静态路由原理

1、路由器的工作原理
路由工作简单原理图

1）主机1.1要发生数据包给主机4.1.因为IP地址不在同一网段，所以主机会将数据包发送给本网段的网关路由器。
2）路由器A 接收到数据包，先查看数据包IP首部中的目标IP地址。再查找自己的路由表。数据包的目标IP地址是4.1.属于4.0网段，路由器A 在路由表中查到4.0网段转发的接口是S0接口，于是路由器A将数据从S0接口转发出去。
3）网络中的每个路由器都是按照这样的步骤转发数据的，直到到达路由器B，再用同样的方法从E0接口转发出去，最后主机4.1接收到这个数据包。
2、路由表
（1）概念
路由器中维护的路由条目的集合。
路由器根据路由表做的路径选择。
（2）路由表的形成
1）直连网段
配置IP地址，端口UP 状态，形成直连路由。
2）非直连网段
需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中。
3、静态路由
由管理员手工配置的，是单向的。缺乏灵活性。
管理员可以通过静态路由来控制数据包在网络中的流动。
4、默认路由
一种特殊的静态路由，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。
当默认路由存在末梢网络时，默认路由会大大简化路由器的配置。
5、路由器转发数据包的分装过程
HostA向HostB发送数据

1）HostA在网络层将上层的报文封装成IP数据包，其首部包含源地址和目的地址。源地址即本机IP地址192.168.1.2，目的地在为HostB的IP地址192.168.2.2，HostA使用本机配置的24位掩码于目的地址进行“与”运算，得出目的地在与本机地址不在同一网段，因此发往HostB的数据包需要经过网关路由器A转发。
2）HostA通过ARP请求获得默认网关路由器A 的E0接口MAC 地址00-11-12-21-22-22.在数据链路层HostA将IP数据包封装成以太网数据帧，在以太网首部的源MAC地址为00-11-12-21-11-11，目的MAC地址为网关E0接口的MAC地址00-11-12-21-22-22
3）路由器A从E0接口接收到数据帧，把数据链路层的封装去掉。路由器A认为这个IP数据包是要通过自己进行路由转发，所以路由器A会自己查找自己的路由表，寻找与目标IP地址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。
4）在E1接口路由器A 重新封装以太网帧，此时源MAC地址为路由器A的E1接口MAC地址00-11-12-21-33-33，目的MAC地址为与之相连的路由器B的E1接口MAC地址00-11-12-21-44-44
5）路由器B从E1接口接收到数据帧，同样会吧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。路由器B发现目的网段与自己的E0接口相连，通过ARP广播，路由器B获得HostB以太口的MAC地址00-11-12-21-66-66.路由器B在将IP数据包封装成以太网帧，源MAC地址为路由器B的E0接口的MAC地址00-11-12-21-55-55，目的MAC地址为HostB的MAC地址00-11-12-21-66-66.封装完毕，将以太网帧从E0接口发往HostB.