江西財(cái)大Cisco路由器基礎(chǔ)

實(shí)驗(yàn)

Cisco路由器基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)識(shí)路由器上的各種界面及功能不同的存取模式下可使用的命令明了Cisco路由器的基礎(chǔ)架構(gòu)以及基本設(shè)定背景資料

一般談?wù)摰铰酚善鞯仍O(shè)備都是以Cisco（思科）為標(biāo)準(zhǔn)，全球超過(guò)80%的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作架構(gòu)在Cisco的環(huán)境之下；在臺(tái)灣的占有率也高達(dá)90%以上，國(guó)內(nèi)政府機(jī)關(guān)、固網(wǎng)、電信業(yè)、網(wǎng)絡(luò)ISP、一般企業(yè)等都大量的使用Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。Cisco全系列產(chǎn)品包括ATM/Frame-Relay寬帶交換機(jī)、超高速交換路由器（GigaSwitchedRouter）、語(yǔ)音訊號(hào)處理（VoiceSignaling）、可程序電話交換機(jī)、電話加值服務(wù)（Voicevalue-addedservices）、數(shù)字用戶回路（DSL）相關(guān)產(chǎn)品、有線電視網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)品、高速／超高速LAN交換機(jī)、工作組系統(tǒng)、Internet撥接存取與網(wǎng)絡(luò)管理軟件等。這些產(chǎn)品全藉由CiscoInternetworkOperatingSystem（CiscoIOS）軟件整合。CiscoIOS是一組開(kāi)放授權(quán)的軟件科技，正迅速成為因特網(wǎng)業(yè)界的實(shí)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。什么是路由器?路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，主要功能為轉(zhuǎn)送封包（packet），能夠解析／詢問(wèn)封包的標(biāo)頭信息（headparameter），透過(guò)計(jì)算封包由來(lái)源網(wǎng)絡(luò)作有效率的傳遞路線轉(zhuǎn)送往目的地網(wǎng)絡(luò)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，路由器就是專為鏈接大型網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計(jì)，用來(lái)連接LAN到WAN。路由器在于OSI網(wǎng)絡(luò)七層中的第三層－網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）。它在網(wǎng)絡(luò)層的作用有：決定路徑，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從傳送端路由到目的端。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成封包，封包傳送。定義邏輯地址。路由器根據(jù)邏輯地址來(lái)過(guò)濾訊框，并且可以使用于許多的繞送協(xié)議（如TCP/IP、IPX…等），路由器會(huì)對(duì)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)指定唯一的邏輯地址，路由器會(huì)根據(jù)封包的地址去進(jìn)行繞送，在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行鏈接及傳送。路由器的優(yōu)點(diǎn)：路徑選擇：路由器會(huì)在路徑表中記錄如何抵達(dá)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息，并根據(jù)這些信息進(jìn)行繞送，可以同時(shí)處理多個(gè)路徑，路由器適用較大型的網(wǎng)絡(luò)上。邏輯尋址：在網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)作的裝置需要邏輯尋址，用來(lái)決定路徑選擇。網(wǎng)絡(luò)分割：路由器可對(duì)網(wǎng)絡(luò)做分割動(dòng)作，可以讓帶寬的效率更佳，流量控制，減少主機(jī)負(fù)擔(dān)；提供封包分段及重組功能，并且不會(huì)轉(zhuǎn)送廣播，避免廣播風(fēng)暴。安全性高：藉由使用存取規(guī)則列表（Access-list）提供網(wǎng)絡(luò)的安全性。路由器的缺點(diǎn)：不支持不同協(xié)議：雖然路由器可使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（TCP/IP、IPX…），但只是針對(duì)相同的協(xié)議之下才能夠連結(jié)而已，因此，路由器無(wú)法鏈接不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。而網(wǎng)關(guān)（gateway）卻可以用來(lái)鏈接不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，例如透過(guò)網(wǎng)關(guān)使用IPX協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，可以連上Internet（TCP/IP協(xié)定）。價(jià)格高昂貴：隨便一臺(tái)路由器就動(dòng)輒上萬(wàn)元。什么是交換器?交換器基本上是結(jié)合集線器及網(wǎng)橋（Bridge）特性的裝置，交換器和集線器都遵循IEEE802.3或IEEE802.3u，其存取方式均為競(jìng)爭(zhēng)方式(CSMA/CD)。而它們的差別在于：集線器為共享方式，在同一網(wǎng)段中的機(jī)器會(huì)共享固有的帶寬，傳輸通過(guò)碰撞檢測(cè)進(jìn)行，同一網(wǎng)段計(jì)算機(jī)越多，傳輸碰撞也越多，傳輸速率會(huì)變慢；而交換器每個(gè)埠為固定帶寬，有獨(dú)特的傳輸方式（Cutthrough、Store-and-forward、Fragmentfree），傳輸速率不受計(jì)算機(jī)增加影響，其獨(dú)特的Auto-Negotiation、全雙工功能，增加了交換器的使用范圍和傳輸速度。交換器在網(wǎng)絡(luò)層的作用數(shù)據(jù)鏈路層介于物理層和網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議中間，這一層負(fù)責(zé)實(shí)體地址的解析、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒕€路狀態(tài)、錯(cuò)誤通知、框架的傳輸次序及流量控制。同時(shí)數(shù)據(jù)鏈結(jié)層會(huì)將網(wǎng)絡(luò)層所分解出的數(shù)據(jù)封包，再度拆解成為在實(shí)體網(wǎng)絡(luò)上可傳送的最小單位，往下傳送到物理層，做實(shí)質(zhì)上的傳輸。IEEE將此層分為2個(gè)子層：媒介訪問(wèn)控制子層（MACsublayer）及邏輯鏈結(jié)控制子層（LogicalLinkControl/LLCsublayer），有時(shí)簡(jiǎn)稱為鏈結(jié)，大致相當(dāng)于SNA模型中的數(shù)據(jù)鏈結(jié)控制層。交換器的優(yōu)點(diǎn)有：分割網(wǎng)絡(luò)流量減少碰撞機(jī)會(huì)，提高網(wǎng)絡(luò)性能。提供全雙工的通信，每個(gè)埠擁有固定的帶寬，并不像集線器是分享帶寬。提供虛擬的局域網(wǎng)絡(luò)。交換器的缺點(diǎn)有：交換器會(huì)將廣播傳送給所有相連區(qū)域上所有網(wǎng)絡(luò)裝置，這些廣播在大型局域網(wǎng)絡(luò)上可能會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)流量的擁塞，造成廣播風(fēng)暴。而路由器卻能過(guò)濾廣播，降低相連區(qū)域路間的流量，消除廣播風(fēng)暴?；ミB網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

Cisco設(shè)備是以Cisco互連網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（InternetworkOperatingSystem；IOS）為主。IOS利用命令行界面（CommandLineInterface；CLI），讓使用者設(shè)定路由器的組態(tài)、查看目前組態(tài)下的運(yùn)作狀態(tài)。IOS有各種版本可以支持硬設(shè)備執(zhí)行各項(xiàng)功能。目前的版本是12.3，在這些數(shù)字之后再附加一個(gè)或二個(gè)字母來(lái)定義這個(gè)版本所支持的技術(shù)：A：存取服務(wù)器／撥接技術(shù)D：xDSL技術(shù)E：企業(yè)版功能H：同步數(shù)字階層／同步光纖網(wǎng)絡(luò)N：語(yǔ)言、多媒體、視頻會(huì)議S：服務(wù)提供商T：整合的技術(shù)W：ATM/LAN交換／第三層技術(shù)路由器的內(nèi)存裝置有：ROM：放置開(kāi)機(jī)區(qū)程序代碼，路由器從ROM中加載啟動(dòng)的相關(guān)指令，將Cisco的IOS軟件加載內(nèi)存。RAM：存放IOS執(zhí)行碼、組態(tài)文件的數(shù)據(jù)（從NVRAM中加載），路徑表／ARP表。Flash：存放CiscoIOS映像。NVRAM：存放組態(tài)檔，在路由器關(guān)機(jī)或是重開(kāi)機(jī)后，內(nèi)容能夠保留下來(lái)。啟動(dòng)過(guò)程如下：開(kāi)機(jī)自我測(cè)試檢查CPU、內(nèi)存、相關(guān)組件是否正常運(yùn)作。載入IOS軟件到內(nèi)存中。執(zhí)行ROM中的開(kāi)機(jī)區(qū)程序，接著尋找CiscoIOS軟件再加載到內(nèi)存中。加載組態(tài)到內(nèi)存中。載入正確的IOS映像后，路由器將繼續(xù)尋找有效的組態(tài)檔（從NVRAM中），接著將組態(tài)加載內(nèi)存中，路由器便開(kāi)始運(yùn)作。路由器登入控制的方法有：本地存?。↙ocalaccess）經(jīng)由控制面板端口直接連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)上，不必經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)程撥接存?。≧emotedial-upaccess）使用調(diào)制解調(diào)器撥接到路由器上的輔助埠。網(wǎng)絡(luò)存?。∟etworkaccess）直接連結(jié)到路由器上的IP地址，透過(guò)telnet終端機(jī)對(duì)路由器做控制動(dòng)作。存取模式

使用者EXEC（UserEXECMode）特權(quán)EXEC（PrivilegedEXECMode）整體設(shè)定（Globalconfiguration）界面設(shè)定（Interfaceconfiguration）聯(lián)機(jī)設(shè)定路由器設(shè)定ROM監(jiān)控（ROMmonitor）設(shè)定密碼-設(shè)定控制面板端口密碼進(jìn)入聯(lián)機(jī)設(shè)定模式（consol0），對(duì)login做設(shè)定密碼。在設(shè)定完登入控制面板密碼后，以后登入就需要輸入”consolpasswd”這個(gè)密碼才行。若要取消密碼，必須將上圖中的『login』命令改為『nologin』。設(shè)定密碼-設(shè)定輔助端口密碼進(jìn)入聯(lián)機(jī)設(shè)定模式(aux0)，對(duì)login做設(shè)定密碼。設(shè)定密碼-設(shè)定telnet終端機(jī)密碼進(jìn)入聯(lián)機(jī)設(shè)定模式（linevty），對(duì)login做設(shè)定密碼，其中CiscoIOS可以支持5條telnet聯(lián)機(jī)，所以在下圖的設(shè)定中，指定linevty04，是表示從vty0~vty4都是使用這個(gè)密碼。設(shè)定特權(quán)模式的密碼當(dāng)要對(duì)路由器做設(shè)定時(shí)，在存取特權(quán)模式時(shí)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(shè)法：enablepasswd及enablesecret；第一種是以明碼儲(chǔ)存，第二種是經(jīng)過(guò)加密的方式。儲(chǔ)存設(shè)定將路由器設(shè)定完成後，必須要儲(chǔ)存起來(lái)，不然關(guān)機(jī)之後就會(huì)消失不見(jiàn)。執(zhí)行copyrunning-configstartup-config或是copyrunstart，IOS會(huì)將路由器的設(shè)定組態(tài)儲(chǔ)存在NVRAM中，以便讓下次開(kāi)機(jī)時(shí)讀取。刪除設(shè)定在儲(chǔ)存組態(tài)之後，若覺(jué)得設(shè)定錯(cuò)誤，可以刪除儲(chǔ)存在NVRAM中的組態(tài)。執(zhí)行erasestartup-config，再執(zhí)行reload命令。show查詢路由器資訊在設(shè)定路由器上只要善用show命令，便可得知路由器狀態(tài)資訊，包括整個(gè)界面使用狀況、路由設(shè)定、IP位址…等；也就是說(shuō)，這個(gè)命令能在使用者模式及特權(quán)模式下使用，在此將介紹較常用的show命令。showversion這個(gè)命令會(huì)顯示IOS版本（12.1）、路由器開(kāi)機(jī)時(shí)間、硬體組態(tài)（2個(gè)Ethernet界面、1個(gè)序列界面）、32Kb的組態(tài)記憶體和8MBflash及設(shè)定暫存器為0X2102。showuser和showclock這二個(gè)命令會(huì)顯示路由器上的時(shí)間、日期，以及使用者從何登入狀態(tài)。showinterface這個(gè)命令可以顯示路由器上所有界面或是指定某個(gè)界面的所有相關(guān)資訊，在下圖可完整得知。若只是要查看Serial0界面的資訊，執(zhí)行showinterfaces0即可。showprotocols這個(gè)命令會(huì)顯示第3層協(xié)定的整體界面狀態(tài)，從下圖中可以看到在Router上所有界面的狀態(tài)，其中Serial0和Ethernet0是已經(jīng)設(shè)定好IP位址，並且啟動(dòng)”up”。showip這個(gè)命令是用來(lái)顯示路由器上的IP位址設(shè)定、路徑繞送協(xié)定資訊。showipinterfacebrief這個(gè)命令也是用來(lái)查看界面的狀態(tài)，直接列出所有的界面出來(lái)、IP位址及啟動(dòng)狀態(tài)，其中”up”表示正常運(yùn)作，”administrativelydown”為系管理者主動(dòng)停掉線路。showi