计算机网络实验,,,,课程实验报告路由基本概念及静态路由配置实验

　西安电子科技大学

　计算机网络实验

　课程实验报告

　实验名称

　路由基本概念及静态路由配置实验

　通信工程

　学院

　班 姓名

　学号

　同作者

　实验日期

　 2010

　年

　3

　月

　26 日 指导教师评语：

　指导教师：

　年

　月

　日 实验报告内容基本要求及参考格式

　一、实验目的 二、实验所用仪器（或实验环境）

　三、实验基本原理及步骤（或方案设计及理论计算）

　四、实验数据记录（或仿真及软件设计）

　五、实验结果分析及回答问题（或测试环境及测试结果）

　六、写出自己实验心得体会

　成

　绩

　一．实验目的 掌握路由基本概念并且了解静态路由配置的方法。

　二．实验环境 实验所使用软件为 Cisco Packet Tracer。

　三．实验原理 3.1 路由基本概念及静态路由配置 3.2.1 路由器的定义和作用 路由器指用于网络互连的计算机设备，路由器的核心作用是实现网络互连，数据转发。

　3.2.2 基本概念 路由器为执行数据转发路径选择所需要的信息被包 含在路由器的一个表项中，称为“路由表”。当路由器检查到包的目的 IP 地址时，它就可以根据路由表的内容决定包应该转发到哪个下一跳地址上去。路由表被存放在路由器的 RAM上。

　路由表由目的网络地址（Dest）、掩码（Mask）、下一跳地址（Gw）、发送的 物理端口（interface）、路由信息的来源（Owner）、路由优先级（pri）以及度量值（metric）构成。如下图所示：

　图一 路由表构成示例 172.16.8.0

　 --

　目的逻辑网络地址或子网地址 255.255.255.0 --

　目的逻辑网络地址或子网地址的网络掩码 1.1.1.1

　 --

　下一跳逻辑地址

　fei_0/1

　 --

　学习到这条路由的接口和数据的转发接口 static

　 --

　路由器学习到这条路由的方式 1

　 --

　路由优先级 0

　 --

　Metric 值 路由器可分为：直连路由，静态路由，动态路由三种类型。

　直连路由：当接口配置了网络协议地址并状态正常时，接口上配置的网段地址自动出现在路由表中并与接口关联，并随接口的状态变化在路由表中自动出现 或消失。

　动态路由：路由协议是运行在路由器上的软件进程，与其他路由器上相同路由协议之间交换路由信息，学习非直连网络的路由信息，加入路由表。并且在网 络拓扑结构变化时自动调整，维护正确的路由信息。

　3.2.3 路由器的工作原理 路由器拥有多种功能，包括路由功能和交换/转发功能等。

　路由功能指学习和维护网络拓扑结构知识的机制，产生和维护路由表。完成路由功能需要几个基本信息：路由是什么协议？目的地址是否已存在?从哪个端口发送出去？下一跳地址是什么？ 交换和转发功能如下图所示：

　 图二 交换和转发功能 3.2.4 IP 路由过程 IP 通讯是基于 hop by hop 的方式，从源到目的之间源 IP 和目的 IP 地址保持不变，每经过一个数据链路层，数据链路层封装都要做相应的重新封装，返回的数据选路与到达的数据选路无关。具体如下图所示：

　图三 ip 通信流程图 四、实验要求 4.1 用路由器构造的 9 节点总线型网络，并配置静态路由。

　4.2 在仿真器里画出网络拓扑图。

　4.3 在仿真器里划分网络，并在拓扑图上标出网络配置。

　4.4 设置主机、网关，截图。

　4.5 设置每一个路由器的端口地址、下一跳地址，并截图 4.6 测试网络两端主机是否联通。如果成功，请截图。

　4.7 如果网络配置完成，请用 show ip route 调出每个路由器的路由表，并截图。

　五．实验过程以及结果分析 5.1 在软件中构造完成 9 节点总线型网络并在拓扑图上标出网络配置。

　如下图所示

　 该网络包含 10 个子网络：192.168.56.0-192.168.65.0 5.2 设置主机、网关，截图。

　截图如下：

　该网络中包含两个主机 PC56 和 PC66，分别位于总线的两端，分别属于网络192.168.56.0 和网络 192.168.65.0

　 5.3 设置每一个路由器的端口地址、下一跳地址，并截图。

　截图如下：

　5.3.1 路由器端口地址：

　Route57-Route65 的 fa0/0 和 fa0/1:

　5.3.2 路由器下一跳地址：

　Route57-Route65

　 5.4 测试网络两端主机是否联通。如果成功，请截图。

　经过测试，确定网络两端主机已成功联通。

　截图如下图所示：

　 5.5 如果网络配置完成，请用 show ip route 调出每个路由器的路由表，并截图。

　路由表截图如下：

　Route57-Route65

　六．思考题 1.路由器有哪几个部分组成？ 答：路由器的组成大致可以分成两部分：内部构件和外部构件。内部构件包括 RAM（随机存储器）、NVRAM（非易失性 RAM）、FLASH（快速闪存）、ROM（只读存储器）、CPU（中央处理器）、背板。外部构件包括各种以太网接口、开关和电源接口。

　2.路由器有哪两个主要功能？ 答：路由的两个主要功能是路由功能和交换/转发功能。

　3.路由表是如何建立的？ 答：路由表是指路由器或者其他互联网网络设备上存储的一张路由信息表，该表中存有到达特定网络终端的路径。路由表需要一个建立过程，建立过程其实就是初始化路由表，不同的网络操作系统有不同的初始化方式，大体来说常见的有三种：

　第一种：路由器启动时，从外存读入一个完整的寻径表，常驻内存使用；系统关闭时再将当前路由表（可能经过刷新），写回外存，供下次使用 第二种：系统启动时，只提供一个空表，通过执行显式指令（比如批处理文件中的指令）

　来填充。

　第三种：系统启动时，从与本路由器直接相连的各网络地址中，推导出一组初始路由，当然通过初始路由只能访问相连网上的主机。无论是哪种情况，初始路由表总是不完善的，需要不断地运行过程加以补充，这就是路由表的刷新。

　4.路由器在选择路由时，依据的标准是什么？ 答：路由器在选择路由时，依据的标准是路由表和路由选择算法。路由器根据路由选择算法选择包含在路由表内的满足路由期望的最佳路径。

　5.在进行 IP 包转发的时候，如果路由表中有多条路由都匹配，路由器这时如何进行转发？ 答：在进行 IP 包转发的时候，如果路由表中有多条路由都匹配，路由查找遵循的是最长匹配原则。所谓的最长匹配就是路由查找时，使用路由表中到达同一目的地的子网掩码最长的路由。

　6.简述 IP 路由过程中，包的解封装和再封装。

　答：数据帧到达路由器的接收接口后首先解封装，变成 IP 数据包，对 IP 数据包进行处理，根据目的 IP 地址查找路由表，决定转发接口后,做适应转发接口数据链路层协议的帧的封装，并发送到下一跳路由器，此过程继续直至到达目的网络与目的主机。

　七．心得体会 路由器现已成许多人生活中不可或缺的一部分。作为一名通信工程专业的大学生，我更应该学会关于路由器路由的基本概念及静态路由配置的相关内容。在实验的开始阶段，各种各样的 ip 地址和网关就让我陷入了迷茫，慢慢的，我才发现每个路由器代表一个网络，第一个问题就解决了。接下来，还是需要细心。路由表的每一个配置都会影响最后能否成功通信。

　在我配置完路由器和主机，开始仿真的时候，发现无法通信。重新排查端口和路由表，发现没有错误，判断是软件自带的延迟，未及时反应更正。多次尝试任意两网络之间的通信后，一些开始出错的通信开始恢复正常。