计算机网络实验——关于静态路由的思考与讨论

       昨天我们上了一节实验课，讲到了静态路由，结果有相当多的同学不知所云，我打算趁热总结一下，即使离考六级还有三个多小时，但是我一点也不慌，总之我们马上开始讲解。

       如今，家家户户几乎都有路由器，在我小学一年级左右我家安装了这个东西，当时开开心心的玩4399小游戏，相当开心。但是也不知道具体是啥东西，现在就好好讲讲路由器。我们必须有一个路由器才能联网，但是这里的联网是什么意思？又是怎么进行的联网呢？

       路由器的功能是将不同的局域网连接在一起，比如甲有一个公司，甲为了方便管理在公司里边安装了几台交换机，让公司所有的电脑都连接了起来，形成了一个局域网；乙也有一个公司，他和甲做了一样的事。但是，现在甲和乙希望进行一个合作，让两个公司的电脑都能进行互联，这样就可以形成了一个更大的局域网了。路由器的作用便是将两个局域网连接起来，至于为什么我们每家每户都有一个路由器，这是取决于网络的结构的：每家每户都有一个路由器，这样一来就可以将一个局域网最小化，从而形成一个复杂的广域网，广域网中有很多个局域网，而一个路由器就可以属于多个局域网，这样使得网络通信更加灵活且速度更加的快。

       现在我们知道了路由器的基本作用，而另一个问题也显现出来了，那就是如何理解路由器做的工作。

       为了更好的理解路由器的工作机制，我们把局域网比作一个城市，把路由器比作一个火车站，我们通过火车站可以从一个城市到另一个城市，假设每一个火车站都有一个指路牌，它指示从当前火车站到另一个城市的火车站要走的路，我们每到一个火车站，都遵从这个指示牌就可以了。比如我现在想从保定到沧州，我来到了保定火车站（不是高铁站），保定火车站不能直接去沧州，但是我们知道保定火车站能到天津，天津火车站能到沧州，所以在保定火车站里的指示牌就会告诉你：如果你想去沧州的话，去某号出口，坐停在那里的车，先去天津，到了天津，天津火车站会告诉你去沧州的方法。而天津火车站里面也有一些指示牌，其中一个指示牌上写着，去沧州，到某号出口，坐那趟车，直接去沧州。于是我到了沧州，路由器做的工作和这个非常相似。

       从上面可以看出，出发火车站与目标火车站不一定直接相连，但是如果我们已经知道A火车站与B火车站相连，B火车站与C火车站相连，A不能直接去C，但是A如果到B的话，肯定能到C，或者是必须先去C，那么我们就应该在A火车站里挂上一个牌子，上面写着，想去C的，请先往B走，到了B，B会告诉你进一步的行动，保证你能到C。这个行为其实就叫静态路由。

       每个路由器上面的转发只能转发到直接与自己相连的路由器上，但是我们提前已经知道了整个网络的结构，那么我们就可以提前写好每个路由器里的转发依据，从而保证每个信息能转发到各地，由于网络结构是已知的，路由表也就根据网络结构提前被我们写好了，每一个信息都能根据路由表到达任意位置，而因此所有的路由表也就不会改变，因为一切都以我们知晓一切的结构为前提，因此也就不存在新道路的开辟和摸索，整个路由信息都是静态的，所以叫静态路由。

       下面我用一张图来进一步的更形象的表达静态路由的含义。

 

 

 

我是一个A城市的人，想去D城市，我到了A车站，发现有两个出口，但是我不知道从哪走，我很着急。突然我看见了一个指示牌，上面有一些信息：想去B城市，请从A1出口坐车，直达B；想去C城市，请从A2出口坐车，直达C城市；想去D城市，青葱A2出口坐车，到达C车站后，可以去D。也就是说A车站并不知道怎么D城市，但是管理人员知道：先去C，然后转车去D，所以在A处就写了一个如果到D车站，请先去C。到了C车站，C自然而然会告诉你去D的方法。好了，我现在到了C车站，发现了一个新的指示牌，上面说想去D直接到C1出口，直达D。

就是这样，从一个路由器可以直接去的其他路由器只能是与它直接相连的，而如果想去间接相连的路由器，也必须给出如果想要去那里，要走的端口，意思是只要从这个端口走，不保证你能直接到目的地，但是你去的下一个路由器，能保证你最后一定能到目的地。简单来说，这里面有些递归的思想。

        基本思路讲完，就是用模拟器模拟出一个静态路由的实验过程了。

步骤1：在模拟器中添加基本的设备

                                        

 

步骤2：用自动线连接并进行端口标记

 

        其中1.0与2.0表示局域网的网络地址，192.168.1.10与192.168.2.10分别为两个局域网中的终端，我们在此要做的是将这两个终端连接起来。我们将f0/0端口设置为1.1，也就是局域网1.0的网关，在终端中设置网关，并将1.1这个地址绑定给f0/0后，1.0中的终端如果访问其他网络会向这个端口发送信息，也就是尝试连接这个端口并希望信息从这个端口出去，在局域网中2.0也是这样。

        对于路由器，我们有一种不同的线来连接，同时端口也变成了Serial端口，两个Serial端口连接在一起时必定有一个为主端口，在主端口中必须设置通信频率。我们将各个端口都绑定好自己的地址后，端口就会变绿，表示联通状态。

        两个Serial绑定的地址代表入网地址，也就是说当信息在一个路由器想进入另一个局域网时，路由器可以获取直接与自己连接的其他路由器的地址并进行直接转发，也就是信息转发的方向。比如当一个信息停留在Router 0中时，只要给我Router 1的端口地址3.2，就可以直接从Router 0中发出去，而不必考虑从哪个端口发出去，这个路由器自己会解决，只要知晓对方地址，会自动转发。这个地址就是转发的方向依据。

步骤3：分别进行端口与地址绑定

分别给两个终端设置网络信息

       为Router 0设置端口地址，其中它的S2/0是主端口，需要设置通信频率，对于Router 1则不需要设置，这一点要注意，然后我们对Router 1也进行设置，除了Router 1的S2/0不设置通信频率以外其余基本一致。

 

       设置好后发现现在都变绿了，说明现在信息已经做好了互通的准备，但是现在相当于铺好了铁轨，但是火车站里没有指示牌，信息到了只会停留，而不会转发，因为没有路由表，信息不知道怎么走。现在进行路由表配置。

步骤3：路由表配置

路由表配置是相当关键的一步，我们在Router 0和Router 1中都应该进行配置，这样保证两个局域网能进行互通，为什么要互通？因为每当终端A传给终端B一个信息，B收到后都要返回给A一个确认信息，我们应保证这个信息能传回来。

路由表由三部分组成，在课上也讲了，一是目标地址，二是子网掩码，三是进入端口，在Router 0中如果想去子网2.0应该填：

192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.2，意味如果有想去子网2.0的信息，应该直接走3.2端口，而对于Router 1中，也应该进行路由表配置。

配置方法是在第三层下输入：ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.2（目标为2.0，且子网掩码为255.255.255.0的子网的信息，请走192.168.3.2端口）

这样一来就可以进行信息互通了。