WAG54G路由器Unnumbered IP功能和命令行配置的实现

摘要

在现今网络飞速发展的时代中，路由器有着举足轻重的作用，主要用于WAN连接、异种网互连和网络分段，是网络构成的核心之一。路由器由硬件和软件两大部分组成，具有嵌入式系统的特点。 本文的研究平台是Linksys公司的WAG54G路由器，全名为Wireless-GADSLGateway，它的软件核心采用Linux为操作系统，因为Linux系统具有丰富而强大的网络功能、稳定的性能、可以方便的集成各种硬件驱动等特点。我的主要工作是在WAG54G路由器上开展UnnumberedIP研究和命令行配置研究，实现UnnumberedIP和命令行配置功能。 本文先讨论了UnnumberedIP的一般原理和应用，UnnumberedIP是一种在点对点链路上节约IP地址的方案，目前还没有RFC标准，基本思路就是不给点对点接口分配有效的IP地址，即该地址不会出现在因特网的IP分组报文中。接着结合WAG54G路由器的应用背景说明了在该路由器上实现UnnumberedIP的原理和设计方法：WAG54G路由器主要在家庭用户中作为ADSLRouter使用，通过PPPoE拨号上因特网，这样路由器的ADSL接口与远端NSP/ISP的接入服务器就建立了点对点的PPP链路，通过增加标准PPP协议的功能，实现协商子网掩码的OPTION90选项，就能使PPP链路上能够按需得到一个大小合适的子网，之后使用该子网来配置它的LAN端，而给ADSL接口重新分配一个基本不用的IP地址——1.1.1.1，使它成为一个UnnumberedIP接口，这样除了WAG54G路由器本身的以太网接口用掉该子网中的一个IP地址外，该子网中的其余IP地址就可以通过DHCP分配给连接在它LAN端的主机上。 本文的另一个主题是命令行配置的实现，命令行配置可以让用户交互式地完成路由器的配置，这是为广大专业用户所熟悉和优先选用的配置方式。本文先说明了命令行配置的原理，包括命令模式的划分和用于存取配置变量的路由器的NVRAM原理，最后详细叙述了命令行配置系统的设计和实现，为了让命令的外部形式接近Cisco路由器的风格并且可以应客户需求快速方便的改变，设计了比较灵活的数据结构和软件架构，可以划分为主控模块、命令注册模块、功能键处理模块、命令解析器和命令处理模块。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 序言

1.1路由器概述

1.2 Unnumbered IP的研究背景

1.3路由器的配置

1.4 WAG54G路由器简介

1.5论文的内容和结构

第二章 Unnumbered IP的一般原理

2.1 Unnumbered IP的概念

2.2节约IP地址的其他方法

2.3点对点连接

2.4有类子网的Unnumbered IP点对点连接

2.5无类子网的Unnumbered IP点对点连接

2.6一个Unnumbered IP实例

第三章 WAG54G路由器Unnumbered IP的实现原理

3.1 WAG54G路由器Unnumbered IP功能的适用背景

3.3.1 ADSL宽带终端用户取得IP地址的方式

3.2 WAG54G路由器Unnumbered IP的基本思路

3.3 OPTION 90选项的原理

3.3.1 PPPoE协议分析

3.3.2 PPP协议分析

3.4路由器WAN端不使用有效IP地址的原理

3.5路由器主要功能与Unnumbered IP的关系

3.5.1 WAN端封包与Unnumbered IP的关系

3.5.2 LAN端设置与Unnumbered IP的关系

3.5.3路由功能与Unnumbered IP的关系

3.5.4端口映射功能与Unnumbered IP的关系

第四章 WAG54G路由器命令行配置的原理

4.1 WAG54G路由器命令行配置模式

4.1.1命令配置模式的概念

4.1.2 WAG54G路由器的主要配置模式

4.1.3命令配置模式之间的关系

4.2 WAG54G路由器NVRAM的原理

4.2.1 WAG54G路由器NVRAM的基本概念

4.2.2 WAG54G路由器NVRAM的实现原理

4. 3 WAG54G路由器Web配置和CLI配置的关系

第五章 WAG54G路由器系统的整体设计实现

5.1 WAG54G路由器的硬件设计

5.2 WAG54G路由器软件的总体设计

5.3 WAG54G路由器软件的操作系统

5.3.1嵌入式Linux

5.3.2嵌入式Linux的根文件系统

5.3.3嵌入式Linux的引导和启动

5.4 WAG54G路由器软件的嵌入式开发环境

5.4.1交叉编译

5.4.2制作二进制映像文件

5.4.3调试

5.5 Unnumbered IP协议和命令行配置CLI模块与系统的接口

5.5.1 Unnumbered IP与系统的接口

5.5.2命令行配置CLI与系统的接口

第六章 WAG54G路由器Unnumbered IP的设计与实现

6.1 PPP协议中OPTION 90选项的实现

6.1.1搭建开发OPTION 90的网络环境

6.1.2 WAG54G路由器启动PPP协议模块的过程

6.1.3 PPP协议各模块的组成关系

6.1.4 pppd模块的主要文件组成

6.1.5 pppd模块中与OPTION 90有关的主要数据结构

6.1.6 pppd模块中的有限状态机及其实现

6.1.7从LCP阶段到IPCP阶段

6.1.8增加OPTION 90选项

6.1.9测试OPTION 90选项

6.2 Unnumbered IP主模块的实现

6.2.1 Unnumbered IP主模块的启动过程

6.2.2 Unnumbered IP主模块的执行流程

6.4测试路由器的Unnumbered IP功能

6.4.1搭建测试Unnumbered IP功能的网络环境

6.4.2试验步骤和结果

第七章 WAG54G路由器命令行配置的设计与实现

7.1路由器命令行配置模块的设计特点

7.2路由器命令行配置模块的核心数据结构

7.3路由器命令行配置系统的整体设计框架

7.4路由器命令行配置模块的详细设计和实现

7.4.1命令行配置的初始化

7.4.2命令注册

7.4.3验证方式

7.4.4命令行配置的主控模块

7.4.5主要功能键处理的实现

7.4.6命令解析器的实现

7.4.7命令处理函数的实现

7.4.8将命令行配置模块整合进路由器软件系统

第八章 总结

参考文献

致谢