静态路由与默认路由配置

Posted 2020-12-20

一、静态路由原理

路由：负责路由器控制层面的工作，决定数据包从来源端到目的端所经过的路由路径（源主机到目标主机之间的最佳传输路径）

路由器上的每个接口是一个广播域；交换机上的每个接口是一个冲突域；

路由表：路由器中维护的路由条目的集合，路由器根据路由表做出路径选择

路由表的形成：直连网段和非直连网段（直接相连和间接相连）

非直连：静态路由和动态路由

静态路由由管理员手工配置，特点是单向的且缺乏灵活性（适合小范围）

默认路由：路由表找不到目标网络的路由条目时，将请求转发到默认路由接口（通向其他网段有且仅有一条路径）

优先级：当路由表中同时存在静态路由和默认路由的时候，静态路由的优先级最高，匹配上了立刻进行转发，如果没有匹配上静态路由，则按照默认路由进行转发。

二、路由器转发数据包的封装过程（三层转发原理）

特点：IP不变，MAC始终在变；路由器是隔离广播的

下面结合图例详细说明这个过程：

静态路由原理及配置（超详细实验进行验证）

首先，我们的环境是所有设备都是初始状态，即对外界几乎一无所知，现在要实现主机 A和主机 B之间通信

（1）主机A想要与主机B通信，但是目前只知道主机B的IP地址，所以要先经过网关，而此时主机A并不知道路由器A的MAC地址，所以发送ARP广播请求从而获取路由器A的MAC地址，此时四要素：

源IP地址：192.168.1.2/24

源MAC地址： 00-11-12-21-11-11

目的IP地址：192.168.1.1/24

目标MAC地址：FF-FF-FF-FF

（2）由于是ARP广播，所以路由器A的E0端口接收到这个广播，查看数据帧发现是自己的IP地址，由路由器A的E0端口给出回应，主机A收到回应进行ARP缓存，此时由主机A发送一个ping的数据包，此时四要素（主要内容是）：

源IP地址：192.168.1.2/24

源MAC地址： 00-11-12-21-11-11

目的IP地址：192.168.2.2/24

目标MAC地址：00-11-12-21-22-22

（3）路由器A的E0接口发现目标MAC地址是自己，然后拆开数据包（解开MAC头部），发现IP地址是主机B的IP地址，此时路由器A会打开路由表查询是否有该条目信息，匹配目标网段，找到路径是E1方向，此时需要重新封装MAC头部信息，但是现在无法封装，因为没有目标的MAC地址，只能将该ping包丢弃，此时路由器A的E1端口发起一个ARP广播，此时四要素是：

源IP地址：10.1.1.1/8

源MAC地址：00-11-12-21-33-33

目的IP地址：10.1.1.2/8

目标MAC地址：FF-FF-FF-FF

（4）此时路由器B的E1端口接收到此广播，发现是目标IP是自己，将给出回应，于是将（路由器B的E1端口）自己的MAC地址（00-11-12-21-44-44）告诉路由器A的E1端口，那么路由器A的E1端口缓存路由器B的E1接口的MAC地址，此时主机A的ping包可以到达路由器B的E1端口，路由器B发现找的是自己，此时开始拆包，查询路由表，找到要经过路由器B的E0端口将数据封装后发送出去，但是此时不知道目标（主机B）的MAC地址，将该ping 包丢弃，那么此时路由器B的E0端口将发起一个ARP广播，从而获取主机B的MAC地址，此时四要素是：

源IP地址：192.168.2.1/24

源MAC地址：00-11-12-21-55-55

目的IP地址：192.168.2.2/24

目标MAC地址：FF-FF-FF-FF

（5）此时主机B收到该广播，拆包发现目标IP是自己的，将对路由器B的E0接口给出回应，告诉它自己的MAC的地址，此时路由器B的E0接口缓存该回应的信息，此时主机A的ping包数据再次过来，此时四要素：

源IP地址：192.168.2.1/24

源MAC地址：00-11-12-21-55-55

目的IP地址：192.168.2.2/24

目标MAC地址：00-11-12-21-66-66

此后主机A和主机B就可以正常互相通信，从而不再需要进行ARP的广播过程。注意上述过程中的斜体部分，是否验证了前面所说的“IP不变，MAC始终在变”的转发特点。

三、两台路由互通的配置实验操作

结合上述的原理过程，通过一个简单的实验验证这一过程。
1.在华为模拟器ensp上设置静态路由
先打开ensp ，新建2个路由器和2个pc用户，分别用网线连接,如下图

2. 将设备全部开启，并双击各个设备进行配置
首先R1，进入接口模式,配置g0/0/1 g0/0/0

3. 配置R2 g0/0 /0 g0/0/01接口

4.配置R1静态路由，R2默认路由并输入命令查看路由表是否配置成功

5.检查网络联通性

四、三台路由互通的配置实验操作

1.在华为模拟器ensp上设置静态路由
先打开ensp ，新建3个路由器，分别用网线连接,如下图

2.配置R1接口和loo接口

3.配置R2，R3的接口和loo

4.配置sa三台静态路由，并输入命令查看路由表是否配置成功，再查看三台路由的互通性。
按照顺时针方向配置，要指定方向，防止回环
R1:
ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.20.2
ip route-static 2.2.2.2 32 192.168.20.2


R2:
ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.10.1
ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.10.1


R3:
ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.30.1
ip route-static 2.2.2.2 32 192.168.30.1