計算機網絡實驗——靜態路由

       昨天我們上了一節實驗課,講到了靜態路由,結果有相當多的同學不知所云,我打算趁熱總結一下,即使離考六級還有三個多小時,但是我一點也不慌,總之我們馬上開始講解。

       如今,家家戶戶幾乎都有路由器,在我小學一年級左右我家安裝了這個東西,當時開開心心的玩4399小遊戲,相當開心。但是也不知道具體是啥東西,現在就好好講講路由器。我們必須有一個路由器才能聯網,但是這裏的聯網是什麼意思?又是怎麼進行的聯網呢?

       路由器的功能是將不同的局域網連接在一起,比如甲有一個公司,甲爲了方便管理在公司裏邊安裝了幾臺交換機,讓公司所有的電腦都連接了起來,形成了一個局域網;乙也有一個公司,他和甲做了一樣的事。但是,現在甲和乙希望進行一個合作,讓兩個公司的電腦都能進行互聯,這樣就可以形成了一個更大的局域網了。路由器的作用便是將兩個局域網連接起來,至於爲什麼我們每家每戶都有一個路由器,這是取決於網絡的結構的:每家每戶都有一個路由器,這樣一來就可以將一個局域網最小化,從而形成一個複雜的廣域網,廣域網中有很多個局域網,而一個路由器就可以屬於多個局域網,這樣使得網絡通信更加靈活且速度更加的快。

       現在我們知道了路由器的基本作用,而另一個問題也顯現出來了,那就是如何理解路由器做的工作。

       爲了更好的理解路由器的工作機制,我們把局域網比作一個城市,把路由器比作一個火車站,我們通過火車站可以從一個城市到另一個城市,假設每一個火車站都有一個指路牌,它指示從當前火車站到另一個城市的火車站要走的路,我們每到一個火車站,都遵從這個指示牌就可以了。比如我現在想從保定到滄州,我來到了保定火車站(不是高鐵站),保定火車站不能直接去滄州,但是我們知道保定火車站能到天津,天津火車站能到滄州,所以在保定火車站裏的指示牌就會告訴你:如果你想去滄州的話,去某號出口,坐停在那裏的車,先去天津,到了天津,天津火車站會告訴你去滄州的方法。而天津火車站裏面也有一些指示牌,其中一個指示牌上寫着,去滄州,到某號出口,坐那趟車,直接去滄州。於是我到了滄州,路由器做的工作和這個非常相似。

       從上面可以看出,出發火車站與目標火車站不一定直接相連,但是如果我們已經知道A火車站與B火車站相連,B火車站與C火車站相連,A不能直接去C,但是A如果到B的話,肯定能到C,或者是必須先去C,那麼我們就應該在A火車站裏掛上一個牌子,上面寫着,想去C的,請先往B走,到了B,B會告訴你進一步的行動,保證你能到C。這個行爲其實就叫靜態路由。

       每個路由器上面的轉發只能轉發到直接與自己相連的路由器上,但是我們提前已經知道了整個網絡的結構,那麼我們就可以提前寫好每個路由器裏的轉發依據,從而保證每個信息能轉發到各地,由於網絡結構是已知的,路由表也就根據網絡結構提前被我們寫好了,每一個信息都能根據路由表到達任意位置,而因此所有的路由表也就不會改變,因爲一切都以我們知曉一切的結構爲前提,因此也就不存在新道路的開闢和摸索,整個路由信息都是靜態的,所以叫靜態路由。

       下面我用一張圖來進一步的更形象的表達靜態路由的含義。

 

 

 

我是一個A城市的人,想去D城市,我到了A車站,發現有兩個出口,但是我不知道從哪走,我很着急。突然我看見了一個指示牌,上面有一些信息:想去B城市,請從A1出口坐車,直達B;想去C城市,請從A2出口坐車,直達C城市;想去D城市,青蔥A2出口坐車,到達C車站後,可以去D。也就是說A車站並不知道怎麼D城市,但是管理人員知道:先去C,然後轉車去D,所以在A處就寫了一個如果到D車站,請先去C。到了C車站,C自然而然會告訴你去D的方法。好了,我現在到了C車站,發現了一個新的指示牌,上面說想去D直接到C1出口,直達D。

就是這樣,從一個路由器可以直接去的其他路由器只能是與它直接相連的,而如果想去間接相連的路由器,也必須給出如果想要去那裏,要走的端口,意思是隻要從這個端口走,不保證你能直接到目的地,但是你去的下一個路由器,能保證你最後一定能到目的地。簡單來說,這裏面有些遞歸的思想。

        基本思路講完,就是用模擬器模擬出一個靜態路由的實驗過程了。

步驟1:在模擬器中添加基本的設備

                                        

 

步驟2:用自動線連接並進行端口標記

 

        其中1.0與2.0表示局域網的網絡地址,192.168.1.10與192.168.2.10分別爲兩個局域網中的終端,我們在此要做的是將這兩個終端連接起來。我們將f0/0端口設置爲1.1,也就是局域網1.0的網關,在終端中設置網關,並將1.1這個地址綁定給f0/0後,1.0中的終端如果訪問其他網絡會向這個端口發送信息,也就是嘗試連接這個端口並希望信息從這個端口出去,在局域網中2.0也是這樣。

        對於路由器,我們有一種不同的線來連接,同時端口也變成了Serial端口,兩個Serial端口連接在一起時必定有一個爲主端口,在主端口中必須設置通信頻率。我們將各個端口都綁定好自己的地址後,端口就會變綠,表示聯通狀態。

        兩個Serial綁定的地址代表入網地址,也就是說當信息在一個路由器想進入另一個局域網時,路由器可以獲取直接與自己連接的其他路由器的地址並進行直接轉發,也就是信息轉發的方向。比如當一個信息停留在Router 0中時,只要給我Router 1的端口地址3.2,就可以直接從Router 0中發出去,而不必考慮從哪個端口發出去,這個路由器自己會解決,只要知曉對方地址,會自動轉發。這個地址就是轉發的方向依據。

步驟3:分別進行端口與地址綁定

分別給兩個終端設置網絡信息

       爲Router 0設置端口地址,其中它的S2/0是主端口,需要設置通信頻率,對於Router 1則不需要設置,這一點要注意,然後我們對Router 1也進行設置,除了Router 1的S2/0不設置通信頻率以外其餘基本一致。

 

       設置好後發現現在都變綠了,說明現在信息已經做好了互通的準備,但是現在相當於鋪好了鐵軌,但是火車站裏沒有指示牌,信息到了只會停留,而不會轉發,因爲沒有路由表,信息不知道怎麼走。現在進行路由表配置。

步驟3:路由表配置

路由表配置是相當關鍵的一步,我們在Router 0和Router 1中都應該進行配置,這樣保證兩個局域網能進行互通,爲什麼要互通?因爲每當終端A傳給終端B一個信息,B收到後都要返回給A一個確認信息,我們應保證這個信息能傳回來。

路由表由三部分組成,在課上也講了,一是目標地址,二是子網掩碼,三是進入端口,在Router 0中如果想去子網2.0應該填:

192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.2,意味如果有想去子網2.0的信息,應該直接走3.2端口,而對於Router 1中,也應該進行路由表配置。

配置方法是在第三層下輸入:ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.2(目標爲2.0,且子網掩碼爲255.255.255.0的子網的信息,請走192.168.3.2端口)

這樣一來就可以進行信息互通了。

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