路由的工作原理、路由转发数据包的封装过程、基础配置命令
路由的工作原理、路由转发数据包的封装过程、基础配置命令
- 一、路由器的工作原理
-
- 1.1 路由概况
- 1.2 路由器的工作原理
- 1.3路由表的形成
- 1.4静态路由和默认路由
-
- 1.4.1 静态路由
- 1.4.2 默认路由
- 二、路由转发数据包的封装过程
-
- 2.1 路由转发数据包的封装过程
- 2.2 交换与路由对比
- 三、基础配置命令
-
- 3.1思科配置静态和默认路由的命令
- 3.2华为配置静态和默认路由命令
一、路由器的工作原理
1.1 路由概况
路由：就是从源主机到目的主机的转发过程
路由器：能够将数据包转发到正确的目的地，并在转发过程中选择最佳路径的设备
1.2 路由器的工作原理
即根据路由表转发数据，主要过程如下：
1、主机1.1要发送数据到4.1，因为是跨网通信，所以必须通过网关（通过ARP广播找到E0端口口的MAC地址），路由器收到数据包后，解封装数据包，发现里面的目标IP为4.1，查找路由表
2、路由器A查找路由表后，转发数据到S0接口，
3、路由器A通过ARP广播找到B路由器S0口的MAC地址后，将数据转发过去 ，
4、数据包到达B路由器后，查看目标IP地址并查找路由表 ，B路由器查找路由表发现4.0网段在E0接口，转发数据到E0接口。 
5、数据通过ARP广播找到主机4.1的MAC地址，然后将数据包转发过去，这样主机4.1就成功接收到数据包了。
1.3路由表的形成
路由表是路由器维护的路由条目的集合，路由器根据路由表做路径的选择
路由表又分为直连网段和非直连网段
如图所示，路由器A和路由器B就是直连网段，直连网段需要配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由。（例如两个路由器相连，一般配32位的IP地址，配的是同一网段，配完IP地址端口就是UP状态，直连网段就形成了)
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。
1.4静态路由和默认路由
1.4.1 静态路由
静态路由是由管理员手工配置的，是单向的，准确性高；但是，它缺乏灵活性。它是指定了数据从哪条路走，
如图，A向C发送数据，A的网段是10.0.0.0，那么，需要在路由器B配置IP为10.0.0.0、端口为S0的静态路由，数据才能从A转发到C。
1.4.2 默认路由
当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器请求转发到默认路由接口。
如图所示，路由器B是末节路由，最初端的路由器不知道该往哪走，只知道末节路由的网段和端口，那么，初端路由器只需要把数据包送到下一个路由器即可。
默认路由是一种特殊的静态路由。
二、路由转发数据包的封装过程
2.1 路由转发数据包的封装过程
Host A向Host B发送数据，路由器对数据包的封装过程如下图所示：
(1) Host A在网络层将来自上层的报文封装成IP数据包，其首部包含了源地址和目的地址。源地址即本机IP地址192.168.1.2,目的地址为HostB的IP地址 192.168.2.2。Host A 和 Host B 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)Host A 通过ARP请求获得默认网关路由器 A 的 EO 端口MAC地址00-11- 12-21-22-22。在数据链路层Host A将IP数据包封装成以太网数据帧，在以太网帧首部的源MAC地址为00-11-12-21-11-11，目的MAC地址为网关 E0 端口的MAC地址00-11-12-21-22-22；
(3)路由器人从 E0 端口接收到数据帧，把数据链路层的数据解封装。路由器A查找自己的路由表， 寻找到与目标IP地址192. 16.2.2相匹配的路由表项即 E1 端口，然后封装数据，根据路由表的下一跳地址将数据包转发到 E1 端口；
(4)在 EI 端口路由器 A 重新封装以太网帧，此时源MAC地址为路由器A的 E1 端口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端口MAC地址00-11-12-21-44-44。 路由器A发送ARP请求，路由器B做应答，实现单播；
(5)路由器B从E1接口接收到数据帧，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端口。路由器B发现目的网段与自己的E0端口直接相连，通过ARP广播， 路由器B获得Host B以太口的MAC地址00-11-12-21-66-66。路由器B再将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Host B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。
2.2 交换与路由对比
1.路由工作在网络层
（1）根据路由表转发数据；
（2）路由选择（逻辑地址）
（3）路由转发（物理地址）
2.交换工作在数据链路层
（1）根据MAC地址表转发数据；
（2）硬件转发
三、基础配置命令
3.1思科配置静态和默认路由的命令
Router( config)# ip route network mask {address | interface}
其中各参数的含义如下:
● network:目的网络地址。
● mask:子网掩码。
● address :到达目的网络经过的下一跳路由器的接口地址。
● interface: 到达目的网络的本地接口地址。
3.2华为配置静态和默认路由命令
默认路由
[Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.1
静态路由
[Huawei]ip route-static 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.12.1
其中192.168.10.0是目的网段 255.255.255.0是子网掩码 192.168.12.1是下一跳地址
查看路由表
[Huawei]display ip routing-table
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 11.0.0.2 //<主>优先级默认值60(越小越优先)
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 12.0.0.2 preference 70 //配置浮动路由用于备份
查看网口状态的命令
[Huawei] display interface brief