網路路由模擬 Network Routing Simulation 姓名 : 日期 :

網路路由模擬 Network Routing Simulation 姓名 : 日期 :

目錄目錄... I 圖目錄... II 1. 實驗名稱... 1 2. 實驗目的... 1 3. 實驗步驟... 1 3.1. 網路拓樸建置... 1 3.2. 靜態路由實驗... 16 3.3. RIP 實驗... 20 3.4. OSPF 實驗... 23 4. 問題與討論... 27 5. 心得與感想... 27 6. 參考文獻... 27 I

圖目錄圖 1 網路拓樸規劃圖... 3 圖 2 CISCO Packet Tracer 主畫面... 4 圖 3 建置 CISCO 1841 Router... 4 圖 4 增加 10 Mbps Ethernet 介面模組... 5 圖 5 10 Mbps Ethernet 介面模組安裝成功畫面... 5 圖 6 開啟 Router 電源... 6 圖 7 建立 Router 間連線... 6 圖 8 建置 PC 與乙太網路連線... 7 圖 9 增加網域名稱文字標籤... 7 圖 10 設定 PC1 預設閘道器參數... 8 圖 11 設定 PC1 IP Address 參數... 8 圖 12 Router1 命令列介面... 9 圖 13 Router1 Ethernet 0/1/0 IP Address 設定與介面啟動... 9 圖 14 Router1 Ethernet 0/1/0 設定完成後畫面... 10 圖 15 Router1 Fast Ethernet 0/0 與 Fast Ethernet 0/1 之設定... 10 圖 16 Router1 show running-config 畫面... 11 圖 17 儲存 Router1 設定... 11 圖 18 所有 Router 介面設定完成後之畫面... 12 圖 19 Router1 ping 鄰近節點狀況... 12 圖 20 啟動 Packet Tracer 模擬模式... 13 圖 21 設定過濾 ICMP 封包... 13 圖 22 開啟 PC1 Command Prompt 視窗... 14 圖 23 ping PC1 之預設閘道器... 14 圖 24 透過 Packet Tracer 模擬模式觀察封包傳送... 15 圖 25 觀察 ICMP 封包內容... 15 圖 26 觀察 PC1 ping PC2 遠端電腦 ( 無路由資訊 )... 16 圖 27 設定 Router1 靜態路由... 18 圖 28 Router1 路由表資訊 (Static Route)... 18 圖 29 從 PC1 ping PC2 遠端電腦 (Static Route)... 19 圖 30 觀察靜態路由封包轉送路徑... 19 圖 31 設定 Router1 RIP 路由協定... 21 圖 32 Router1 路由表資訊 (RIP)... 21 圖 33 進入模擬模式觀察 RIP 封包... 22 圖 34 從 PC1 ping PC2 遠端電腦 (RIP)... 22 圖 35 於 PC1 利用 tracert PC2 觀察封包傳送路徑... 23 圖 36 啟動 Router1 OSPF 路由協定... 24 II

圖 37 Router1 路由表資訊 (OSPF)... 25 圖 38 進入模擬模式觀察 OSPF 封包... 25 圖 39 觀察 OSPF 封包內容... 26 圖 40 從 PC1 ping 與 tracert PC2 遠端電腦 (OSPF)... 26 III

1. 實驗名稱 網路路由模擬 2. 實驗目的 1. 本實驗將探討網際網路路由協定, 觀察網路路由行為, 以及路由協定運作, 包含 : 靜態路由 RIP 與 OSPF, 共三部份 2. 透過 CISCO PacketTracer 網路模擬軟體, 培養網路設備操作及網路規劃能力 3. 實驗步驟 3.1. 網路拓樸建置 本實驗內容取自於 CISCO CCNA Exploration 教材, 包含 CCNA Exploration 4.0 Network Fundamental[1] 第 11 章 CCNA Exploration 4.0 Routing Protocols and Concepts[2] 第 2 章 第 7 章與第 11 章 ;CISCO Packet Tracer 請從 [3] 下載 本實驗僅提供實驗內容參考, 建議讀者額外參考其他電腦網路與 CISCO CCNA 相關資料, 如 [3][5], 以加強電腦網路基本概念及網路設備操作能力 Step 1: 請設計實驗網路拓樸圖, 並且規劃各網段 Network Address, 以及各 PC 與各 Router 介面 IP Address; 圖 1, 綠色區塊為 PC 介面網路資訊 紅色區塊為 Router 介面網路資訊 黃色區塊為 Router 路由表資訊 圖 1IP Address 僅供參考, 請自行重新定義 Step 2: 開啟 bin/packettracer5.exe, 主畫面如圖 2 Step 3: 點選畫面下方 Router 圖形, 並且用滑鼠拖拉 CISCO 1841 Router 至中間空白區域 ; 建置 CISCO 1841 Router 三台, 分別命名為 R1, R2 與 R3, 如圖 3 Step 4: 點選 R1, 進入 Router 設定畫面, 如圖 4 點選 Router 電源開關, 將電源關閉 ; 點選左邊 WIC-1ENET (10 Mbps Ethernet 介面模組 ), 拖拉至 Router 模組插槽, 如圖 5; 最後, 再點選 Router 電源開關, 將電源打開, 如圖 6 1

Step 5: 點選畫面下方 Link 圖形, 再點選 Copper Cross-Over 線材, 最後點 R1 挑選連接介面 (Fast Ethernet 0/1), 以及點 R2 挑選連接介面 (Fast Ethernet 0/0) 依同樣方式, 將三台 Router 連接起來, 如圖 7 Step 6: 點選畫面下方 Link 圖形, 再點選 Copper Cross-Over 線材, 最後點 R1 挑選連接介面 (Ethernet 0/1/0), 以及點 PC1 挑選連接介面 (Fast Ethernet) 依同樣方式, 將三台 PC 連接至相對應 Router, 如圖 8 圖 7 Step 7: 點選畫面右方文字標籤圖形, 在每一條連線上註明網域資訊, 如圖 9 增加網域名稱文字標籤 Step 8: 點選 PC1 圖形, 進入 PC 畫面 ; 設定 PC1 預設閘道器與 IP Address 參數, 如圖 10 與圖 11 Step 9: 點選 Router1, 再點選 CLI 進入 Router1 命令列介面 ;router 第一次啟動請選 no, 直接進入命令列狀態, 如圖 12 Step 10: 開始設定 Router1 Ethernet 0/1/0 參數 首先, 打 enable 指令 (en 為簡寫 ) 進入 privilege mode ; 打 configure terminal 進入 global configuration mode; 打 interface ethernet 0/1/0 進入 ethernet 0/1/0 之 interface configuration mode 打 ip address 與 no shutdown 指令設定該介面 IP Address 參數與啟動介面, 如圖 13 當完成此步驟,PC1 與 Router1 之間之介面會由紅色轉換為綠色, 表示連線狀態已啟動, 如圖 14 Step 11: 依上一步驟, 分別設定 Router1 Fast Ethernet 0/0 與 Fast Ethernet 0/1 IP Address 與啟動, 如圖 15 Step 12: 在設定每一台 Router 過程中, 在 privilege mode 打 show running-config 顯示目前系統設定值, 並且打 copy running-config startup-config 將目前系統設定值儲存到 NVRAM, 當 Router 重新開機後, 會從 NVRAM 讀取儲存之系統設定值, 操作如圖 16 與圖 17 Step 13: 當完成所有 Router 介面設定後, 可以得到圖 18 畫面, 所有設備網路介面狀態皆從紅色轉變為綠色 在此狀態, 請任意挑選一 Router, 從 Command Line Interface 打 ping 指令測試與鄰近設備之連線狀況, 如圖 19 Step 14: 啟動 Packet Tracer 模擬模式, 如圖 20; 並且設定封包過濾規則, 在此狀況下僅觀察 ICMP 封包, 如圖 21 Step 15: 請任意挑選一 PC, 並開啟 Command Prompt 視窗, 如圖 22; 在該 PC 打 ping 指令, 測試與預設閘道器之連線狀況, 如圖 23 2

Step 16: 請從 Packet Tracer 模擬模式, 觀察封包轉送狀況 當點 Auto Capture/Play 模擬器會開始自動運作, 如圖 24; 選移動中的封包, 可以觀察封包內容, 如圖 25 Step 17: 請從選擇之 PC, 打 ping 指令測試遠端任意一台 PC 或 Router 介面, 觀察其連線狀況, 以及當連線失敗時,PC 會收什麼封包? 如圖 26 Step 18: 當完成所有測試, 請點選 Packet Tracer 左上角之儲存, 將此模擬劇本儲存, 以作為後續 Static Router RIP 與 OSPF 實習使用 圖 1 網路拓樸規劃圖 3

圖 2 CISCO Packet Tracer 主畫面 圖 3 建置 CISCO 1841 Router 4

圖 4 增加 10 Mbps Ethernet 介面模組 圖 5 10 Mbps Ethernet 介面模組安裝成功畫面 5

圖 6 開啟 Router 電源 圖 7 建立 Router 間連線 6

圖 8 建置 PC 與乙太網路連線 圖 9 增加網域名稱文字標籤 7

圖 10 設定 PC1 預設閘道器參數 圖 11 設定 PC1 IP Address 參數 8

圖 12 Router1 命令列介面 圖 13 Router1 Ethernet 0/1/0 IP Address 設定與介面啟動 9

圖 14 Router1 Ethernet 0/1/0 設定完成後畫面 圖 15 Router1 Fast Ethernet 0/0 與 Fast Ethernet 0/1 之設定 10

圖 16 Router1 show running-config 畫面 圖 17 儲存 Router1 設定 11

圖 18 所有 Router 介面設定完成後之畫面 圖 19 Router1 ping 鄰近節點狀況 12

圖 20 啟動 Packet Tracer 模擬模式 圖 21 設定過濾 ICMP 封包 13

圖 22 開啟 PC1 Command Prompt 視窗 圖 23 ping PC1 之預設閘道器 14

圖 24 透過 Packet Tracer 模擬模式觀察封包傳送 圖 25 觀察 ICMP 封包內容 15

圖 26 觀察 PC1 ping PC2 遠端電腦 ( 無路由資訊 ) 3.2. 靜態路由實驗 Step 19: 請參考圖 1 規劃靜態路由資訊, 並填寫各 Router 路由表內容, 格式如表格 1 Step 20: 點選 Router1 圖形進入 Router1 Command Line Interface, 並且利用 enable 與 configure terminal 進入 global configuration mode 根據表格 1 內容, 使用 ip route 指令, 完成 Router1 靜態路由設定, 如圖 27 設定完畢後, 進入 privilege mode 打 show ip route 顯示目前路由表資訊, 如圖 28, 在路由資訊中, 每一筆資訊最前頭字元表示路由種類,C 表示直接連接的網段,S 表示靜態路由資訊 Step 21: 依上一步驟, 完成所有 Router 之靜態路由設定 ; 每設定完一台 router, 可在 privilege mode 下打 copy running-config startup-config 指令, 將當前設定值儲存 Step 22: 當完成所有 Router 之靜態路由設定後, 請任挑一台 PC, 使用 ping 與 tracert 指令, 測試遠端任一台 PC 或 Router 介面, 並且利用 Packet Tracer 模擬模式觀察封包傳送狀況, 如圖 29 與圖 30 16

Step 23: 當完成所有測試, 請點選 Packet Tracer 左上角之儲存, 將此模擬劇本儲 存與備份 表格 1 路由表資訊 R1 Destination Address Network Mask Next Hop Interface Cost R2 Destination Address Network Mask Next Hop Interface Cost R3 Destination Address Network Mask Next Hop Interface Cost 17

圖 27 設定 Router1 靜態路由 圖 28 Router1 路由表資訊 (Static Route) 18

圖 29 從 PC1 ping PC2 遠端電腦 (Static Route) 圖 30 觀察靜態路由封包轉送路徑 19

3.3. RIP 實驗 Step 24: 點選 Router1 圖形進入 Router1 Command Line Interface, 並且利用 enable 與 configure terminal 進入 global configuration mode, 最後使用 router rip 指令, 進入 RIP 設定模式 在 RIP 設定模式中, 使用 version 指令設定 RIP 版本, 使用 network 指令啟動欲交換 RIP 之網路介面與網段, 如圖 31 Step 25: 依上一步驟, 完成所有 Router 之 RIP 設定 ; 每設定完一台 router, 可在 privilege mode 下打 copy running-config startup-config 指令, 將當前設定值儲存 Step 26: 當完成所有 Router 之 RIP 設定後, 任挑一台 Router 進入 privilege mode, 打 show ip route 顯示目前路由表資訊, 如圖 32, 在路由資訊中, 每一筆資訊最前頭字元表示路由種類,C 表示直接連接的網段,R 表示該路由資訊由 RIP 得到 Step 27: 利用 Packet Tracer 模擬模式觀察 RIP 封包交換行為, 以及 RIP 封包內容, 如圖 33 Step 28: 請任挑一台 PC, 使用 ping 與 tracert 指令, 測試遠端任一台 PC 或 Router 介面, 如圖 34 與圖 35 Step 29: 當完成所有測試, 請點選 Packet Tracer 左上角之儲存, 將此模擬劇本儲存與備份 20

圖 31 設定 Router1 RIP 路由協定 圖 32 Router1 路由表資訊 (RIP) 21

圖 33 進入模擬模式觀察 RIP 封包 圖 34 從 PC1 ping PC2 遠端電腦 (RIP) 22

圖 35 於 PC1 利用 tracert PC2 觀察封包傳送路徑 3.4. OSPF 實驗 Step 30: 點選 Router1 圖形進入 Router1 Command Line Interface, 並且利用 enable 與 configure terminal 進入 global configuration mode, 最後使用 router ospf 1 指令, 進入 OSPF 設定模式 在 OSPF 設定模式中, 使用 network 指令啟動欲交換 OSPF 之網路介面與網段, 並且指定每個 area ID, 如圖 36 Step 31: 依上一步驟, 完成所有 Router 之 OSPF 設定 ; 每設定完一台 router, 可在 privilege mode 下打 copy running-config startup-config 指令, 將當前設定值儲存 Step 32: 當完成所有 Router 之 OSPF 設定後, 任挑一台 Router 進入 privilege mode, 打 show ip route 顯示目前路由表資訊, 如圖 37, 在路由資訊中, 每一筆資訊最前頭字元表示路由種類,C 表示直接連接的網段,O 表示該路由資訊由 OSPF 得到 Step 33: 利用 Packet Tracer 模擬模式觀察 OSPF 封包交換行為, 以及 OSPF 封包內容, 如圖 38 與圖 39 23

Step 34: 請任挑一台 PC, 使用 ping 與 tracert 指令, 測試遠端任一台 PC 或 Router 介面, 如圖 40 Step 35: 當完成所有測試, 請點選 Packet Tracer 左上角之儲存, 將此模擬劇本儲存與備份 圖 36 啟動 Router1 OSPF 路由協定 24

圖 37 Router1 路由表資訊 (OSPF) 圖 38 進入模擬模式觀察 OSPF 封包 25

圖 39 觀察 OSPF 封包內容 圖 40 從 PC1 ping 與 tracert PC2 遠端電腦 (OSPF) 26

4. 問題與討論 A. UTP 接 RJ45 接頭有哪些標準? 何謂 Cross-Over 線材? 請問 Router 與 Router 對接, 以及 Router 與 PC 連接為何需要使用 Cross-Over 線材? B. 當路由資訊不完整或錯誤時, 傳送端如何知道目的地無法到達? Network Unreachable 與 Destination Unreachable 有何差別? 各在什麼狀 況下會發生? C. 在靜態路由實驗中, 在 PC 端利用 ping 與 tracert 遠端 PC, 觀察封包 傳送是否有去回不同路徑狀況? 若有, 此問題該如何解決? D. 在靜態路由實驗中, 請更改任一 Router 靜態路由表, 並製造路由迴圈 情境 試問該如何更改? 當路由迴圈發生時, 傳送端會收到什麼封包? E. RIP 封包平均多久會交換一次?OSPF 封包平均多久會交換一次? 5. 心得與感想 6. 參考文獻 [1] CISCO, CCNA Exploration 4.0 Network Fundamental, http://pat.dnsalia s.net/ccna/ccna4.x/exploration1tradchinese/. ( 帳號 :cn, 密碼 :ccna) ( 本軟體 CISCO 所有, 僅提供修習 CISCO 相關課程使用 ) [2] CISCO, CCNA Exploration 4.0 Routing Protocols and Concepts, http:// pat.dnsalias.net/ccna/ccna4.x/exploration2tradchinese/. ( 帳號 :cn, 密碼 :c cna) ( 本軟體 CISCO 所有, 僅提供修習 CISCO 相關課程使用 ) [3] CISCO, Packet Tracer 軟體, http://pat.dnsalias.net/ccna/packettracer/packet _Tracer_5.2.exe. ( 帳號 :cn, 密碼 :ccna) ( 本軟體 CISCO 所有, 僅提供修習 CISCO 相關課程使用 ) [4] 蔡建新, "CCNA 4.x 網路概要與實作," 文魁資訊股份有限公司, 2008/05/01 出版. [5] 林慶徳, 陳孙芬, "CCNA 認證教戰手冊 ( 第 6 版 )," 旗標出版股份有限公司, 2008/01/23 出版. 27