靜態路由及默認路由基本配置
原理概述
靜態路由是指用戶或網絡管理員手工配置的路由信息。當網絡的拓撲結構或鏈路狀態發生改變時，需要網絡管理人員手工修改靜態路由信息。相比於動態路由協議，靜態路由無需頻繁地交換各自的路由表，配置簡單，比較適合小型、簡單的網絡環境。
靜態路由不適合大型和復雜的網絡環境，因為當網絡拓撲結構和鏈路狀態發生變化時，網絡管理員需要做大量的調整，且無法自動感知錯誤發生，不易排錯。
默認路由是一種特殊的靜態路由,當路由表中與數據包目的地址沒有匹配的表項時，數據包將根據默認路由條目進行轉發。默認路由在某些時候非常有效，如在末梢網絡中，默認路由可以大大簡化路由器配置，減輕網絡管理員的工作負擔。
實驗目的
●掌握配置靜態路由(指定接口)的方法
●掌握配置靜態路由(指定下一跳IP地址)的方法
●掌握測試靜態路由連通性的方法
●掌握配置默認路由的方法
●掌握測試默認路由的方法
●掌握在簡單網絡中部署靜態路由時的故障排除方法.掌握簡單的網絡優化方法
實驗內容
在由3台路由器所組成的簡單網絡中，RI 與R3各自連接着一台主機，現在要求能夠實現主機PC-1與PC-2之間的正常通信。本實驗將通過配置基本的靜態路由和默認路由來實現。
實驗拓撲
實驗步驟
1.基本配置
根據實驗編址表進行相應的基本配置，並使用ping命令檢測各直連鏈路的連通性。
其余直連網段的連通性測試省略。
各直連鏈路間的IP連通性測試完成后，現嘗試在主機PC1上直接ping主機PC2。
發現無法連通，這時需要思考是什么問題導致了它們之間無法通信。
首先假設主機PC-1與PC-2之間如果能夠正常連通，那么主機A將發送數據給其網關設備RI; RI收到后將根據數據包中的目的地址查看它的路由表，找到相應的目的網絡的所在路由條目，並根據該條目中的下一跳和出接口信息將該數據轉發給下一-台路由器R2; R2 采取同樣的步驟將數據轉發給R3:最后R3也采取同樣的步驟將數據轉發給與自己直連的主機PC-2;主機PC-2在收到數據后，與主機PC-1發送數據到PC-2的過程一樣，再發送相應的回應消息給PC-1。
在保證基本配置沒有錯誤的情況下，首先查看主機PC-1與其網關設備R1間能否正常通信。
主機與網關之間通信正常，接下來檢查網關設備RI上的路由表。
可以看到在R1的路由表上,沒有任何關於主機PC2所在網段的信息。可以使用同樣的方式查看R2與R3的路由表。
可以看到在R2上沒有任何關於主機PC-1和PC-2所在網段的信息，R3上沒有任何關於主機PC-1所在網段的信息，驗證了初始情況下各路由器的路由表上僅包括了與自身直接相連的網段的路由信息。
現在主機PC-1與PC-2之間跨越了若干個不同網段，要實現它們之間的通信，只通過簡單的IP地址等基本配置是無法實現的，必須在3台路由器上添加相應的路由信息，可以通過配置靜態路由來實現。
配置靜態路由有兩種方式,一種是在配置中采取指定下一跳 IP地址的方式，另一種是指定出接口的方式。
2.實現主機PC-1與PC-2之間的通信
在R1上配置目的網段為主機PC-2所在網段的靜態路由，即目的IP地址為192.168.20.0,掩碼為55255.255.0。對於R1而言，要發送數據到主機PC-2,則必須先發送給R2,所以R2即為R1的下一跳路由器，R2與R1所在的直連鏈路上的物理接口的IP地址即為下一跳IP地址，即10.0.12.20。
配置完成后，查看R1上的路由表。
配置完成后，可以在R1的路由表上查看到主機PC-2所在網段的路由信息。
采取同樣的方式在R2上配置目的網段為主機PC-2所在網段的靜態路由。
配置完成后，查看R2上的路由表。
配置完成后，可以在R2的路由表上查看到主機PC-2所在網段的路由信息。
此時在主機PC-1上ping主機PC-2。
發現仍然無法連通。在主機PC-1的E0/0/1接口上進行數據抓包，可以觀察到如圖所示的現象。
此時主機PC-1僅發送了ICMP請求消息，並沒有收到任何回應消息。原因在於現在僅僅實現了PC-1 能夠通過路由將數據正常轉發給PC-2，而PC-2仍然無法發送數據給PC-1,所以同樣需要在R2和R3的路由表上添加PC-1所在網段的路由信息。
在R3上配置目的網段為PC-1所在網段的靜態路由,即目的IP地址為192.168.10.0, 目的地址的掩碼除了可以采用點分十進制的格式表示外，還可以直接使用掩碼長度，即24來表示。對於R3而言，要發送數據到PC-1,則必須先發送給R2,所以R3與R2所在直連鏈路上的物理接口S 0/0/1即為數據轉發接口，也稱為出接口，在配置中指定該接口即可。
采取同樣的方式在R2上配置目的網段為PC-1所在網段的靜態路由。
配置完成后，查看RI、 R2、 R3上的路由表。
可以看到，現在每台路由器上都擁有了主機PC1與PC2所在網段的路由信息。再在主機PC1上ping主機PC2。
可以連通，即現在已經實現了主機PC-1與PC-2之間的正常通信。
3.實現全網全通來增強網絡的可靠性
經過上面的步驟，主機PC-1與PC-2之間已經能夠正常通信。假設此時網絡突然出現故障，主機PC-1側的網絡管理員發現無法與PC-2正常通信，於是先測試與網關設備R1間的連通性。
發現與網關間的通信正常，再測試與主機PC2的網關設備R3間的連通性。
發現無法與R3正常通信，這也意味着此時網絡管理員將無法通過主機PC1登錄到R3上進一步排除故障，由此可見，保證全網的連通性能夠增強整網的可靠性，提高網絡的可維護性及健壯性。
因此有必要在R1的路右表中添加R2與R3間直連網段的路由信息，同樣也應在R3的路由表中添加R1與R2間直連網段的路由信息，實現全網全通。
此時再在主機PC1上測試與R3間的連通性。
此時R1上存在兩條先前經過手動配置的靜態路由條目，且他們的下一跳和出接口都一致。
現在在R1上配置一條默認路由，即目的網段和掩碼全為0，表示任何網絡，下一跳為10.0.12.2，並刪除先前配置的兩條靜態路由。
配置完成后，查看R1的路由表。
再測試主機PC1與PC2間的通信。
發現主機PC1與PC2間的通信正常，證明使用默認路由不但能夠實現與靜態路由同樣的效果，而且還能夠減少配置量。在R3上可以進行同樣的配置。
再次測試主機PC1與PC2間的通信。
提示：在配置過程中，順序是先配置默認路由，再刪除原有的靜態路由配置，這樣的操作可以避免網絡出現通信中斷，即要配置過程當中注意操作的規范性與合理性。
思考：在靜態路由配置當中，可以采取指定下一跳IP地址的方式，也可以采用指定出接口的方式，這兩種方式存在着什么區別？
