2021-2022-1数据通信技术

周玮、段恒利

目录

  • 1 应用型示范课程材料
    • 1.1 省级示范性课程申报书
    • 1.2 省级示范性课程中期材料
    • 1.3 数据通信技术课程大纲
    • 1.4 数据通信技术授课计划
    • 1.5 数据通信技术教案
  • 2 第一单元初识计算机网络
    • 2.1 1.1认知计算机网络
    • 2.2 1.2了解网络基础知识
  • 3 第二单元解构网络协议框架
    • 3.1 2.1 初识OSI参考模型
    • 3.2 2.2TCP/IP协议簇探究
  • 4 第三单元IPv4地址规划
    • 4.1 3.1初识IPv4地址
    • 4.2 3.2带子网划分的编址
  • 5 第四单元网络基础设备操作
    • 5.1 4.1 交换机的工作原理
    • 5.2 4.2路由器工作原理
  • 6 第五单元 搭建局域网
    • 6.1 5.1 玩转vlan技术(vlan的配置及应用)
    • 6.2 5.2打造无环的交换网络
    • 6.3 5.3链路聚合的配置及应用
  • 7 第六单元 如何实现网络间互联
    • 7.1 6.1 初识路由技术
    • 7.2 6.2 VLAN间路由调试
    • 7.3 6.3部署RIP
    • 7.4 6.4 深入研究OSPF协议
  • 8 第七单元 常用网络技术研究
    • 8.1 7.1 ACL技术的应用
    • 8.2 7.2NAT技术的实施
    • 8.3 7.3 DHCP的配置及应用
4.2路由器工作原理


项目4   网络基础设备操作(4.2)路由器的管理操作 

教学目的与要求:

1、领会路由器的工作原理。

2、熟悉常见路由器的登录方式。

3、能够熟练应用路由器的基本操作。

教学基本内容:

1、路由器的工作原理。

2、 路由器的寻址和数据转发。

3、  广域网的接口类型。

4、路由器的基本操作。

教学重点、难点:

1、   重点:路由器的工作原理、基本配置命令。

2、  难点:路由器常用网络接口、配置命令的熟练使用与利用相关命令查看结果信息

教学方法:多媒体讲授法、讨论法、上机操作,信息化教学

         

 

教学过程:

 

【旧课复习】:交换机的工作原理?配置方式?基本模式有哪些配置命令?

 

【项目引入】:小李所在的公司机房有多台交换机,现在需要连接外网上网,手里有一台路由器,请问他该如何去配置路由器呢?

 

4.2 任务二:路由器的基本操作

 

4.2.1 预备知识

 

1、路由器的基本原理

 

  路由器的核心作用是实现网络互连和数据转发。

 

l  路由表的建立与刷新。

 

l  分数数据的交换。

 

l  隔离广播。

 

l  连接异种网络。

 

2、路由表的寻址与转发

 

  路由器内部有一张路由表,表面了路径。具体讲解P66:图4-25  路由表。

 

3、广域网介绍

 

(1)广域网的概念

 

是一种跨地区的数据通讯网络,使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。广域网技术主要位于底层的3个层次:物理层、数据链路层、网络层。

 

目前有多种公共广域网络,根据提供业务的不同的带宽,可分为窄带广域网和宽带广域网两类。常见的窄带广域网如DDN(数字数据网)、PSTN(公共电话交换网)、Frame Relay(帧中继)等,宽带广域网如ATM、SDH。

 

(2)广域网的接口类型

 

A窄带广域网常见接口

 

l   E1:64k-2Mbps,采用RJ45和BNC两种接口。

 

l   V.24:外接网络端为25针接头。常接低速modem。

 

n   异步工作方式下,通常封装链路层协议PPP,最高传输速率是115200bps;

 

n   同步方式下,可以帧中继、PPP、HDLC等链路层协议,支持 IP 和 IPX ,而最高传输速率仅为 64000bps 。

 

n   传输距离:与传输速率有关,2400bps-60m; 4800bps-60m; 9600bps-30m; 19200bps-30m; 38400bps-20m; 64000bps-20m; 115200bps-10m。

 

l   V.35:外接网络端为34针接头。常接高速modem。

 

n   V35电缆一般只用于同步方式传输数据,可以在接口封装帧中继、PPP、HDLC 等链路层协议,支持网络层协议 IP 和IPX。

 

n   V.35 电缆传输(同步方式下)的公认最高速率是2048000bps(2Mbps)。

 

B、宽带广域网常见接口

 

l   ATM:使用LC或SC等光纤接口,常见带宽有155M,622M等

 

l   POS:使用LC或SC等光纤接口,常见带宽有155M,622M,2.5G等

 

(3)广域网接口与线缆

 

l   接口包括:BNC、RJ48及各种光接口等;

 

l   线缆包括:同轴电缆、双绞线、光缆(主要是单模光纤)等线缆。

 

广域网也使用自己特殊的接口和线缆

 

注意:局域网的RJ45和广域网的RJ48,在接头形式上,是完全相同的,但使用的线序不同,RJ45使用8根芯中的1、2、3、6而RJ48使用其中的1、2、4、5。

 

(4)广域网接口与线缆-V.35 规程

 

A、使用34孔型接口和34针型接头

 

B、控制信号遵从RS-232电平标准

 

C、数据与时钟遵从V.35电平标准

 

D、同步方式下最高速率是2048000bps

 

4.2.2 典型任务

 

1、任务描述

 

  将PC通过串口线与ZXR10 1800路由器相连,登录到路由器上,查看路由器基本信息,设备和恢复路由器密码,配置telnet。

 

2、任务分析

 

  如何实现与路由器的连接?登录?配置?修改?

 

3、任务实施

 

(1) ZXR10路由器配置方式

 

可以通过多种方式进行配置。包括:

 

带外方式:

 

l  Console口:直接和pc的串口相连,进行管理和配置。

 

l  Aux口:通过modem的连接,进行远程的管理和控制。

 

带内方式:

 

l  Telnet远程登录:通过网络,telnet远程登录到路由器,进行配置

 

l  修改配置文件:将路由器的配置文件,通过tftp的方式,download到终端上,进行编辑和修改,之后在upload到路由器上。

 

l  网管软件:通过网管软件对路由器进行管理和配置。

 

(2)命令行的使用

 

ZXR10 ZSR有众多命令模式,上面只是列出了常用的一些。为方便用户对交换机进行配置和管理,ZXR10  ZSR根据功能和权限将命令分配到不同的模式下,一条命令只有在特定的模式下才能执行。在任何命令模式下输入问号(?)都可以查看该模式下允许使用的命令。

 

退出各种命令模式的方法如下:

 

1.在特权模式下,使用disable命令返回用户模式。

 

2.在用户模式和特权模式下,使用exit命令退出交换机;在其他命令模式下,使用exit命令返回上一模式。

 

3.在用户模式和特权模式以外的其他命令模式下,使用end命令或按<Ctrl+z>返回到特权模式。

 

(3)在线帮助和命令缩写

 

利用在线帮助功能,可以方便的得到命令提示:

 

1.在任意命令模式的提示符下输入问号(?),可显示该模式下的所有命令;

 

2.在字符或字符串后面输入问号,可显示以该字符或字符串开头的命令;

 

3.在字符串后面按<Tab>键,如果以该字符串开头的命令或关键字是唯一的,则将其补齐,并在后面加上一个空格;

 

4.在命令、关键字、参数后输入问号(?),可以列出下一个要输入的关键字;

 

5.如果输入不正确的命令、关键字或参数,回车后用户界面会用“^”符号提供错误隔离。

 

ZXR10 ZSR允许把命令和关键字缩写成能够唯一标识该命令或关键字的字符或字符串,例如,可以把config  terminal命令缩写成conf t。

 

(4)诊断工具

 

Ping 主要用于检查网络连接及主机是否可达。Ping 支持两种网络协议(IP 和 IPX),缺省为 IP。

 

命令执行结果输出包括:

 

l  对每一Ping 报文的响应情况,如果超时仍没有收到响应报文,则输出“Request time out.”,否则显示响应报文中数据字节数、报文序号、TTL  和响应时间等。

 

l  最后的统计信息,包括发送报文数、接收报文数、未响应报文百分比和响应时间的最小、最大和平均值。

 

Tracert 用于测试数据包从发送主机到目的地所经过的网关,它主要用于检查网络连接是否可达,以及分析网络什么地方发生了故障。

 

Tracert 的执行过程是:首先发送一个 TTL 为  1 的数据包,因此第一跳发送回一个 ICMP 错误消息以指明此数据包不能被发送(因为 TTL 超时),之后此数据包被重新发送,TTL 为 2,同样第二跳返回 TTL 超时,这个过程不断进行,直到到达目的地。执行这些过程的目的是记录每一个 ICMP TTL 超时消息的源地址,以提供一个 IP 数据包到达目的地所经历的路径。

 

(5)配置模式

 

        全局配置模式

 

        接口配置模式

 

        通道配置模式

 

        路由配置模式

 

(6)系统时间

 

n  配置系统时间

 

n  ZXR10# clock set  <hh:mm:ss><month><day><year>

 

n  实例:

 

n  配置系统时间为2018年1月23日23:12:01

 

n  ZXR10#clock set  23:12:01 feb 23 2018

 

密码

 

n  设置登录各级权限的密码

 

n  ZXR10(config)#  enable secret [level <1~15>]{0 <password>| 5  <password>|<password>}

 

n  ZXR10(config)#

 

n  ZXR10(config)#  enable secret  zte

 

n  ZXR10(config)#

 

(7)Telnet用户名和密码配置

 

ZXR10(config)# service password-encryption

 

ZXR10(config)# username <username> password <password>[encrypted]

 

ZXR10(config)# service password-encryption

 

ZXR10(config)# username who password who

 

ZXR10(config)# show username

 

Username   Password        Privilege

 

 who    67dbc831b72f2cc1bde   1

 

fadc6d01576860520ed

 

51d20eb108a4da502fd

 

b5a6749

 

(8)接口配置

 

接口类型:

 

     物理接口

 

     实际存在的接口

 

     以太网接口,POS接口,ATM接口等

 

     命令规则

 

     <接口类型>_<槽位号>/<端口号>.<子接口 或 通道号 >

 

     例:gei_1/1,  pos3_4/1

 

     逻辑接口

 

     虚拟接口,需要通过配置来创建

 

     Loopback接口,VLAN子接口

 

     命令规则

 

     <接口类型>  <子接口>

 

      例:  loopback2

 

1. 进入接口配置模式

 

ZXR10(config)#  interface < interface-name>

 

2. 配置接口IP地址

 

ZXR10(config-if)#  ip address < ip-addr> < net-mask> [ <broadcast-addr> ] [  secondary]

 

3. 查看接口的IP地址

 

ZXR10# show ip  interface [ brief] [ < interface-name> ]

 

ZXR10(config)#  interface fei_6/2

 

ZXR10(config-if)#  ip address 10.1.1.1 255.255.255.252

 

ZXR10# show ip  interface fei_6/2

 

4.2.3  任务拓展

 

上机完成通过console口实5telnet配置,并通过telnet远程登录路由器,对路由器进行密码恢复与版本升级操作。

  
 

课程思政引入:

 

路由器的概念,找最佳路由,道路有很多条,我们走哪一条。道路的选择很重要。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

路由器配置的时候要注意,接口的类型是gei还是fei的,端口带宽不一样的。进入端口以后,还需要打开端口。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

思考题、讨论、作业、技能操作:

 

1、上机完成“任务拓展”项目。

 

2、下次课预习:项目5  搭建局域网

 

3、课后思考题

 

(1)     当想从接口配置模式切换到路由配置模式时,应如何操作?

 

(2)     路由器如何进行密码恢复?

 

(3)     当对设备进行密码恢复之后,该设备的以前保存的配置文件是否还存在?

 
 

参考资料(含参考书籍、文献、网络资料):

 

1、许圳彬,王田甜,《IP网络技术》,北京:人民邮电出版社,2012.8

 

2、张俊星,黄成哲,《数据通信技术》,人民邮电出版社,2019.7

 
 

教学小结:

 

本节课学习介绍了路由器的基本原理,并以ZXR10 1800系列为例,介绍了路由器的基本配置、密码恢复、版本升级的方法等。关于相关路由协议基本原理,我们将在路由协议部分做介绍。

 

1、             路由器的基本原理。

 

2、             路由器的基本配置命令。

 

3、             路由器的常用操作。

 

教学后记:

 

通过学习发现,学生会以为接上线以后,路由器就能相互访问。通过路由表组成,路由器的基本配置命令,路由器的基本操作。