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静态路由原理与配置

文章目录

  • 一、路由器
    • 1、路由器概述
    • 2、路由器的工作原理
    • 3、路由表
      • （1）路由表
      • （2）路由表的形成
  • 二、静态路由
    • 1、静态路由
    • 2、默认路由
  • 三、路由器转发数据包的封装过程
  • 四、交换与路由对比
  • 五、静态路由和默认路由的配置
  • 六、静态路由配置实验
    • 1、3个路由
    • 2、5个路由
  • 总结

一、路由器

1、路由器概述

路由器：能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。

2、路由器的工作原理

静态路由原理与配置_第1张图片
工作原理：根据路由表转发数据
接收数据包—>查看目的地址—>与路由表进行匹配找到转发端口—>转发到该端口

工作过程：

  1. 主机1.1要发送数据包给主机4.1，因为IP地址不在同一个网段，主机会将数据包发送给本网段的网关路由器A。
  2. 路由器A接收到数据包，查看数据包IP首部中的目标IP地址，再查找自己的路由表。数据包的目标的IP地址是4.1，属于4.0网段，路由器A在路由器B查到4.0网段转发的接口是S0接口。于是，路由器A将数据包从S0接口转发出去。
  3. 网络中的每个路由器都是按这样的步骤去转发数据，直到到达了路由器B，用同样的转发方法，从E0口转发出去，4.1主机接收到这个数据包。

3、路由表

（1）路由表

  • 路由器中维护的路由表目的集合
  • 路由器根据路由表做路径选择

（2）路由表的形成

  • 直连网段：配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由
  • 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

二、静态路由

1、静态路由

  • 由管理员手工配置的，是单向的
  • 缺乏灵活性

2、默认路由

当路由器在路由表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，默认路由一般在出口（末端）做。

三、路由器转发数据包的封装过程

静态路由原理与配置_第2张图片

  1. 主机A源IP192.168.1.2 ，目标IP192.168.2.2，源MAC 11-11 ，目的MAC 22-22
    先ARP广播解析出网关E0的MAC地址，进行第一次封装。

  2. 先解封装，查看数据包的目的IP，查询路由表，确认转发路径，给路由器B。

  3. 先ARP广播解析出路由器B的E1的MAC地址，进行第二次解封。
    源IP192.168.1.2， 目的IP192.168.2.2 ，源MAC33-33 ，目的MAC 44-44。

  4. 先解封装，查看数据包目的IP地址，查看路由表自己的直连网段，通过E0发给主机B。

  5. 先ARP广播解析主机B的MAC地址，进行第三次封装。
    源IP192.168.1.2 ，目的IP192.168.2. 2， 源MAC 55-55 ，目的MAC 66-66。

  6. 数据包送到主机B，一路解封装送到应用层

总结：路由器封装的过程，IP地址不变，MAC地址变。

四、交换与路由对比

路由工作在网络层

  1. 根据路由表转发数据
  2. 路由选择
  3. 路由转发

交换机工作在数据链路层

  1. 根据MAC地址表转发数据
  2. 硬件转发

五、静态路由和默认路由的配置

ip add 192.168.10.10 ###配置接口ip

dis ip routing-table ###查看路由表

dis mac-address ###查看mac 地址信息

ip route-static 192.168.10.1 24 10.0.0.2 ###配置静态路由

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.16.12.1 ###配置默认路由器

undo ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.1 ###删除默认路由

六、静态路由配置实验

1、3个路由

静态路由原理与配置_第3张图片
操作步骤：配置主机PC1的IP地址：192.168.10.10掩码：255.255.255.0，网关：192.168.10.1
配置主机PC2的IP地址：192.168.20.20掩码：255.255.255.0，网关：192.168.20.1

  1. 进入系统视图模式
  2. 关闭信息提示
  3. 用sysname命令更改路由器名字
  4. 用int g0/0/0或int g0/0/1 进入接口模式
  5. 进入接口模式后，用ip address命令将各个地址输入到对应的接口
  6. 用quit命令退出接口模式，回到系统视图模式
  7. 用ip route-static命令分别为R1、R2、R3配置静态路由
  8. 配置完成后，通过PC1访问PC2，能ping通即为成功

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静态路由原理与配置_第4张图片
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静态路由原理与配置_第6张图片
结果
静态路由原理与配置_第7张图片

2、5个路由

静态路由原理与配置_第8张图片
操作步骤：配置主机PC1的IP地址：192.168.1.10掩码：255.255.255.0，网关：192.168.1.1
配置主机PC2的IP地址：192.168.2.10掩码：255.255.255.0，网关：192.168.2.1

  1. 进入系统视图模式
  2. 关闭信息提示
  3. 用sysname命令更改路由器名字
  4. 用int g0/0/0或int g0/0/1 进入接口模式
  5. 进入接口模式后，用ip address命令将各个地址输入到对应的接口
  6. 用quit命令退出接口模式，回到系统视图模式
  7. 用ip route-static命令分别为R1、R2、R3、R4、R5配置静态路由
  8. 配置完成后，通过PC1访问PC2，能ping通即为成功

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结果
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总结

  1. 数据包经过路由器，mac地址需要重新封装
  2. 路由器通过路由表转发数据包，交换机通过mac地址表转发数据帧
  3. 静态路由需要双向逐跳配置
  4. 默认路由可简化末端路由器路由表配置，简洁高效

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