靜態路由、浮動路由的原理以及如何配置


一、路由概述

路由:從源主機到目標主機的轉發過程

路由器:能夠將數據包轉發到正確的目的地,並在轉發過程中選擇最佳路徑的設備

 

 

二、路由器的工作原理

根據路由表轉發數據

 

 

三、路由表

1、路由表的概念

   路由表是指路由器中維護的路由條目的集合

   路由器根據路由表做路徑選中

2、路由表的形成

① 直連網段(對於直連路由兩邊配IP地址,就能自動生成

配置IP地址(例系統視圖下,ip add 192.168.1.0 24),端口UP狀態(undo shutdown),形成直連路由

② 非直連網段

對於非直連的網段,需要靜態路由或動態路由,將網段添加到路由表中

3、路由表的分類

  • 靜態路由

     由管理員手工配置的,是單向的

     缺乏靈活性

 

 

靜態路由配置命令為:IP route-static 目標網段 下一條地址(ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.2.1)

 

  • 默認路由

 

    當路由器在路由表中找不到目標網絡的路由條目時,路由器把請求轉發到默認路由接口

 

    默認路由是一種特殊的靜態路由

 

  默認路由和靜態路由的命令格式一樣,只是把目的地ip和子網掩碼改成0.0.0.0和0.0.0.0

四、路由器轉發數據包的封裝過程

源目地址變化

 

 

過程:

1、PC1到PC2實現通信,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,目標IP是PC2的IP地址:192.168.2.2/24,目標Mac地址PC1未知,於是需要發送ARP請求到網關(PC1與PC2屬於不能網段,跨網段通信需要經過網關),路由A會給PC1一個ARP回應,PC1會把A的MAC地址(二層MAC地址)記錄到ARP緩存表中

2、封裝:PC1將數據封裝傳給路由器A,路由器A收到之后會拆MAC地址,看IP地址,進行尋路,從E1口傳輸

3、路由器A的E1口開始進行數據封裝,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,目標IP是PC2的IP地址:192.168.2.2/24,目標MAC未知(源IP、目標IP是不變的,變的是MAC 地址),發送ARP請求表給路由器B的接口E1,收到之后給回應,路由器A的接口E1會把路由器B的接口E1的MAC地址記錄到ARP緩存表中

4、封裝:路由器A將數據封裝傳給路由器B,路由器B收到之后會拆MAC地址,看IP地址,進行尋路,從E0口傳輸

5、再次封裝,IP地址不變,源MAC地址為00-11-12-21-55-55,目標MAC未知,路由B對PC2進行ARP請求,收到回應之后將PC2的MAC地址記錄到ARP緩存表

6、路由器B將數據封裝給PC2,PC2收到數據

補充:在生活中兩個PC之間進行通信時,目標IP地址對應的MAC地址是網關的MAC地址而不是對方的,因為數據封裝時封裝的是網關的MAC地址

五、交換機與路由器對比

1、路由器工作在網絡層

根據“路由表”轉發數據

路由選擇

路由轉發(二次封裝MAC地址)

2、交換機工作在數據鏈路層

根據“MAC地址表”轉發數據

硬件轉發

六、靜態路由和默認路由的配置

[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代表任何網絡)  默認路由     

[Huawei] ip route-static 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.12.1 (可用24)  靜態路由

[Huawei] ip route-static 10.1.0.0 16 NULL 0 靜態路由黑洞,特殊的應用場景

七、浮動路由

1、概念

當多條鏈路帶寬差異特別大的時候,我們讓高帶寬鏈路成為主鏈路,低帶寬成為備份鏈路,通過調整靜態路由優先級達到鏈路冗余。默認優先級為60,優先級越小,優先級越高

2、路由的選舉規則

比較掩碼長度,越長越優

路由優先級,越小越優先

路由開銷值,越小越優先

3、路由選舉過程中比較的參數

掩碼長度:掩碼越長表示網段越精確,所以掩碼越長越優

路由優先級pre:不同的路由協議擁有不同的優先級,優先級表示通過這種方式學到的路由器的可靠成都,越小越優

路由開銷值cost:描述從路由器本地到達目標網段的距離優多遠,直連路由位cost為0

設置優先級:IP route-static 4.4.4.4 32 25.0.0.1 preference 70 設置優先級,默認60數字越小越優

 

八、動態與靜態路由原理配置實驗

 

 實驗過程:

給R1兩個端口GE0/0/0、GE0/0/1分別配置IP地址,進入系統sys模式,並重命名sysname R1

① 首先進入端口模式,命令為 int g0/0/0,再加入相對應的IP地址 ip add 12.0.0.1 24

 

② 對此IP地址進行激活,命令為 undo shutdown

 

補充知識:假如命令敲錯也可用shutdown

 

③ 用同樣的方法在GE0/0/1配置IP地址,配置完成之后查看IP地址,命令為display ip interface brief,在此表里面看下端口和IP地址是否一一對應,兩個端口狀態是否是UP狀態

進入loopback 加入默認路由 int loopback 0,然后加入環回地址ip add 1.1.1.1 24 ,加入之后激活,命令為undo shutdown(回環地址別忘記加了,我做了幾遍沒有通就是這個原因)

 

同樣的方法給R2、R3的各個端口進行IP地址配置

④ 配置PC1的IP地址及子網掩碼和網關跨網段通信需要網關才能通信)

網關的概念補充:網關實質上是一個網絡通向其她網絡地IP地址;默認網關:一台主機如果找不到可用的網關,就把數據包發給默認指定的網關,由這個網關來處理數據包;默認網關一般填寫:192.168.X.1

 

⑤ 去:R2→R1,在R2上配置路由,此段為靜態路由,命令為 IP route-static 1.1.1.0 24 12.0.0.1(此命令的意思是告訴路由器1.1.1.0掩碼24的這個網段要通過12.0.0.1地址傳送出去);靜態路由配置的格式為 IP route-static 目的網絡IP+ 掩碼+下一個跳路由的IP地址

 

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

 

⑦ 方法同上,回:R1→R2,在R1上配置路由,為靜態路由,命令為 IP route-static 192.168.10.0 24 12.0.0.2

當R1與R2之間的網段斷了,去:R2→R3→R1

⑧ 在R2上配置路由,R2→R3此段路由為動態路由,命令為IP route-static 1.1.1.0 24 23.0.0.3 preference 70(此命令是在靜態路由基礎上加上優先級的數值,默認是60,數值越小優先級越高,當出現兩條路徑時,會優先選擇數值小的路徑)

 

⑨ 在R3上配置路由,R3→R1,此段路由為靜態路由,命令為IP route-static 1.1.1.0 24 13.0.0.1方法同上面靜態路由一樣

回:R1→R3→R2

⑩ 在R1上配置路由,R1→R3此條路由為動態路由,命令為IP route-static 192.168.10.0 24 13.0.0.3 preference 70,方法同上面動態路由的配置

⑪ 在R3上配置路由,R3→R2此段路由為靜態路由,命令為IP route-static 192.168.10.0 24 23.0.0.2,方法同上面靜態路由一樣

結束之后測試是否能通信成功

⑫ 使用ping命令,在PC1端ping 1.1.1.1(回環地址),PC1→R1連接成功

測試R3路徑是否通,需要把R2→R1的路徑截斷,

方法1,可直接把R1與R2的連接線直接刪掉,然后ping 1.1.1.1 ,看是否能夠ping通

方法2,直接進入R1的g0/0/0接口,然后shutdown ,關閉此條連接,再ping 1.1.1.1,看是否能ping通

 

 在此實驗中,我們需要掌握靜態路由、浮動路由的概念以及不同路由的配置命令,在最后ping的時候,如果不通,要仔細查找不通的原因,我在此實驗中就是因為沒有給R1配置回環地址,找錯的過程很難,但找到之后以后遇到此類問題就知道原因了,在此分享給大家,共同學習,感謝閱讀!

 

 

 

 

 


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