静态路由配置

拓扑图 地址表

设备 接口 R1 Fa0/0 IP 地址 子网掩码 默认网关 172.16.3.1 255.255.255.0 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 S0/0/0 172.16.2.1 255.255.255.0 R2 Fa0/0 172.16.1.1 255.255.255.0 S0/0/0 172.16.2.2 255.255.255.0 S0/0/1 192.168.1.2 255.255.255.0 R3 FA0/0 192.168.2.1 255.255.255.0 S0/0/1 192.168.1.1 255.255.255.0 PC1 网卡 172.16.3.10 255.255.255.0 172.16.3.1 PC2 网卡 172.16.1.10 255.255.255.0 172.16.1.1 PC3 网卡 192.168.2.10 255.255.255.0 192.168.2.1

学习目标

完成本实验后，您将能够：

• 根据拓扑图进行网络布线。

• 清除启动配置并将路由器重新启动为默认状态。 • 在路由器上执行基本配置任务。 • 解释 debug ip routing 的输出。 • 配置并激活串行接口和以太网接口。 • 测试连通性。

• 收集信息并据此找出设备之间无法连通的原因。 • 使用中间地址配置静态路由。 • 使用送出接口配置静态路由。

• 比较使用中间地址的静态路由和使用送出接口的静态路由。 • 配置默认静态路由。 • 配置总结静态路由。 • 记录网络实施方案。

场景

在本次实验中，您将创建一个与拓扑图类似的网络。首先请根据拓扑图布线。然后执行网络通畅所需的初始路由器配置。使用地址表中提供的 IP 地址为网络设备分配地址。完成基本配置之后，测试网络设备间的连通性。首先测试直连设备之间的连接，然后测试非直连设备之间的连通性。要使网络主机之间能够实现端到端通信，必须在路由器上配置静态路由。所以您要配置主机间通信所需的静态路由。每添加一条静态路由，就请观察路由表，查看路由表是如何发生变化的。

任务 1：布线、清除配置并重新启动路由器。

步骤 1：构建一个类似拓扑图所示的网络。 步骤 2：清除每台路由器上的配置。

使用 erase startup-config 命令清除每台路由器上的配置，然后使用 reload 命令重新启动路由器。如果询问您是否保存更改，回答 no。

任务 2：执行路由器基本配置。

注意：如果在使用本任务所涉及的命令时遇到任何困难，请参考实验 1.5.1：网络布线和路由器基本配置。

步骤 1：使用全局配置命令。

进入路由器的全局配置模式，然后配置基本全局配置命令，包括：

• hostname

• no ip domain-lookup • enable secret

步骤 2：在每台路由器上配置控制台口令和虚拟终端线路口令。

• password • login

步骤 3：在控制台和虚拟终端线路上添加 logging synchronous 命令。 此命令在实验室环境和生产环境中都非常有用，其语法如下：

Router(config-line)#logging synchronous

对于特定控制台端口线路、辅助端口线路或虚拟终端线路，要将自动提供的消息和调试输出与所请求的 Cisco IOS 软件输出以及提示符相同步，我们可以使用 logging synchronous 线路配置命令。也就是说 logging synchronous 命令能防止传送到控制台或 Telnet 线路的 IOS 消息对您的键盘输入造成干扰。

例如，您可能在实际操作过程中遭遇到过与下例类似的情况： 注意：目前不要配置 R1 接口。

R1(config)#interface fastethernet 0/0

R1(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#descri *Mar 1 01:16:08.212: %LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

*Mar 1 01:16:09.214: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface

FastEthernet0/0, changed state to upption R1(config-if)#

当您使用 no shutdown 命令激活接口时，IOS 会向控制台发送自动提供的消息。结果您输入的下一条命令（本例中为 description）被这些消息隔断。logging synchronous 命令可解决这一问题，它会复制您在受到干扰之前输入的命令，将其显示在下一个路由器提示符下。

R1(config)#interface fastethernet 0/0

R1(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#description *Mar 1 01:28:04.242: %LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

*Mar 1 01:28:05.243: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up

R1(config-if)#description <-- 复制的键盘输入，显示在消息之后 此处的 R1 是一个范例。在所有路由器的控制台和虚拟终端线路上添加 logging synchronous。

R1(config)#line console 0

R1(config-line)#logging synchronous R1(config-line)#line vty 0 4

R1(config-line)#logging synchronous

步骤 4：在控制台和虚拟终端线路上添加 exec-timeout 命令。

要设置 EXEC 命令解释程序用来等待检测到用户输入的时间间隔，我们可使用 exec-timeout 线路配置命令。如果在此时间间隔内没有检测到任何输入，则 EXEC 程序会恢复当前连接。如果不存在任何连接，那么 EXEC 程序会使终端回到空闲状态，并断开与传入会话之间的连接。通过此命令，我们便可控制在会话终止以前，控制台或虚拟终端线路能够处于空闲状态的时间量。此命令的语法如下：

Router(config-line)#exec-timeout minutes [seconds] 语法说明：

minutes—整数，指定分钟数。

seconds—（可选）附加的时间间隔，以秒为单位。

在实验环境中，您可输入 exec-timeout 0 0 命令来指定“永不超时”。此命令非常有用，因为线路的默认超时时间是 10 分钟。但是，出于安全考虑，在生产环境中一般不要将线路设置为“永不超时”。

此处的 R1 是一个范例。

在所有路由器的控制台和虚拟终端线路上添加 exec-timeout 0 0。

R1(config)#line console 0

R1(config-line)#exec-timeout 0 0 R1(config-line)#line vty 0 4

R1(config-line)#exec-timeout 0 0

任务 3：解释调试输出。

注意：如果您已在 R1 上配置了 IP 地址，请删除所有 interface 命令，然后再执行后续操作。在任务 2 结束时，我们所配置的 R1、R2 和 R3 上不能有任何接口配置。 步骤 1：在 R1 的特权执行模式下，输入 debug ip routing 命令。

R1#debug ip routing

IP routing debugging is on

debug ip routing 命令显示路由表中的路由是何时添加、修改和删除的。例如，每次成功配置并激活接口后，Cisco IOS 便会在路由表中添加路由。观察 debug ip routing 命令的输出即可验证这一点。

步骤 2：进入 R1 LAN 接口的接口配置模式。

R1#configure terminal

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R1(config)#interface fastethernet 0/0 按照拓扑图配置 IP 地址。

R1(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0

is_up: 0 state: 6 sub state: 1 line: 1 has_route: False

您只要一按 Enter 键，Cisco IOS 调试输出就会通知您目前有一条路由，但其状态为 False。也就是说该路由尚未添加到路由表中。为什么会这样？要确保该路由输入路由表，我们应该执行什么操作？

步骤 3：输入将路由添加到路由表中所需的命令。

如果您不确定正确的命令是什么，请复习 2.2 节“路由器配置介绍”中“检查路由器接口”部分的内容。 输入正确的命令后，您应该就能看到调试输出。您的输出可能与以下所示的略有差异。

is_up: 1 state: 4 sub state: 1 line: 1 has_route: False

RT: add 172.16.3.0/24 via 0.0.0.0, connected metric [0/0] RT: NET-RED 172.16.3.0/24

RT: NET-RED queued, Queue size 1

RT: interface FastEthernet0/0 added to routing table

%LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet0/0, changed state to up is_up: 1 state: 4 sub state: 1 line: 1 has_route: True

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, chan ged state to up

is_up: 1 state: 4 sub state: 1 line: 1 has_route: True is_up: 1 state: 4 sub state: 1 line: 1 has_route: True

您在 LAN 接口上配置的新网络现在便已添加到路由表中，如突出显示的输出所示。

如果您没有看到添加到路由表中的路由，则表示接口没有进入工作状态。使用以下流程来排除连接故障：

1. 检查与 LAN 接口的物理连接。 所连接的接口是否正确？________ 您的路由器上可能不止

一个 LAN 接口。您连接的 LAN 接口是否正确？________ 除非接口在物理层检测到来自其它设备的载波检测信号，否则接口不会进入工作状态。接口是否连接到了其它设备，例如集线器、交换机或 PC？ ________ 2. 检查链路指示灯。是否所有链路指示灯都在闪烁？ ________ 3. 检查布线。连接设备的电缆是否正确？ ________ 4. 是否激活或启用了该接口？ ________

如果上述所有问题的答案都为是，那么接口就应该进入工作状态。 步骤 4：输入命令检验新路由是否加入路由表中。

屏幕上会显示与以下类似的输出。现在 R1 的表中应该有一条路由。您使用的是什么命令？

R1#______________________________________

Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP

i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 172.16.3.0 is directly connected, FastEthernet0/0

步骤 5：进入连接到 R1 的 R2 WAN 接口的接口配置模式。

R1#configure terminal

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R1(config)#interface Serial 0/0/0 按照拓扑图配置 IP 地址。

R1(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0

is_up: 0 state: 0 sub state: 1 line: 0 has_route: False

您只要一按 Enter 键，Cisco IOS 调试输出就会通知您目前有一条路由，但其状态为 False。由于 R1 是实验环境中的 DCE 端，所以我们必须指定 R1 和 R2 之间的比特的时钟频率。 步骤 6：在 R1 上输入 clock rate 命令。

您可以指定任何有效的时钟速度。利用 ? 可查看有效的速率。在此，我们使用 000 bps。 R1(config-if)#clock rate 000

is_up: 0 state: 0 sub state: 1 line: 0 has_route: False

某些版本的 IOS 会每 30 秒显示一次以上输出。为什么该路由的状态仍为 False？要确保该接口得到完整配置，现在应该如何操作？

_______________________________________________________________________ 步骤 7：输入必要的命令以确保该接口得到完整配置。

如果您不确定正确的命令是什么，请复习 2.2 节“路由器配置介绍”中“检查路由器接口”部分的内容。 R1(config-if)#______________________________________

输入正确的命令后，您应该就能看到与以下类似的调试输出：is_up: 0 state: 0 sub state: 1 line: 0 has_route: False

%LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0/0/0, changed state to down

与配置 LAN 接口不同，完整配置 WAN 接口不一定能保证路由会添加到路由表中，即使您的电缆连接正确也一样。WAN 链路的另一端也必须进行相应的配置。

步骤 8：如有可能，从另一个工作站进入 R2 控制台，然后建立一个单独的终端会话。这样您就可在对 R2 进行修改时，观察 R1 上的调试输出。您可以打开 R2 上的 debug ip routing。 R2#debug ip routing

IP routing debugging is on

进入连接到 R1 的 R2 WAN 接口的接口配置模式。

R2#configure terminal

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R2(config)#interface serial 0/0/0 按照拓扑图配置 IP 地址。

R2(config-if)#ip address 172.16.2.2 255.255.255.0 is_up: 0 state: 6 sub state: 1 line: 0

步骤 9：输入必要的命令以确保该接口得到完整配置。

R2(config-if)#___________________________________________ 输入正确的命令后，您应该就能看到与以下类似的调试输出：

is_up: 0 state: 4 sub state: 1 line: 0

%LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0/0/0, changed state to up is_up: 1 state: 4 sub state: 1 line: 0

RT: add 172.16.2.0/24 via 0.0.0.0, connected metric [0/0] RT: interface Serial0/0/0 added to routing table is_up: 1 state: 4 sub state: 1 line: 0

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up

is_up: 1 state: 4 sub state: 1 line: 0

您在WAN 接口上配置的新网络现在便已添加到路由表中，如突出显示的输出所示。

如果您没有看到添加到路由表中的路由，则表示接口没有进入工作状态。使用以下流程来排除连接故障：

1. 检查 R1 和 R2 上两个 WAN 接口之间的物理连接。 所连接的接口是否正确？________

您的路由器上可能不止一个 WAN 接口。所连接的 WAN 接口是否正确？________ 除非接口在物理层检测到来自其它设备的链路活动信号，否则接口不会进入工作状态。该接口是否连接到了其它路由器的接口？ ________ 2. 检查链路指示灯。是否所有链路指示灯都在闪烁？ ________

3. 检查布线。R1 必须连接电缆的 DCE 端，R2 必须连接电缆的 DTE 端。连接路由器的电

缆是否正确？ ________ 4. 是否激活或启用了该接口？ ________

如果上述所有问题的答案都为是，那么接口就应该进入工作状态。 步骤 10：输入命令检验新路由是否加入 R1 和 R2 的路由表中。

屏幕上会显示与以下类似的输出。现在 R1 的 路由表中应该有两条路由，R2 的表中应该有一条。您使用的是什么命令？

R1#________________________________________

Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2

i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set

172.16.0.0/24 is subnetted, 2 subnets

C 172.16.2.0 is directly connected, Serial0/0/0

C 172.16.3.0 is directly connected, FastEthernet0/0 R2#________________________________________

Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP

D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP

i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 172.16.2.0 is directly connected, Serial0/0/0

步骤 11：使用 no debug ip routing 或简单地输入 undebug all 来关闭两台路由器上的调试过程 。

R1(config-if)#end

R1#no debug ip routing

IP routing debugging is off

任务 4：完成路由器接口配置

步骤 1：配置余下的 R2 接口

根据拓扑图和地址表，完成 R2 上余下接口的配置。 步骤 2：配置 R3 的接口

进入 R3 控制台，根据拓扑图和地址表配置必要的接口。

任务 5：配置主机 PC 上的 IP 地址。

步骤 1：配置主机 PC1。

将主机 PC1 的 IP 地址配置为 172.16.3.10/24，默认网关配置为 172.16.3.1。 步骤 2：配置主机 PC2。

将主机 PC2 的 IP 地址配置为 172.16.1.10/24，默认网关配置为 172.16.1.1。 步骤 3：配置主机 PC3。

将主机 PC3 的 IP 地址配置为 192.168.2.10/24，默认网关配置为 192.168.2.1。

任务 6：测试并校验配置。

步骤 1：测试连通性。

从每台主机 ping 其默认网关，以此来测试连通性。 在主机 PC1 上，是否能 ping 通其默认网关？________ 在主机 PC2 上，是否能 ping 通其默认网关？________ 在主机 PC3 上，是否能 ping 通其默认网关？________

如果上述任一问题的答案为不能，则按照以下流程检查配置，找出问题所在：

1. 检查布线。 PC 是否实际连接到了正确的路由器？________ （应该是直连相连或通过交换

机连接在一起） 是否所有相关端口的链路指示灯都在闪烁？ ________ 2. 检查 PC 的配置。PC 的配置是否与拓扑图一致？ ________

3. 使用 show ip interface brief 命令检查路由器接口。 是否所有相关接口都为 up 和

up？ ________

如果上述所有三个环节的答案都为是，那么您应该能成功 ping 通默认网关。 步骤 2：使用 ping 命令测试直接相连路由器之间的连通性。 在路由器 R2 上，是否能 ping 通位于 172.16.2.1 的 R1？________ 在路由器 R2 上，是否能 ping 通位于 192.168.1.1 的 R3？________ 如果上述任一问题的答案为否，则按照以下流程检查配置，找出问题所在：

1. 检查布线。 路由器是否连接妥当？________ 是否所有相关端口的链路指示灯都在闪烁？

________ 2. 检查路由器配置。 路由器配置是否与拓扑图一致？________ 您是否在链路的 DCE 端配置

了 clock rate 命令？ ________ 3. 是否激活或启用了该接口？ ________

4. 使用 show ip interface brief 命令检查路由器接口。 是否所有接口都为 up 和 up？

________

如果上述所有四个环节的答案都为是，那么您应该能成功从 R2 ping 通 R1，从 R2 ping 通 R3。 步骤 3：使用 ping 检查非直接相连设备之间的连通性。 在主机 PC3 上，是否能 ping 通主机 PC1？________ 在主机 PC3 上，是否能 ping 通主机 PC2？________ 在主机 PC2 上，是否能 ping 通主机 PC1？________ 在路由器 R1 上，是否能 ping 通路由器 R3？________ 这些 ping 命令全部都会失败。为什么？

任务 8：使用下一跳地址配置静态路由。

步骤 1：要使用指定的下一跳地址配置静态路由，使用以下语法：

Router(config)# ip route network-address subnet-mask ip-address • network-address:—要加入路由表的远程网络的目的网络地址。

• subnet-mask—要加入路由表的远程网络的子网掩码。可对此子网掩码进行修改，以总结一

组网络。 • ip-address—一般指下一跳路由器的 IP 地址。

在 R3 路由器上，配置通往 172.16.1.0 网络的静态路由（使用 R2 的 Serial 0/0/1 接口作为下一

跳地址）。

R3(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 192.168.1.2 R3(config)#

步骤 2：查看路由表，验证新添加的静态路由条目。 注意该路由前带有代码 S，这表示它是静态路由。

任务 9：使用送出接口配置静态路由。

要使用指定的送出接口配置静态路由，使用以下语法：

Router(config)# ip route network-address subnet-mask exit-interface • network-address—要加入路由表的远程网络的目的网络地址。

• subnet-mask—要加入路由表的远程网络的子网掩码。可对此子网掩码进行修改，以总结一

组网络。 • exit-interface—将数据包转发到目的网络时使用的传出接口。

步骤 1：在 R3 路由器上配置静态路由。

在 R3 路由器上，配置通往 172.16.2.0 网络的静态路由（使用 R3 路由器的 Serial 0/0/1 接口作为送出接口）。

R3(config)# ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 Serial0/0/1 R3(config)#

步骤 2：查看路由表，验证新添加的静态路由条目。

使用 show running-config 命令验证 R3 上当前配置的静态路由。

R3#show running-config

步骤 3：在 R2 路由器上配置静态路由。 在 R2 路由器上，配置通往 172.16.3.0 网络的静态路由（使用 R2 路由器的 Serial 0/0/0 接口作为送出接口）。 R2(config)# ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 Serial0/0/0 R2(config)# 步骤 4：查看路由表，验证新添加的静态路由条目。

步骤 5：使用 ping 检查主机 PC2 与 PC1 之间的连通性。

该 ping 应该会失败，因为 R1 路由器的路由表中没有通往 172.16.1.0 网络的返回路由

任务 10：配置默认静态路由。

在之前的步骤中，您已为路由器配置了通往特定目的地的具体路由。但是您能为 Internet 上的每一台路由器都执行同样的操作吗？答案是不能。工作量是如此之大，您根本无法应付。为了缩小路由表的大小，我们使用了默认静态路由。当路由器没有更好、更精确的路由能到达目的地时，它就会使用默认静态路由。

先不要急着在 R1 的路由表中添加静态路由，在本实验中 R1 实际是一台末节路由器。这意味着 R2 即是 R1 的默认网关。如果 R1 要路由的数据包不属于其任何一个直连网络，那么 R1 应将该数据包发给 R2。不过，我们必须首先在 R1 上明确配置一条默认路由，这样 R1 才能将目的地未知的数据包发给 R2。否则 R1 会将目的地未知的数据包丢弃。 要配置默认静态路由，请使用以下语法：

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 { ip-address | interface } 步骤 1：为 R1 路由器配置默认路由。

以 R1 的 Serial 0/0/0 作为下一跳接口，使用 interface 参数为 R1 路由器配置一条默认路由。

R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2 R1(config)#

步骤 2：查看路由表，验证新添加的静态路由条目。

步骤 3：使用 ping 检查主机 PC2 与 PC1 之间的连通性。