静态路由的原理和配置（全程实验可跟做）

一、路由原理
数据包从A到达B有很多路径可以选择，但是既然是多条路径，必定会有一条路径是最优的选择。因此，为了尽可能的提高网速，就需要一种方法来判断从源主机到目的主机所经过的最优路径，从而进行数据转发，这就是路由技术。

1、路由器的工作原理
不同网段的主机相连，这时数据的传输就需要路由器来发挥作用了。源主机发送数据包给目标主机，但两台主机又不在同一网段，所以源主机会把数据包发送给本网段的网关路由器，网关路由器接收到数据包后，查看目标IP地址再在自己路由表中查找，找到转发路径转发给下一路由器，直到找到并把数据转发给目标主机。

2、路由表的形成
就向一个人要去某个地方，他的脑海里一定会有一张地图一样，在每个路由器内部也有一张地图，这张地图就是路由表，在路由表中，包含该路由器掌握的所有的网络地址，以及通过此路由器到达这些网络的最佳路径。这个最佳路径指路由器的某个接口或下一跳路由器的的地址。正是由于路由表的存在，路由器才可以高效地进行路由器的转发。那么路由器又是如何形成的呢？这就需要我们从直连网段和非直连网段两个方面来理解了。
直连网段：通俗地讲就是与路由器直接相连的网段，因为IP与路由器直接相连所以路由器可以直接获得它们的网段记录在路由表中。直连在路由器上的IP地址就好似我们人的手臂，而网段就像我们手里的东西，自己手上的东西我们肯定一清二楚。
非直连网段：但是也有一些IP并不与路由器直接相连，所以这就需要使用静态路由或者动态路由来将这些网段以及如何转发写入路由表了。

二、静态路由与默认路由
1、静态路由
静态路由是由管理员在路由器中手动配置的固定路由。配置静态路由需要注意以下几点。
（1）需要有目标IP
（2）需要有与静态路由直接相连的下一路由器接口的IP地址或静态路由的本地接口。
（3）静态路由是由管理员手动设置的，除非管理员干预，否则静态路由不会发生变化。
静态路由特点
（1）允许对路由的行为进行精准的控制。
（2）静态路由是单向的。
（3）静态路由器的缺点就是缺乏灵活性。

2、默认路由
默认路由是一种特殊的静态路由，是当路由表中与数据包的目的地址之间没有匹配的IP时路由器做出的选择。如果没有默认路由，那么目的地址在路由表没有匹配IP时数据将被丢弃。默认路由会大大简化路由器的配置，减轻管理员的的工作负担。

3、路由器转发数据包的封装过程

（1）HostA 要把数据包发送给HostB，但是经过HostA的查看发现目标主机与自己并不在同一网段，所以数据包需要经过HostA的网关路由器A的转发。
（2）HostA通过地址解析获得了路由器A与自己相连的E0接口的MAC地址，HostA在数据链接层把数据包封装成数据帧，在数据帧首部的源MAC地址为00-11-12-21-11-11，目的地址为00-11-12-21-22-22.
（3）路由器A接收到数据帧后，把数据帧的封装去掉。然后认为这个数据包是要自己转发的，所以路由器A会查找自己的路由表，寻找与目标IP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。
（4）在E1接口路由器A重新封装成数据帧，此时数据帧睡不得源MAC地址为00-11-12-21-33,-33，目的MAC地址为00-11-12-21-44-44。
（5）路由器B接收到数据帧后同样把数据帧的封装进行解除，对目的IP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。
（6）此时路由器B发现目的网段与自己的E0接口是相连的，所以路由器B经过地址解析获得HostB的MAC地址。再由路由器B把数据包封装成数据帧，源MAC地址为00-11-12-21-55-55，目的地址为00-11-12-21-66-66,。封装完毕，将数据帧从E0接口发送给HostB。
三、两台不同网段PC机的互联互通实验
首先我们要打开GNS3并在操作区加进去两台路由器和两台PC机。

接下来将设备用网线依次相连，然后对设备各个接口的IP地址进行规划，要重点注意的是，相连的两台不同设备的接口IP要处于同一网段，同一设备的两个不同接口IP要分处不同的网段。

接下来就是需要我们根据规划的地址对设备的各个接口进行IP的配置。首先是对R1的0/0和0/1接口IP地址的配置。

因为是不同网段的两台pc机的互联互通，所以我们还需要对R1进行静态路由的配置。

配置完静态路由我们打开路由表进行查看。

接下来我们以同样的步骤对R2进行配置。

配置完路由器后，我们还需要对两台PC机进行IP地址配置。

当所有准备条件准备完成，我们就可以进行两台PC机间的互联互通实验了。

如结果如上图所示就说明试验成功。