计算机网络——静态路由、浮动路由、缺省路由原理及配置（一篇带你全搞懂）

前言

       静态路由是指由管理员手动配置和维护的路由。
       静态路由配置简单，被广泛应用于网络中。另外，静态路由还可以实现负载均衡和路由备份。因此，学习并掌握好静态路由的应用与配置是非常必要的。

1. 静态路由配置简单，并且无需像动态路由那样占用路由器的CPU资源来计算和分析路由更新。
2. 静态路由的缺点在于，当网络拓扑发生变化时，静态路由不会自动适应拓扑改变，而是需要管理员手动进行调整。
3. 静态路由一般适用于结构简单的网络。在复杂网络环境中，一般会使用动态路由协议来生成动态路由。不过，即使是在复杂网络环境中，合理地配置一些静态路由也可以改进网络的性能。

       

静态路由应用场景

静态路由是指由管理员手动配置和维护的路由

       

静态路由

在串行接口上，可以通过指定下一跳地址或出接口来配置静态路由

静态路由可以应用在串行网络或以太网中，但静态路由在这两种网络中的配置有所不同。

1. 在串行网络中配置静态路由时，可以只指定下一跳地址或只指定出接口。华为ARG3系列路由器中，串行接口默认封装PPP协议，对于这种类型的接口，静态路由的下一跳地址就是与接口相连的对端接口的地址，所以在串行网络中配置静态路由时可以只配置出接口。
2. 以太网是广播类型网络，和串行网络情况不同。在以太网中配置静态路由，必须指定下一跳地址。

在广播型的接口（如以太网接口）上配置静态路由时，必须要指定下一跳地址

以太网中同一网络可能连接了多台路由器，如果在配置静态路由时只指定了出接口，则路由器无法将报文转发到正确的下一跳。

在本示例中，RTA需要将数据转发到192.168.2.0/24网络，在配置静态路由时，需要明确指定下一跳地址为10.0.123.2，否则，RTA将无法将报文转发到RTB所连接的192.168.2.0/24网络，因为RTA不知道应该通过RTB还是RTC才能到达目的地。

       

静态路由配置

[RTB]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.12.1 
[RTB]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 Serial 1/0/0 
[RTB]ip route-static 192.168.1.0 24 Serial 1/0/0

ip route-static ip-address { mask | mask-length } interface-type interface-number [ nexthop-address ]命令用来配置静态路由。

1. 参数ip-address指定了一个网络或者主机的目的地址，参数mask指定了一个子网掩码或者前缀长度。
2. 如果使用了广播接口如以太网接口作为出接口，则必须要指定下一跳地址；
3. 如果使用了串口作为出接口，则可以通过参数interface-type和interface-number（如Serial 1/0/0）来配置出接口，此时不必指定下一跳地址。

       

静态路由负载分担

静态路由支持到达同一目的地的等价负载分担
当源网络和目的网络之间存在多条链路时，可以通过等价路由来实现流量负载分担。这些等价路由具有相同的目的网络和掩码、优先级和度量值。

[RTB]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.12.1 
[RTB]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 20.0.12.1 

       本示例中RTA和RTB之间有两条链路相连，通过使用等价的静态路由来实现流量负载分担。
       在RTB上配置了两条静态路由，它们具有相同的目的IP地址和子网掩码、优先级（都为60）、路由开销（都为0），但下一跳不同。在RTB需要转发数据给RTA时，就会使用这两条等价静态路由将数据进行负载分担。
       在RTA上也应该配置对应的两条等价的静态路由。

###配置认证
[RTB]display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
--------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public  Destinations : 13       Routes : 14       
Destination/Mask  Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
……
192.168.1.0/24	Static 60  0   RD 10.0.12.1 GigabitEthernet 0/0/0 		 

				Static 60  0   RD 20.0.12.1 GigabitEthernet 0/0/1

       

路由备份

浮动静态路由在网络中主路由失效的情况下，会加入到路由表并承担数据转发业务

[RTB]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.12.1 
[RTB]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 20.0.12.1 preference 100

在配置多条静态路由时，可以修改静态路由的优先级，使一条静态路由的优先级高于其他静态路由，从而实现静态路由的备份，也叫浮动静态路由。

       在本示例中，RTB上配置了两条静态路由。正常情况下，这两条静态路由是等价的。通过配置preference 100，使第二条静态路由的优先级要低于第一条（值越大优先级越低）。路由器只把优先级最高的静态路由加入到路由表中。当加入到路由表中的静态路由出现故障时，优先级低的静态路由才会加入到路由表并承担数据转发业务。

在主链路正常情况下，只有主路由会出现在路由表中
       正常情况下，路由表中应该显示两条有相同目的地、但不同下一跳和出接口的等价路由。由于修改了优先级，回显中只有一条默认优先级为60的静态路由。另一条静态路由的优先级是100，该路由优先级低，所以不会显示在路由表中。

###配置验证
[RTB]display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
--------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public  Destinations : 13       Routes : 14       
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
……
192.168.1.0/24  Static  60   0  RD  10.0.12.1 GigabitEthernet0/0/0

在主链路出现故障时，浮动静态路由会被激活并加入到路由表中，承担数据转发业务
       当主用静态路由出现物理链路故障或者接口故障时，该静态路由不能再提供到达目的地的路径，所以在路由表中会被删除。此时，浮动静态路由会被加入到路由表，以保证报文能够从备份链路成功转发到目的地。在主用静态路由的物理链路恢复正常后，主用静态路由会重新被加入到路由表，并且数据转发业务会从浮动静态路由切换到主用静态路由，而浮动静态路由会在路由表中再次被隐藏。

###配置验证
[RTB]interface GigabitEthernet 0/0/0
[RTB-GigabitEthernet 0/0/0]shutdown 
[RTB]display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
--------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public  Destinations : 13       Routes : 14       
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
……
192.168.1.0/24 Static  100  0  RD  20.0.12.1 GigabitEthernet 0/0/1

       

缺省路由

缺省路由是目的地址和掩码都为全0的特殊路由。
如果报文的目的地址无法匹配路由表中的任何一项，路由器将选择依照缺省路由来转发报文

[RTA]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.12.2 
[RTA]ip route-static 0.0.0.0 0 10.0.12.2 GigabitEthernet 0/0/0 

       当路由表中没有与报文的目的地址匹配的表项时，设备可以选择缺省路由作为报文的转发路径。在路由表中，缺省路由的目的网络地址为0.0.0.0，掩码也为0.0.0.0。

在本示例中，RTA使用缺省路由转发到达未知目的地址的报文。缺省静态路由的默认优先级也是60。在路由选择过程中，缺省路由会被最后匹配。