静态路由的原理及实际操作（便于我们更能理解路由的传输过程）

Posted 2022-06-16

1.路由原理

路由器：将数据包完整送到目的地，并且选择一条相对最佳路径。
作用：让不同网段的计算机进行正常通讯。
2.路由器的工作原理


（1）计算机1.1要发送数据包给4.1，由于是不一样网段，即将数据包发给同网段的路由器A。
（2）路由器A收到数据包后，首先查看数据包的目标IP地址为4.1。其次查看自己的路由表，找出目标网段所对应的输出接口S0。
（3）网络中的路由器都是按照这样的原理来进行数据包的传输，路由器B亦是如此，将数据包从E0口传输出来，最后主机4.1接收到这个数据包。
3.路由表的形成
路由表是路由器中路由条目的集合，是路由器选择路径的依据。
直连网段：与路由器自身直接相连的网段，在路由表中能有这几个网段和端口的对应关系；
非直连网段：没有与路由器自身直接相连的网段，要使用静态路由或动态路由写入路由表当中。
4.静态路由和默认路由：
A.静态路由需管理员在路由器上手动配置的固定路由。

若想在A中添加静态路由必须指明：
1.要到达的目的网络IP；
2.与路由器A相连的下一个路由器B的接口IP地址或者路由器A的本地接口；
3.除非管理员进行干预，否则静态路由不会发生变化。
特点：
1.管理员可以通过静态路由来控制数据包在网络中的流动；
2.只能实现单向的通讯，要想实现双向通讯，只能在两端设置双向的静态路由；
3.缺乏灵活性，不能随网络的变化而变化；当遇到链路故障，需重新配置静态路由。
B.默认路由：当路由表中没有与数据包目标地址相匹配时路由器所选择的。适当使用默认路由，可以提高网络性能，减小路由表的大小。

5.路由器转发数据包的封装过程：

1.我们要将数据包从Host A要清楚的是源IP是HOST A的192.168.1.2，目标IP是HOST?B的192.168.2.2
2.此时HOST?A会发出ARP广播，到达E0口，到达之后网关会对其进行解析，解析完成之后会回馈自己的MAC地址给HOST?A
3.接下来此处为第一次封装：HOST?A在接到回馈之后将自己的MAC地址作为源MAC，将A的回馈的00-11-12-21-22-22作为目标MAC发送至A的E0端口
4.路由器A从E0收到数据包之后检查目标MAC是否为自己，确认此数据包是要通过自己的路由转发，所以路由器A会查找自己的路由表，寻找与目标192.168.2.2相匹配的路由表项，然后根据路由表的下一跳地址将数据包转发到E1接口
5.在E1接口路由器A重新封装，此时源MAC地址为E1接口的00-11-12-21-33-33，目标MAC地址为与之相连的路由器B的E1接口的00-11-12-21-44-44
6.路由器B从E1接口接收到数据帧之后同样会把数据链路层的封装去掉对目的IP地址进行检查，并与路由表进行匹配，然后根据路由表的下一跳信息将数据包转发到E0接口
7.此时路由器B发现目标网段与自己的E0接口直接相连，通过ARP广播，得到HOST?B的回馈得知其MAC地址为00-11-12-21-66-66
8.此时路由器B再将自己E0端口的00-11-12-21-55-55作为源MAC地址，将回馈得到的HOST B的00-11-12-21-66-66作为目标MAC地址进行封装之后由E0端口发至HOST B，此时就完成了数据包的转发
6.在GNS3中布置出以下画面，我们给它们拟定一个ip地址和子网掩码，可以明显看出路由器两端的是不同网段的ip地址：

7.进入路由器ESW1的接口模式中，先给0/0接口配置192.168.20.10 255.255.255.0的地址，不要忘了开启端口0/0：

8.接着进入0/1端口，给它配置192.168.10.10 255.255.255.0的地址，配好后一定要输入no shut开启端口：

9.输入命令查看当前设备配置的所有ip信息，能看出两个ip地址都已配好且端口均开启：

10.退回全局模式下，设置静态路由，第一个ip为目的地的网络号，第二个则为子网掩码，第三个是下一跳的ip地址：

11.输入查看命令，静态路由已设置成功：

12.进入ESW2接口模式下，给0/0，1/1配置ip信息：

13.在上一个步骤，明显忘记了开启0/1的端口（一定不能忘），在这里再次开启一下：

14.再次查看配置的ip信息，均已配置完成：

15.接着给ESW2配置静态路由：

16.最后给pc1，pc2配好IP地址，切记地址后要加上网关地址：

17.在pc1端口试着连接pc2，连接成功：