0×1.实例拓扑图与配置
C1是使用VPCS虚拟出来的一台计算机，SW1是一台不可网管交换机（并非IOU中的交换机，GNS3中自带的"Ethernet switch"，拖拽到工作区后会提示选择Server，选择"Local Server"即可），R1、R2、R3上都添加了"NM-4T"串口，R1上还添加了一个"NM-1FE-TX"快速以太网端口。R3上面配置了一个回环接口3.3.3.3/24，各设备IP配置和连接如下图：
Cisco-CCNA-Network-Analyst-1
VPCS配置如下：
1
/配置vpcs的
ip
子网掩码与网关/
2
VPCS> set pcname C1
3
C1>
ip
192.168.1.2 255.255.255.0 192.168.1.1
4
C1 : 192.168.1.2 255.255.255.0 gateway 192.168.1.1
R1配置如下:
01
Router>
en
02
Router#
conf
t
03
Router(config)#
host
R1
04
R1(config)#line co 0
05
R1(config-line)#
logg
syn
06
R1(config-line)#
exec-t
0 0
07
R1(config-line)#
exit
08
R1(config)#
int
fa 1/0
09
R1(config-if)#
ip
add
192.168.1.1 255.255.255.0
10
R1(config-if)#
no
shut
11
R1(config-if)#
int
s 0/0
12
R1(config-if)#
ip
add
12.1.1.1 255.255.255.0
13
R1(config-if)#
no
shut
14
R1(config-if)#
end
15
R1#
R2配置如下:
01
Router>
en
02
Router#
conf
t
03
Router(config)#line co 0
04
Router(config-line)#
logg
syn
05
Router(config-line)#
exec-t
0 0
06
Router(config-line)#
exit
07
Router(config)#
host
R2
08
R2(config)#
int
s 0/1
09
R2(config-if)#
ip
add
12.1.1.2 255.255.255.0
10
R2(config-if)#
no
shut
11
R2(config-if)#
int
s 0/2
12
R2(config-if)#
ip
add
23.1.1.2 255.255.255.0
13
R2(config-if)#
no
shut
14
R2(config-if)#
end
15
R2#
R3配置如下：
01
Router>
en
02
Router#
conf
t
03
Router(config)#
host
R3
04
R3(config)#line co 0
05
R3(config-line)#
logg
syn
06
R3(config-line)#
exec-t
0 0
07
R3(config-line)#
int
s 0/3
08
R3(config-if)#
ip
add
23.1.1.3 255.255.255.0
09
R3(config-if)#
no
shut
10
R3(config-if)#
exit
11
R3(config)#
int
loopback
0 /配置回环接口0/
12
R3(config-if)#
ip
add
3.3.3.3 255.255.255.0
13
R3(config-if)#
no
shut
14
R3(config-if)#
end
15
R3#
0×2.测试连通性
首先在C1上面测试ping自己的网关（R1的fa1/0接口）
01
/可以
ping
通/
02
C1>
ping
192.168.1.1
03
192.168.1.1 icmp_seq=1 ttl=255 time=49.000 ms
04
05
/继续在C1上测试
ping
不同网段的地址/
06
07
/*
ping
网关R1上的串口，成功*/
08
C1>
ping
12.1.1.1
09
12.1.1.1 icmp_seq=1 ttl=255 time=29.000 ms
10
11
/*
ping
R2和R1相连的接口，超时*/
12
C1>
ping
12.1.1.2
13
12.1.1.2 icmp_seq=1 timeout
这一步为什么会超时呢？是不是数据包没有到达R2？我们在R2上开启debug命令进行调试：
01
R2#debug
ip
icmp
02
ICMP packet debugging is on
03
04
/开启调试后，再一次用C1去
ping
12.1.1.2,发现R2上出现了下面的提示/
05
R2#
06
*Mar 1 00:17:10.135: ICMP: echo reply sent, src 12.1.1.2, dst 192.168.1.2
07
08
/关闭所有调试的方法是undebug all/
09
10
/从上面的显示可以看出R2收到了C1发送过来的ICMP包，我们查看一下R2的路由表/
11
R2#
show
ip
route
12
/主要看下面这一部分/
13
Gateway of last resort is not set
14
15
23.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
16
C 23.1.1.0 is directly connected, Serial0/2
17
12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
18
C 12.1.1.0 is directly connected, Serial0/1
19
20
/*
21
- 从输出可以明显的看到R2的路由表中有两个直连条目（C）
22
- 发往23.1.1.0/24网段的数据从Serial0/2发出
23
- 发往12.1.1.0/24网段的数据从Serial0/1发出
24
- 并没有发往192.168.1.0/24网段的路由条目
25
*/
R2不知道发往192.168.1.0/24网段的数据应该从哪个接口发出，所以R2丢弃192.168.1.2发送过来的数据。
下面给R2添加静态路由，让他知道发往192.168.1.0/24网段的数据应该发给12.1.1.1（R1），之后C1再ping 12.1.1.2，就能ping通了，关于静态路由的知识会在后面的文章中详细介绍，这里有这个概念就可以了：
1
/添加静态路由，去往192.168.1.0/24网段的数据发给12.1.1.1/
2
R2(config)#
ip
route
192.168.1.0 255.255.255.0 12.1.1.1
这个时候C1 ping R3的任何地址都是ping不通的，因为数据包到达R1后，R1检查自己的路由表，它会发现没有任何去往R3的路由条目(3.3.3.0/24、23.1.1.0/24)，所以它会直接给C1回复"Destination host unreachable 主机不可达"：
01
C1>
ping
3.3.3.3
02
*192.168.1.1 icmp_seq=1 ttl=255 time=20.000 ms (ICMP type:3, code:1, Destination
host
unreachable)
03
04
C1>
ping
23.1.1.2
05
*192.168.1.1 icmp_seq=1 ttl=255 time=20.000 ms (ICMP type:3, code:1, Destination
host
unreachable)
06
07
C1>
ping
23.1.1.3
08
*192.168.1.1 icmp_seq=1 ttl=255 time=26.000 ms (ICMP type:3, code:1, Destination
host
unreachable)
09
10
/*在R1上开启ICMP调试，就会看到下面的输出，R1对C1的每一个ICMP报文都回复
"目标主机不可达"
*/
11
R1#debug
ip
icmp
12
*Mar 1 00:34:55.587: ICMP: dst (23.1.1.3)
host
unreachable sent to 192.168.1.2
要想让这个拓扑图中的每台设备都能互相ping通，需要在R1、R2、R3上面添加下面的静态路由条目：
1
/R1添加一条默认路由目的地是12.1.1.2（R2）/
2
R1(config)#
ip
route
0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.1.2
3
4
/R2添加下面两条静态路由，分别指向R1的以太网网段以及R3的环回接口网段，告诉路由器去往192.168.1.0/24网段的数据应该发给12.1.1.1，去往3.3.3.0/24的数据应该发给23.1.1.3/
5
R2(config)#
ip
route
192.168.1.0 255.255.255.0 12.1.1.1
6
R2(config)#
ip
route
3.3.3.0 255.255.255.0 23.1.1.3
7
8
/R3也添加一条默认路由，目的地是23.1.1.2（R2）/
9
R3(config)#
ip
route
0.0.0.0 0.0.0.0 23.1.1.2
这个时候，不论在哪个设备上，都能ping通拓扑上的所有接口IP；下面是R1上面ping R3回环接口的返回信息：
1
R1#
ping
3.3.3.3
2
3
Type escape sequence to abort.
4
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 3.3.3.3, timeout is 2 seconds:
5
!!!!!
6
/*
7
- 这里显示五个感叹号，说明上面默认
ping
发送5次，
ping
成功5次
8
- 如果超时会显示省略号
"....."
9
*/
关闭R3的回环接口，就会出现超时的情况：
01
R3#
conf
t
02
R3(config)#
int
lo
0
03
R3(config-if)#
shut
/关闭回环接口/
04
05
06
/使用R1去
ping
，显示超时，实际上这里产生了路由环路/
07
R1#
ping
3.3.3.3
08
09
Type escape sequence to abort.
10
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 3.3.3.3, timeout is 2 seconds:
11
.
12
*Mar 1 00:45:09.355: ICMP: time exceeded rcvd from 23.1.1.2.
13
14
/对每一个
ping
，R2都会返回一条信息，意思是TTL=0了，数据包被丢弃，实际上是因为这种静态路由配置出现了路由环路，如果回环口没有关闭，R3将应答这个ICMP，但是此时R3上回环关闭了，R3根据自己的默认路由又将数据发回R2，R2再次将数据发回R3；而这条信息为什么会在R2上呢？这是因为，每个ICMP报文中都有一个TTL字段，这个字段的初始值是32,64,128,256中的一个，而每经过一台路由，这个值自动减一，直到变成0，ICMP包从R1发往R2的时候，初始TTL是一个偶数，通过R2之后变成了奇数，通过R3发回R2的时候又变成了偶数，然后这个数据包在R2和R3之间不停来回发送（因为静态路由表的原因），直到TLL=0，而根据这个数学模型分析，偶数的时候这个数据包是在R2上的，所以R2丢弃这个数据包，并且返回一条信息/
15
*Mar 1 00:45:07.991: ICMP: time exceeded (time to live) sent to 12.1.1.1 (dest was 3.3.3.3)
下面我们打开R3的lo0回环接口，关闭R2的s0/2,再次用R1去ping 3.3.3.3：
01
R3(config)#
int
lo
0
02
R3(config-if)#
no
shut
03
04
/关闭R2与R3相连的s0/2接口/
05
R2(config-if)#
int
s 0/2
06
R2(config-if)#
shut
07
08
/*R1开始
ping
*/
09
R1#
ping
3.3.3.3
10
11
Type escape sequence to abort.
12
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 3.3.3.3, timeout is 2 seconds:
13
14
U /(U)代表目的主机不可达/
15
16
*Mar 1 00:53:32.091: ICMP: dst (12.1.1.1)
host
unreachable rcv from 12.1.1.2
17
18
/R2上的显示如下/
19
R2#
20
*Mar 1 00:53:34.823: ICMP: dst (3.3.3.3)
host
unreachable sent to 12.1.1.1
21
22
/*
23
- 查看R2路由表，发现直连接口条目23.1.1.0/24消失了
24
- 同样，目的地址是这个直连接口网段的静态路由条目也消失了
25
- 所以R2返回一个消息告诉R1
"(3.3.3.3) host unreachable"
26
*/
27
R2#
show
ip
route
28
29
Gateway of last resort is not set
30
12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
31
C 12.1.1.0 is directly connected, Serial0/1
32
S 192.168.1.0/24 [1/0] via 12.1.1.1
打开R2的s0/2继续下面的实验。
0×3.高级ping命令和路由追踪命令traceroute
使用高级ping命令，从R1 ping R3的回环接口：
01
R1#
ping
/直接输入
ping
，回车/
02
Protocol [
ip
]: /选择协议，默认IP协议回车即可/
03
Target IP
address
: 3.3.3.3 /选择目标IP，这里是R3的lo0接口IP/
04
Repeat count [5]: 10 /*
ping
次数，本例输入10次，默认5次*/
05
Datagram size [100]: /数据包大小，默认回车即可/
06
Timeout in seconds [2]: /超时时间，直接回车/
07
Extended commands [n]: y /是否显示扩展命令，输入y/
08
Source
address
or
interface
: 192.168.1.1
09
/选择用本地的哪个接口去
ping
，这里选择R1的以太网接口/
10
Type of service [0]: /下面暂时不用理会，一路回车/
11
Set DF bit in IP header? [
no
]:
12
Validate reply data? [
no
]:
13
Data pattern [0xABCD]:
14
Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbose[none]:
15
Sweep range of sizes [n]:
16
Type escape sequence to abort.
17
Sending 10, 100-byte ICMP Echos to 3.3.3.3, timeout is 2 seconds:
18
Packet sent with a
source
address
of 192.168.1.1
19
!!!!!!!!!! /可以看到
ping
通了十次/
20
Success
rate
is 100 percent (10/10), round-trip min/avg/
max
= 16/40/64 ms
21
22
/高级
ping
命令能同样能实现路由跟踪/
23
R1#
ping
24
Protocol [
ip
]:
25
Target IP
address
: 3.3.3.3
26
Repeat count [5]: 1 /Ping一次/
27
Datagram size [100]:
28
Timeout in seconds [2]:
29
Extended commands [n]: y /使用扩展/
30
Source
address
or
interface
: 192.168.1.1 /选择源端口/
31
Type of service [0]:
32
Set DF bit in IP header? [
no
]:
33
Validate reply data? [
no
]:
34
Data pattern [0xABCD]:
35
Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbose[none]: r /这里输入r/
36
Number of hops [ 9 ]:
37
Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbose[RV]:
38
Sweep range of sizes [n]:
39
40
/记录ICMP包从发出到返回所经过的端口（外出方向）/
41
Reply to request 0 (96 ms). Received packet has options
42
Total option bytes= 40, padded length=40
43
Record
route
:
44
(12.1.1.1) /首先从R1的这个接口发出/
45
(23.1.1.2) /到达R2，R2从这个接口发出/
46
(3.3.3.3) /到达目的地/
47
(23.1.1.3) /ICMP包开始返回，R3从这个接口发回给R2/
48
(12.1.1.2) /到达R2，R2从这个接口发给R1/
49
(192.168.1.1) <> /回到起点*/
50
(0.0.0.0)
51
(0.0.0.0)
52
(0.0.0.0)
53
End of list
ping命令可以测试网络通不通，但是如果中间网络不通，ping不能很好的定位问题出在哪里，而traceroute可以很好的定位问题出现的位置，下面是正常状态下在R1上traceroute 3.3.3.3的结果：
01
R1#traceroute 3.3.3.3
02
03
Type escape sequence to abort.
04
Tracing the
route
to 3.3.3.3
05
06
1 12.1.1.2 40 msec 24 msec 40 msec
07
2 23.1.1.3 28 msec 48 msec *
08
09
/*
10
- 可以看到数据首先经过了12.1.1.2，然后到达23.1.1.3
11
- 3.3.3.3和23.1.1.3同处于R3上，所以追踪到此完成
12
- 与
ping
追踪不同的是，traceroute记录的是路由的接收端口，而
ping
记录的是路由的发出端口
13
*/
Traceroute的工作原理：
首先，发送设备将数据包中的TTL设置成1，数据包会被第一台接收路由器丢弃，返回一个错误码信息，发送设备根据错误码信息判断经过的中间设备和延时，发送设备一般发送三个重复的包（这就是为什么每个IP后面有3个返回时间的原因"12.1.1.2 40 msec 24 msec 40 msec"）；之后发送设备发送TTL为2的数据包，再发送TTL为3的数据包，直到数据包达到目的地或者TTL=30为止；在正常情况下，除非路由存在环路，否则TTL不会超过30就到达目的地；数据到达目的地后，目的设备会返回一个"端口不可达"，发送设备就是利用返回的是错误码，还是端口不可达判断是否到达了目的主机。
0×4.常用排错命令
01
/针对某接口，以太网接口可以看到MAC地址，带宽，IP地址等/
02
R1#
show
interfaces
fa 1/0
03
FastEthernet1/0 is up, line protocol is up
04
Hardware is AmdFE,
address
is cc00.143c.0010 (bia cc00.143c.0010)
05
Internet
address
is 192.168.1.1/24
06
07
08
/查看接口是否开启/
09
R1#
show
ip
interface
brief
10
Interface IP-Address OK? Method Status Protocol
11
Serial0/0 12.1.1.1 YES manual up up
12
Serial0/1 unassigned YES unset administratively down down
13
Serial0/2 unassigned YES unset administratively down down
14
Serial0/3 unassigned YES unset administratively down down
15
FastEthernet1/0 192.168.1.1 YES manual up up
16
17
/查看路由器IOS版本，硬件信息等/
18
R1#
show
version
19
/最后一行会显示配置寄存器的值/
20
Configuration register is 0x2102
21
22
/查看路由器接口硬件信息/
23
R1#
show
controllers fa 1/0
24
25
/*
26
- 查看路由器接口硬件信息，
27
- 如果是串行接口可以看到如下一行，可以判断接口是DCE端还是DTE端还有时钟
28
- cable type : V.11 (X.21) DCE cable, received clockrate 2015232
29
*/
30
R1#
show
controllers s 1/0
31
32
/查看路由器ARP缓存/
33
R1#
show
arp
34
Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface
35
Internet 192.168.1.1 - cc00.143c.0010 ARPA FastEthernet1/0
36
Internet 192.168.1.2 42 0050.7966.6800 ARPA FastEthernet1/0
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