静态路由、浮动路由的原理以及如何配置

一、路由概述

路由：从源主机到目标主机的转发过程

路由器：能够将数据包转发到正确的目的地，并在转发过程中选择最佳路径的设备

 

 

二、路由器的工作原理

根据路由表转发数据

 

 

三、路由表

1、路由表的概念

   路由表是指路由器中维护的路由条目的集合

   路由器根据路由表做路径选中

2、路由表的形成

①　直连网段（对于直连路由两边配IP地址，就能自动生成）

配置IP地址（例系统视图下，ip add 192.168.1.0 24），端口UP状态（undo shutdown），形成直连路由

②　非直连网段

对于非直连的网段，需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中

3、路由表的分类

• 静态路由

     由管理员手工配置的，是单向的

     缺乏灵活性

 

 

静态路由配置命令为：IP route-static 目标网段 下一条地址（ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.2.1）

 

• 默认路由

 

    当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器把请求转发到默认路由接口

 

    默认路由是一种特殊的静态路由

 

  默认路由和静态路由的命令格式一样，只是把目的地ip和子网掩码改成0.0.0.0和0.0.0.0

四、路由器转发数据包的封装过程

源目地址变化

 

 

过程：

1、PC1到PC2实现通信，源IP是PC1的IP地址：192.168.1.2/24，源MAC地址是PC1的Mac地址：00-11-12-21-11-11，目标IP是PC2的IP地址：192.168.2.2/24，目标Mac地址PC1未知，于是需要发送ARP请求到网关（PC1与PC2属于不能网段，跨网段通信需要经过网关），路由A会给PC1一个ARP回应，PC1会把A的MAC地址（二层MAC地址）记录到ARP缓存表中

2、封装：PC1将数据封装传给路由器A，路由器A收到之后会拆MAC地址，看IP地址，进行寻路，从E1口传输

3、路由器A的E1口开始进行数据封装，源IP是PC1的IP地址：192.168.1.2/24，源Mac是接口E1的Mac地址：00-11-12-21-33-33，目标IP是PC2的IP地址：192.168.2.2/24，目标MAC未知（源IP、目标IP是不变的，变的是MAC 地址），发送ARP请求表给路由器B的接口E1，收到之后给回应，路由器A的接口E1会把路由器B的接口E1的MAC地址记录到ARP缓存表中

4、封装：路由器A将数据封装传给路由器B，路由器B收到之后会拆MAC地址，看IP地址，进行寻路，从E0口传输

5、再次封装，IP地址不变，源MAC地址为00-11-12-21-55-55，目标MAC未知，路由B对PC2进行ARP请求，收到回应之后将PC2的MAC地址记录到ARP缓存表

6、路由器B将数据封装给PC2，PC2收到数据

补充：在生活中两个PC之间进行通信时，目标IP地址对应的MAC地址是网关的MAC地址而不是对方的，因为数据封装时封装的是网关的MAC地址

五、交换机与路由器对比

1、路由器工作在网络层

根据“路由表”转发数据

路由选择

路由转发（二次封装MAC地址）

2、交换机工作在数据链路层

根据“MAC地址表”转发数据

硬件转发

六、静态路由和默认路由的配置

[Huawei] dis ip routing-table 查看路由表

[Huawei] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.1 (0.0.0.0 0.0.0.0代表任何网络)  默认路由     

[Huawei] ip route-static 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.12.1 （可用24）  静态路由

[Huawei] ip route-static 10.1.0.0 16 NULL 0 静态路由黑洞，特殊的应用场景

七、浮动路由

1、概念

当多条链路带宽差异特别大的时候，我们让高带宽链路成为主链路，低带宽成为备份链路，通过调整静态路由优先级达到链路冗余。默认优先级为60，优先级越小，优先级越高

2、路由的选举规则

比较掩码长度，越长越优

路由优先级，越小越优先

路由开销值，越小越优先

3、路由选举过程中比较的参数

掩码长度：掩码越长表示网段越精确，所以掩码越长越优

路由优先级pre：不同的路由协议拥有不同的优先级，优先级表示通过这种方式学到的路由器的可靠成都，越小越优

路由开销值cost：描述从路由器本地到达目标网段的距离优多远，直连路由位cost为0

设置优先级：IP route-static 4.4.4.4 32 25.0.0.1 preference 70 设置优先级，默认60数字越小越优

 

八、动态与静态路由原理配置实验

 

 实验过程：

给R1两个端口GE0/0/0、GE0/0/1分别配置IP地址，进入系统sys模式，并重命名sysname R1

①　首先进入端口模式，命令为 int g0/0/0,再加入相对应的IP地址 ip add 12.0.0.1 24

 

②　对此IP地址进行激活，命令为 undo shutdown

 

补充知识：假如命令敲错也可用shutdown

 

③　用同样的方法在GE0/0/1配置IP地址，配置完成之后查看IP地址，命令为display ip interface brief，在此表里面看下端口和IP地址是否一一对应，两个端口状态是否是UP状态

进入loopback 加入默认路由 int loopback 0，然后加入环回地址ip add 1.1.1.1 24 ，加入之后激活，命令为undo shutdown（回环地址别忘记加了，我做了几遍没有通就是这个原因）

 

同样的方法给R2、R3的各个端口进行IP地址配置

④　配置PC1的IP地址及子网掩码和网关（跨网段通信需要网关才能通信）

网关的概念补充：网关实质上是一个网络通向其她网络地IP地址；默认网关：一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包；默认网关一般填写：192.168.X.1

 

⑤　去：R2→R1，在R2上配置路由，此段为静态路由，命令为 IP route-static 1.1.1.0 24 12.0.0.1(此命令的意思是告诉路由器1.1.1.0掩码24的这个网段要通过12.0.0.1地址传送出去)；静态路由配置的格式为 IP route-static 目的网络IP+ 掩码+下一个跳路由的IP地址

 

⑥　查看路由表，看是否配置成功，命令为 display ip routing-table

 

⑦　方法同上，回：R1→R2，在R1上配置路由，为静态路由，命令为 IP route-static 192.168.10.0 24 12.0.0.2

当R1与R2之间的网段断了，去：R2→R3→R1

⑧　在R2上配置路由，R2→R3此段路由为动态路由，命令为IP route-static 1.1.1.0 24 23.0.0.3 preference 70(此命令是在静态路由基础上加上优先级的数值，默认是60，数值越小优先级越高，当出现两条路径时，会优先选择数值小的路径)

 

⑨　在R3上配置路由，R3→R1，此段路由为静态路由，命令为IP route-static 1.1.1.0 24 13.0.0.1方法同上面静态路由一样

回：R1→R3→R2

⑩　在R1上配置路由，R1→R3此条路由为动态路由，命令为IP route-static 192.168.10.0 24 13.0.0.3 preference 70,方法同上面动态路由的配置

⑪　在R3上配置路由，R3→R2此段路由为静态路由，命令为IP route-static 192.168.10.0 24 23.0.0.2，方法同上面静态路由一样

结束之后测试是否能通信成功

⑫　使用ping命令，在PC1端ping 1.1.1.1(回环地址)，PC1→R1连接成功

测试R3路径是否通，需要把R2→R1的路径截断，

方法1，可直接把R1与R2的连接线直接删掉，然后ping 1.1.1.1 ，看是否能够ping通

方法2，直接进入R1的g0/0/0接口，然后shutdown ,关闭此条连接，再ping 1.1.1.1,看是否能ping通

 

 在此实验中，我们需要掌握静态路由、浮动路由的概念以及不同路由的配置命令，在最后ping的时候，如果不通，要仔细查找不通的原因，我在此实验中就是因为没有给R1配置回环地址，找错的过程很难，但找到之后以后遇到此类问题就知道原因了，在此分享给大家，共同学习，感谢阅读！