permit 10.98.1.0 0.0.0.255 R11(config)#access-list 10 permit 10.98.2.0 0.0.0.255

//access-list 标号 permit 源地址 通配符（其中，标号为1~99之间的整数） //access-list 10 permit 10.98.1.0 0.0.0.255

//允许访问Internet的网段为10.98.1.0~10.98.1.255，反掩码为0.0.0.255。

需要注意的是，在这里采用的是反掩码，而非子网掩码。反掩码与反掩码的关系为：反掩码+子网掩码=255.255.255.255。

//将地址转换为f0/1的地址

R11(config)#ip nat inside source list 10 int f0/1 overload

//声明f0/0.10和f0/0.20端口为inside端口

R11(config)#int f0/0.10

R11(config-subif)#ip nat inside R11(config-subif)#exi

R11(config)#int f0/0.20

R11(config-subif)#ip nat inside R11(config-subif)#exi

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//声明f0/1端口为outside端口

R11(config)#int f0/1

R11(config-if)#ip nat outside R11(config-if)#exi

3） DNS设置

手动添加：

4） 对于连接百度服务器的路由器设置静态nat，并声明inside/outside端口

//设置静态nat

R22(config)#ip nat inside source static 192.168.1.1 5.5.5.1

R22#show ip nat translations//查看结果

//对f0/1端口inside端口

R22(config)#int f0/1

R22(config-if)#ip nat inside R22(config-if)#exi

//对f0/0端口声明outside端口

R22(config)#int f0/0

R22(config-if)#ip nat outside

2、 在企业路由器中设置telnet

R11(config)#line vty 0 4

R11(config-line)#login local R11(config-line)#exi

//设置用户名和权限值以及密码

R11(config)#username pc1 pr

R11(config)#username pc1 privilege 15 password pc1 R11(config)#username pc2 privilege 6 password pc2 R11(config)#username pc3 privilege 6 password pc3 R11(config)#username pc4 privilege 6 password pc4

3、 对企业边界路由器启用IOS备份

1）router#show flash:

2）router#copy flash: tftp:

source filename[]? “flash里面的任一文件名”

Address or name of remote host[]? “server-PT的IP地址”

destination filename[“flash里任一文件名”]? “重设的文件名（即姓名全拼）” 3）成功后会跳!，备份完成。Router#reload重启 4）在跳#时，ctrl+break进入remmon模式 5）Remmon1>?

Remmon2>tftpdnld

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6）开始设置五个参数（注意在remmon模式下是区分大小写的） IP_ADDRESS=“路由器连Server端口的的IP地址”

IP_SUBNET_MASK=“路由器IP的子网掩码” DEFAULT_GATEWAY=“server-PT的默认网关”

TFTP_SERVER=“server-PT的IP地址” TFTP_FILE=“重设的文件名（即姓名全拼）”

7）remmon9>tftpdnld 8）remmon10>boot重启

9）Do you wish to continue ? y/n: [n]: y

部分截图如下：

4、 用Router(config)#enable password cisco对边界路由器设置密码cisco

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5、 对所有设置进行查看

R11（企业GW/边界路由器）

R22 baiduGW（如下图及右图）

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6、 实验结果截图

1） PC机ping通各路由器端口

2）PC机访问www.baidu.com；

PC机访问5.5.5.1

 此部分设计总结

本模块旨在利用NAT使企业公网成功访问外网，利用telnet对企业用户进行级别分类和密码设置，对企业边界路由器启用IOS的备份和密码设置。

对于企业GW，f0/0.10和f0/0.20端口为inside端口；f0/1端口为outside端口； 对于百度GW，f0/1端口为inside端口；f0/0端口为outside端口。

企业用户可以通过11.11.11.1的公共IP，与百度路由器的公共地址5.5.5.1通信，企业用户无法知道百度路由器的内部地址。

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课程设计总结：

Packet Tracer 是由Cisco公司发布为学习思科网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置、锻炼故障排查能力。它支持VPN等高级配置。

本次课程设计是基于本学期计算机网络基础知识下，应用一个模拟环境实现网

络实践信息交互。与上课实验不同的是，我们需对网络配置有一个更系统的了解，分为二层，三层及优化管理。二层是由单臂路由和VLAN配置组成，也就是说，PC机是用单臂路由不断实现连接的，即一个路由器连接若干交换机上的终端设备。三层是由DHCP配置和rip动态配置组成，用DHCP协议的服务器实现对PC机的IP地址的自动分配。Rip是实现路由器的选路原则。对于实现连接，需要使用NAT协议对路由器进行静态和动态配置。企业用户是看不到百度GW服务器内部的IP地址的，用户所访问的只是连接百度GW的路由器的外部端口的ip。为了管理企业用户，需设置权限和密码，并对企业路由器设置密码以保安全。

通过本次课程设计，我对整个计算机网络配置和管理有了更深层次的认识，亲

身实践了用户上网所需要经过的端口及配置步骤。对于实验中遇到的问题，也一一得到解决。首先端口要分清谁控制谁，其次，对于协议原理要明白，知道哪些协议起到什么样的作用，再借助Packet Tracer的命令完成配置。

学生签名：______________ 日期：__________________

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