网络基础静态路由默认路由和浮动路由原理和相关实验

Posted 2021-10-14 谷雨道长

1.路由的概念

1.1路由与路由器

路由：从源主机到目的主机的转发过程（就是找路径的过程）
路由器：能够将数据包转发到正确目的地，并在转发的过程中选择最佳路径的设备

1.2路由器的工作原理

1）主机pc1发送信息给pc2，因网段不一样所以首先发给本网段的网关路由器AR1。
2）路由器AR1接收到数据包，经过解封装查看IP头部的目标IP地址，然后查看自己的路由表，发现4.0网段的路由，于是将信息从G0/0/0口转发出去（如果路由表上查不到IP的网段则丢弃）
3）在Internet网中有许多路由器，重复2）的过程，直到转发到路由器AR2上，路由器AR2查看IP网段是20.0，于是将数据包从G0/0/1口转发出去，最后pc2的主机接收到信息。

1.3路由器表的形成

路由表：路由器中维护的路由条目的集合

• 直连网段 ----配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由
• 非直连路由----需要静态路由或动态路由来将这些网段以及如何转发写到路由表中。
• 路由器是根据路由表做路径选择的。

  1.4静态路由和默认路由

  1）静态路由
  （1）由管理员手工配置，是单向的
  （2）缺乏灵活性
  2）默认路由
  （1）一般在末梢网络（路由器上只连接了一个路由器）的路由器上
  （2）配置默认路由后，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
  

  2.路由的转发原理

  1.1路由器解封包过程

  

PCA发送信息给PCB
在转发数据包的过程中，源IP地址（PCA的IP地址）和目的IP（PCB的IP地址）不会发生变化，变化的是源MAC地址和目的MAC地址。
1）PCA检查目的IP和本机IP，发现不在同一网段，所以数据包要经过路由A
2）PCA发送ARP请求给路由A（请求路由器A上的E0/0/1接口的网关MAC地址）
3）路由器A发送ARP应答个PCA（将E0/0/1接口网关MAC地址发给PCA）
4）PCA将数据包发给路由器A（数据包的目的MAC地址改成网关的MAC地址），路由器A接口E0/0/1收到数据帧，查看路由表，根据路由表的下一跳将数据帧发给E0/0/0接口
5）路由器A发送ARP请求给路由器B（请求路由器B的接口E0/0/0的MAC地址）
6）路由器B发送ARP应答给路由器A（路由器B将E0/0/0接口的MAC地址发给路由器A）
7）路由器A发送数据包给路由器B（路由器A的数据包源MAC改为路由器A的接口E0/0/0的MAC地址，目的MAC地址改为路由器B接口E0/0/1的MAC地址）
8）路由器E0/0/0收到数据帧，检查里面的目的IP地址，与自身的路由表匹配，根据下一跳信息，将数据包发给接口E0/0/1
9）路由器B发送ARP请求给PCB（请求PCB的MAC地址）
10）PCB通过ARP应答将自身的MAC地址发给路由器B
11）路由器B将数据帧发给PCB（源MAC地址为路由器B接口E0/0/1的MAC地址，目的MAC为PCB的MAC地址），PCB收到信息

3.静态路由和默认路由的实验

3.1静态路由

• 先进入接口模式配置好每一台路由器的地址，并且打开路由器。接着配置好两台pc主机的地址，掩码和网关，然后设置每一台路由器的静态路由 ip route-static：目的网段 子网掩码 下一跳 两边主机都要配置好
• 

进入控制台 ping 两台主机 看是否能ping通

3.2默认路由的实验

默认路由是在静态路由的基础上设置的，它只能在单一的通道上设置，它需要在两台主机接触的第一个路由器上设置：ip route-static：0.0.0.0 0.0.0.0 下一跳 两边主机都要配置好

4.浮动路由的实验

浮动路由也是在静态路由的基础上设置的，它通过设置路由器的优先级来让路由器就算断开一段也能通过浮动路由再次连接。

浮动路由需要安装的两个浮动路由之间添加ip route-static：目的网段 子网掩码 下一跳 preference 70以上的数字，同样是两边主机都要配置好

接着将原路径的接口关闭，差看是否能ping通