1、局域網局域網技術技術第第9章章 局域網的互連技術局域網的互連技術張蒲生張蒲生 主編主編 20072007年年8 8月月學習任務學習任務 p 掌握路由器的連接與配置掌握路由器的連接與配置p 學會學會Windows Server 2003軟件路由器配置與測軟件路由器配置與測試方法試方法 。p 學會學會Windows Server 2003的的VPN服務器的配置服務器的配置與管理與管理。 9.1 使用路由器互連局域網使用路由器互連局域網 9.1.1 路由器的功能及工作原理路由器的功能及工作原理 9.1.2 路由器的基本配置路由器的基本配置 9.1.3 使用路由器模擬互連局域網的實訓使用路由器模擬互連

2、局域網的實訓9.2 Windows Server 2003軟路由實現兩個網段的互連軟路由實現兩個網段的互連 9.2.1 Windows Server 2003的路由方案的路由方案 9.2.2 Windows Server 2003路由服務的安裝與配置路由服務的安裝與配置 9.2.3 靜態路由和動態路由配置的實訓靜態路由和動態路由配置的實訓9.3 虛擬專用網虛擬專用網 9.3.1 虛擬專用網概述虛擬專用網概述 9.3.2 VPN服務器的安裝與配置服務器的安裝與配置 9.3.3 客戶端客戶端VPN連接的配置連接的配置 9.3.4 通過通過Internet遠程訪問局域網的實訓遠程訪問局域網的實訓9.

3、1.1 路由器的功能及工作原理路由器的功能及工作原理9.1.2 路由器的基本配置路由器的基本配置9.1.3 使用路由器模擬互連局域網的實訓使用路由器模擬互連局域網的實訓1引例說明引例說明假設商貿公司的辦公局域網是如圖所示的形式，假設商貿公司的辦公局域網是如圖所示的形式，A、B、C、D 4個個子網通過路由器連接在一起。如果沒有路由器，只有在同一個子網通過路由器連接在一起。如果沒有路由器，只有在同一個IP子網子網內的計算機才能通信。不在同一網段內的計算機（如內的計算機才能通信。不在同一網段內的計算機（如192.168.1.2和和192.168.2.2，使用，使用255.255.255.0作為子網掩

4、碼），即使連接在同一交作為子網掩碼），即使連接在同一交換機上，在只使用換機上，在只使用TCP/IP時，它們也是無法通信的。時，它們也是無法通信的。假設網絡假設網絡A中一個用戶中一個用戶A1要向要向C網絡中的網絡中的C3用戶發送一個請求信號用戶發送一個請求信號時，信號傳遞的步驟如下。時，信號傳遞的步驟如下。（1）用戶）用戶A1將目的用戶將目的用戶C3的地址的地址C3，連同數據信息以數據幀的，連同數據信息以數據幀的形式通過交換機以廣播的形式發送給同一網絡中的所有節點，當路由形式通過交換機以廣播的形式發送給同一網絡中的所有節點，當路由器器A8端口偵聽到這個地址后，分析得知所發目的節點不是本網段的，端

5、口偵聽到這個地址后，分析得知所發目的節點不是本網段的，需要路由轉發，就把數據幀接收下來。需要路由轉發，就把數據幀接收下來。（2）路由器）路由器A8端口接收到用戶端口接收到用戶A1的數據幀后，先從報頭中取出的數據幀后，先從報頭中取出目的用戶目的用戶C3的的IP地址，并根據路由表計算出發往用戶地址，并根據路由表計算出發往用戶C3的最佳路徑。的最佳路徑。因為從分析得知到因為從分析得知到C3的網絡的網絡ID號與路由器的號與路由器的C8網絡網絡ID號相同，所以號相同，所以由路由器的由路由器的A8端口直接發向路由器的端口直接發向路由器的C8端口應是信號傳遞的最佳途端口應是信號傳遞的最佳途經。經。（3）路由

6、器的）路由器的C8端口再次取出目的用戶端口再次取出目的用戶C3的的IP地址，找出地址，找出C3的的IP地址中的主機地址中的主機ID號，如果在網絡中有交換機則可先發給交換機，由號，如果在網絡中有交換機則可先發給交換機，由交換機根據交換機根據MAC地址表找出具體的網絡節點位置；如果沒有交換機地址表找出具體的網絡節點位置；如果沒有交換機設備則根據其設備則根據其IP地址中的主機地址中的主機ID直接把數據幀發送給用戶直接把數據幀發送給用戶C3，這樣，這樣一個完整的數據通信轉發過程也完成了。一個完整的數據通信轉發過程也完成了。2靜態路由和動態路由靜態路由和動態路由路由器的路由可以分為靜態路由和動態路由兩類

7、。靜態路由器的路由可以分為靜態路由和動態路由兩類。靜態路由是通過人工設定的，而動態路由是路由器自己學習得路由是通過人工設定的，而動態路由是路由器自己學習得到的。選擇路由有路由表，靜態路由表為事先設置固定不到的。選擇路由有路由表，靜態路由表為事先設置固定不變的路徑表；動態路由表是根據網絡拓撲、負載的改變等變的路徑表；動態路由表是根據網絡拓撲、負載的改變等情況自動調整的路徑表。情況自動調整的路徑表。（1）靜態路由）靜態路由靜態路由是由人工來管理的。根據互聯網絡的拓撲結構靜態路由是由人工來管理的。根據互聯網絡的拓撲結構和連接方式，網絡管理人員可以為路由器建立靜態路由。和連接方式，網絡管理人員可以為路

8、由器建立靜態路由。由于靜態路由在正常工作時不會發生自動變化。因此，到由于靜態路由在正常工作時不會發生自動變化。因此，到達某一個目的網絡的達某一個目的網絡的IP數據報的路徑就固定下來了，當網數據報的路徑就固定下來了，當網絡的拓撲結構發生變化時，網絡管理人員必須手工對路由絡的拓撲結構發生變化時，網絡管理人員必須手工對路由器的靜態路由做出更新。器的靜態路由做出更新。靜態路由的優點是安全可靠、簡單直觀、效率高，避免靜態路由的優點是安全可靠、簡單直觀、效率高，避免了動態路由選擇的開銷。由于需要網絡管理員進行手工配了動態路由選擇的開銷。由于需要網絡管理員進行手工配置和更新，因此它在互聯網絡結構不太復雜的情

9、況下使用置和更新，因此它在互聯網絡結構不太復雜的情況下使用是一種很好的選擇。是一種很好的選擇。（2）動態路由）動態路由與靜態路由不同，動態路由可以通過路由器自身的學習，與靜態路由不同，動態路由可以通過路由器自身的學習，自動修改和刷新路由表。當網絡管理員通過配置命令啟動自動修改和刷新路由表。當網絡管理員通過配置命令啟動動態路由后，無論何時從互聯網絡中收到新的路由信息，動態路由后，無論何時從互聯網絡中收到新的路由信息，路由器都會利用路由管理進程自動更新路由表。路由器都會利用路由管理進程自動更新路由表。為了使用動態路由，路由器必須運行相同的路由選擇協為了使用動態路由，路由器必須運行相同的路由選擇協議

10、，執行相關的路由選擇算法。目前，應用最廣泛的路由議，執行相關的路由選擇算法。目前，應用最廣泛的路由選擇協議有兩種，一種叫做路由信息協議（選擇協議有兩種，一種叫做路由信息協議（RIP），另一），另一種叫做開放式最短路徑優先協議（種叫做開放式最短路徑優先協議（OSPF）。）。RIP利用向量利用向量-距離算法，而距離算法，而OSPF則使用鏈路則使用鏈路-狀態算法。狀態算法。1路由器端口路由器端口2控制終端與路由器的連接控制終端與路由器的連接（1）安裝超級終端仿真程序）安裝超級終端仿真程序在在Windows中缺省安裝超級終端組件，如果未安裝，則可按照中缺省安裝超級終端組件，如果未安裝，則可按照Wind

11、ows中添加中添加Windows組件的方法安裝即可（選擇組件的方法安裝即可（選擇“開始開始”“設設置置”“控制面板控制面板”“添加添加/刪除程序刪除程序”“添加添加Windows組件組件”，雙擊雙擊“附件與工具附件與工具”，雙擊，雙擊“通信通信”，選擇，選擇“超級終端超級終端”）。（2）建立超級終端會話）建立超級終端會話運行超級終端程序，出現運行超級終端程序，出現 “連接到連接到”窗口，在窗口，在“連接連接時使用時使用”對話框中，選擇所連接端口對話框中，選擇所連接端口COM1，然后單擊，然后單擊“確定確定”，彈出，彈出 “端口設置端口設置”窗口。窗口。（3）端口設置）端口設置在在“端口屬性端口

12、屬性”設置窗口中，提供了終端會話參數的設設置窗口中，提供了終端會話參數的設置，包括波特率（每秒位數），數據位等。一般路由器的置，包括波特率（每秒位數），數據位等。一般路由器的初始化配置中要求還原為默認值。即波特率為初始化配置中要求還原為默認值。即波特率為9600，數據，數據位為位為8位，無奇偶校驗，位，無奇偶校驗，1位停止位，無數據流控制。單擊位停止位，無數據流控制。單擊COM1屬性窗口中的屬性窗口中的“確定確定”后，出現連接描述窗口。后，出現連接描述窗口。（4）連接描述窗口）連接描述窗口在連接描述窗口中輸入連接的名稱，單擊在連接描述窗口中輸入連接的名稱，單擊“確定確定”就進就進入到終端會話形

13、式。在終端會話形式下，如果路由器已正入到終端會話形式。在終端會話形式下，如果路由器已正常啟動，則單擊常啟動，則單擊“回車回車”鍵就可以進入到路由器的命令行鍵就可以進入到路由器的命令行狀態。狀態。3路由器的命令行路由器的命令行（1）路由器的操作模式）路由器的操作模式（2）路由器不同模式之間的切換）路由器不同模式之間的切換 用戶模式與特權模式的轉換用戶模式與特權模式的轉換RouterenablePassword:student Router#disable 其他模式之間的轉換命令其他模式之間的轉換命令RouterRouterenableRouter#Router# configure termin

14、alRouter(config)#Router(config)#line console 0Router(config-line)#Router(config-line)#exit Router(config)#Router(config)#interface f0/0Router(config-if)# Router(config-if)# exitRouter(config)#Router(config)#router ripRouter(config-router)# Router(config-router)# end Router# （3）幫助命令的使用）幫助命令的使用?字母字母+？

15、命令名命令名+空格空格+ ？（4）查看命令的使用）查看命令的使用show historyshow version4靜態路由的配置靜態路由的配置靜態路由配置硬件連接圖靜態路由配置硬件連接圖4靜態路由的配置靜態路由的配置路由器的相關配置參數路由器的相關配置參數依據網絡環境及相關配置參數配置靜態路由依據網絡環境及相關配置參數配置靜態路由(具體配置具體配置過程請參見教材過程請參見教材262-264頁內容頁內容)，使得網絡中的所有計算，使得網絡中的所有計算機通過靜態路由能夠彼此通信。機通過靜態路由能夠彼此通信。1實訓目的實訓目的（1）學會路由器配置環境的搭建。）學會路由器配置環境的搭建。（2）掌握路由器

16、的基本配置，包括路由器名、密碼、）掌握路由器的基本配置，包括路由器名、密碼、接口的配置。接口的配置。（3）掌握靜態路由和動態路由協議的配置及其測試。）掌握靜態路由和動態路由協議的配置及其測試。2實訓設備與條件實訓設備與條件路由器路由器Router3臺、網線若干、微機臺、網線若干、微機3臺、反接線或配置臺、反接線或配置電纜電纜3條。路由器的條。路由器的S0/0端口充當端口充當DCE端，快速以太網端端，快速以太網端口口F0/0與計算機相連，反接線一端通過與計算機相連，反接線一端通過RJ-45到到DB-9連接連接器與計算機的串行口（如器與計算機的串行口（如COM1口）相連，另一端與路由口）相連，另一

17、端與路由器的器的Console端口相連。端口相連。 路由器配置實訓硬件連接圖路由器配置實訓硬件連接圖計算機上安裝超級終端仿真軟件，使其能夠遠程登錄到計算機上安裝超級終端仿真軟件，使其能夠遠程登錄到路由器。路由器。3實訓內容和步驟實訓內容和步驟實訓內容和具體配置步驟請參見教材實訓內容和具體配置步驟請參見教材264-266頁內容。頁內容。9.2.1 Windows Server 2003的路由方案的路由方案9.2.2 Windows Server 2003路由服務的安裝與配置路由服務的安裝與配置9.2.3 靜態路由和動態路由配置的實訓靜態路由和動態路由配置的實訓1Windows Server 20

18、03的軟路由特點的軟路由特點（1）支持多種協議）支持多種協議支持的協議有：網際協議（支持的協議有：網際協議（IP）、網際包交換（）、網際包交換（IPX）、）、AppleTalk的多協議單播路由、工業標準單播的多協議單播路由、工業標準單播IP路由協議、路由協議、開放式最短路徑優先（開放式最短路徑優先（OSPF）及路由信息協議（）及路由信息協議（RIP）。）。（2）提供多種服務）提供多種服務提供的服務有：工業標準提供的服務有：工業標準IPX路由協議和服務、路由協議和服務、IPX路由路由信息協議（信息協議（RIP）和）和IPX服務廣告協議（服務廣告協議（SAP）、）、IP多播通多播通信轉發的信轉發的

19、IP多播服務多播服務“Internet組管理協議（組管理協議（IGMP）”路路由器模式和由器模式和IGMP代理模式、代理模式、IP網絡地址轉換（網絡地址轉換（NAT）服務。）服務。1Windows Server 2003的軟路由特點的軟路由特點（3）具有多種功能）具有多種功能其功能有：其功能有：IP和和IPX數據幀安全性和性能篩選，通過撥號數據幀安全性和性能篩選，通過撥號WAN鏈接的請求撥號路由選擇，虛擬專用網絡（鏈接的請求撥號路由選擇，虛擬專用網絡（VPN）支）支持，支持基于網際安全協議（持，支持基于網際安全協議（IPSec）的點對點隧道協議）的點對點隧道協議（PPTP）和第二層隧道協議（）

20、和第二層隧道協議（L2TP）。對）。對IP動態主機配置動態主機配置協議（協議（DHCP）中繼代理的支持，使用）中繼代理的支持，使用“Internet控制消息控制消息協議（協議（ICMP）”路由器發現的路由器發布的支持，使用路由器發現的路由器發布的支持，使用IP中的中的IP隧道支持，支持通用隧道支持，支持通用“管理信息基礎（管理信息基礎（MIB）”的簡的簡單網絡管理協議（單網絡管理協議（SNMP）。）。2Windows Server 2003路由的方案路由的方案（1）軟件路由配置的條件）軟件路由配置的條件要將要將Windows Server 2003配置成路由器，須具備以下條配置成路由器，須具備

21、以下條件。件。 有連接有連接LAN或或WAN的設備。的設備。 Windows Server 2003須安裝路由器路由的協議（如須安裝路由器路由的協議（如IP、IPX或或AppleTalk）。）。 根據不同的路由的協議，須安裝相應的路由協議（如根據不同的路由的協議，須安裝相應的路由協議（如IP或或IPX的的RIP、OSPF，IPX的的SAP）。）。（2）簡單路由方案）簡單路由方案簡單路由方案的網絡拓撲。在此網絡拓撲中，簡單路由方案的網絡拓撲。在此網絡拓撲中，Windows Server 2003服務器作為路由器，該路由器連接兩個服務器作為路由器，該路由器連接兩個LAN子子網（網（LAN1和和LA

22、N2）。）。（3）多路由器方案）多路由器方案多路由方案的網絡拓撲。多路由方案的網絡拓撲。LAN1中的用戶要想訪問中的用戶要想訪問LAN3中的資源，必須經過中的資源，必須經過Router1和和Router2的路由的路由協議轉換，所以此方案需協議轉換，所以此方案需要路由協議。要路由協議。 （4）請求撥號路由方案）請求撥號路由方案請求撥號路由方案的網絡拓撲。子網請求撥號路由方案的網絡拓撲。子網1和子網和子網2實際的距離實際的距離非常遠，兩個子網之間必須通過諸如電話線調制解調器或非常遠，兩個子網之間必須通過諸如電話線調制解調器或ADSL等設備相接。在此拓撲結構中等設備相接。在此拓撲結構中Router1

23、和和Router2分別分別連接在模擬電話線路上。連接在模擬電話線路上。1Windows Server 2003路由服務的安裝路由服務的安裝安裝的具體步驟請參見教材安裝的具體步驟請參見教材268-269頁內容。頁內容。2Windows Server 2003路由服務的配置路由服務的配置為使為使LAN1中中PC1與與LAN2中中PC2之間通信，其之間通信，其Windows Server 2003路由服務的配置過程請參見教材路由服務的配置過程請參見教材269-271頁內容。頁內容。1實訓目的實訓目的（1）掌握）掌握Windows Server 2003系統靜態路由和動態路由的系統靜態路由和動態路由的

24、配置技術，理解路由表、配置技術，理解路由表、IP路由選擇算法的原理。路由選擇算法的原理。（2）掌握常用網絡命令）掌握常用網絡命令tracert的使用方法。的使用方法。2實訓設備與條件實訓設備與條件（1）實訓方案的選擇）實訓方案的選擇雙網卡雙網卡(或多網卡或多網卡)方案方案 單網卡多單網卡多IP地址方案地址方案（2）實訓連接結構圖）實訓連接結構圖實訓的硬件連接圖實訓的硬件連接圖 實訓的虛擬機配置圖實訓的虛擬機配置圖3實訓內容與步驟實訓內容與步驟實訓內容與具體步驟請參見教材實訓內容與具體步驟請參見教材271-275頁內容。頁內容。9.3.1 虛擬專用網概述虛擬專用網概述9.3.2 VPN服務器的安

25、裝與配置服務器的安裝與配置9.3.3 客戶端客戶端VPN連接的配置連接的配置9.3.4 通過通過Internet遠程訪問局域網的實訓遠程訪問局域網的實訓虛擬專用網（虛擬專用網（VPN）是在公共網絡基礎設施上構建的一）是在公共網絡基礎設施上構建的一種安全的專用網絡。種安全的專用網絡。VPN的安全性和管理政策與專用網絡的安全性和管理政策與專用網絡相同，是在遠程用戶和局域網之間建立點對點連接的最合相同，是在遠程用戶和局域網之間建立點對點連接的最合算的方法。算的方法。1虛擬專用網的特點虛擬專用網的特點（1）降低成本費用）降低成本費用（2）用戶遠程訪問局域網的安全性）用戶遠程訪問局域網的安全性（3）模擬

26、點到點專用鏈路）模擬點到點專用鏈路2建立建立VPN所必備的基本條件所必備的基本條件（1）所有的遠程終端用戶能夠接入）所有的遠程終端用戶能夠接入Internet。（2）至少有一個局域網使用公共）至少有一個局域網使用公共IP地址接入地址接入Internet。（3）各個局域網所使用的內部網段必須彼此獨立；移）各個局域網所使用的內部網段必須彼此獨立；移動用戶終端的動用戶終端的IP地址既不能彼此相同，也不能屬于某個局地址既不能彼此相同，也不能屬于某個局域網所使用的網段。域網所使用的網段。3VPN使用的兩種隧道協議使用的兩種隧道協議網絡隧道技術是構建網絡隧道技術是構建VPN過程中的關鍵技術，它主要利過程中

27、的關鍵技術，它主要利用網絡隧道協議來實現兩個網絡協議之間的傳輸。用網絡隧道協議來實現兩個網絡協議之間的傳輸。（1）二層隧道協議）二層隧道協議二層隧道協議主要有二層隧道協議主要有3種。種。點到點隧道協議點到點隧道協議PPTP、二層轉發協議、二層轉發協議L2F、第二層隧、第二層隧道協議道協議L2TP。（2）三層隧道協議）三層隧道協議用于傳輸三層網絡協議的隧道協議叫三層隧道協議。用于傳輸三層網絡協議的隧道協議叫三層隧道協議。4VPN應用實現的形式應用實現的形式（1）通過）通過Internet遠程訪問局域網遠程訪問局域網4VPN應用實現的形式應用實現的形式（2）通過）通過Internet實現局域網互連

28、實現局域網互連1安裝安裝Windows Server 2003的的VPN服務器服務器具體安裝步驟請參見教材具體安裝步驟請參見教材277頁的內容。頁的內容。2配置配置Windows Server 2003的的VPN服務器服務器（1）配置遠程訪問控制策略）配置遠程訪問控制策略（2）修改同時連接的數目）修改同時連接的數目（3）配置用戶的屬性）配置用戶的屬性具體配置過程請參見教材具體配置過程請參見教材280頁的內容。頁的內容。如果要連接到如果要連接到VPN服務器，客戶端必須先連接到服務器，客戶端必須先連接到Internet上。當客戶端連接到上。當客戶端連接到Internet后，然后再連接到后，然后再連

29、接到VPN服務器上。所以，在客戶機上，需要先確認與服務器上。所以，在客戶機上，需要先確認與Internet的連接配置正確，然后再在客戶機上新建的連接配置正確，然后再在客戶機上新建“虛擬虛擬專用網絡專用網絡”連接。連接。 通過通過Windows XP進行進行VPN訪問連接訪問連接 與與VPN服務器的連接操作服務器的連接操作經過上面的操作，完成了經過上面的操作，完成了VPN連接配置。當客戶端建立連接配置。當客戶端建立好撥號連接或者好撥號連接或者VPN連接后，就可以連接到服務器了。當連接后，就可以連接到服務器了。當客戶端和客戶端和VPN服務器連接后，客戶端可以通過服務器連接后，客戶端可以通過“搜索計

30、算搜索計算機機”、“利用利用IP地址地址”兩種方式訪問兩種方式訪問VPN服務器的資源。服務器的資源。1實訓目的實訓目的掌握在掌握在Windows Server 2003下下VPN服務器的安裝及設服務器的安裝及設置訪問遠程用戶，掌握在客戶端建立訪問置訪問遠程用戶，掌握在客戶端建立訪問VPN服務器連接服務器連接以及訪問服務器。以及訪問服務器。2實訓設備和條件實訓設備和條件（1）實訓環境的配置要求）實訓環境的配置要求實訓環境的網絡硬件連接實訓環境的網絡硬件連接實訓環境的虛擬網絡搭建實訓環境的虛擬網絡搭建（2）實訓參數的要求）實訓參數的要求Windows Server 2003服務器：與服務器：與Windows 2000 Professional客戶機相連的網卡客戶機相連的網卡IP地址為地址為10.150.8.1，子網，子網掩碼為掩碼為255.255.255.0，網關為，網關為10.150.8.1；與；與Windows 98客客戶機相連的網卡戶機相連的網卡IP地址為地址為10.150.9.1，子網掩碼為，子網掩碼為255.255.255.0，網關為，網關為10.150.9.1。Windows 2000 Professional客戶機：客戶機：IP地址為地址為10.150.8.2，子網掩碼為子網掩碼為255.255.255.0，網關為，網關為10.150.8