路由和静态路由

路由和静态路由

一、路由的基本原理

1.路由

*路由：找到去往不同网段的路
*路由选路：路由器负责为数据包选择最佳的传输路径

2.路由器：

*作用：链接不同的网络，为数据包寻找去往目标地址最佳的出口。路由器的特点是可以实现跨网段通信，我们管路由器实现跨网段通信的功能叫路由功能。
*路由表：分类：直连、静态路由、动态路由
   直连路由(direct)：根据接口配置的IP地址，当在接口处于激活状态下产生的
   静态路由(static)：管理员手工写入路由器的路由条目
   动态路由(rip\ospf)：路由器启动了动态路由协议之后，路由器自己计算出来的路由
*路由器的数据转发过程：路由器收到一个数据包后，首先解封装数据链路层的帧头，检查目标MAC地址是不是自己的接口地址，如果不是则丢弃，如果是则继续解封装。继续检查IP包头中的目标IP地址，如果目标IP地址不是自己接口的IP地址，路由器将转发该数据。
*路由表中包含：
   目标网络(destination):用来表示IP的数据包的目的地址 或者 网络
   子网掩码(Mask): 区分IP地址的网络 主机位
   逃出接口/输出接口(interface):指明IP数据包将从路由器的哪一个接口转发出去
   下一跳IP地址(NextHop): 指定IP数据包到达下一跳路由，路由器的接口地址。

数据包到达下一跳路由的时候要交给谁？
对于去往相同的目标网段来说，比较下面两点：
a.优先级(preference)：在不同的路由协议(如rip、ospf)之间，进行选路比较依据(优先级也叫做管理距离)
b.度量值(Metric)/Cost：在相同的路由协议之间进行 选路比较依据
优先级和度量值 都是越小越优先

tips:
优先级相当于不同协议之间的斗争，度量值相当于相同协议之间的内部斗争
优先级和度量值是路由是否装表的一个重要依据
路由表中的路由都是最优的路由
路由一定是最优的，但是路径有可能是次优的
最长匹配原则： 掩码越长，路由越精确

3.自治系统(Autonomous System)

由统一的管理机构，使用统一的路由策略的有很多路由器的集合。
某一个路由协议就是一个 AS

一般地我们可以把一个企业网络认为是一个自治系统AS（Autonomous System）。根据RFC1030的定义，自治系统是由一个单一实体管辖的网络，这个实体可以是一个互联网服务提供商，或一个大型组织机构。自治系统内部遵循一个单一且明确的路由策略。最初，自治系统内部只考虑运行单个路由协议；然而，随着网络的发展，一个自治系统内现在也可以支持同时运行多种路由协议。

4.LAN和广播域 Local Area Network

路由器的每一个接口代表一个局域网(广播域)

一个AS通常由多个不同的局域网组成。以企业网络为例，各个部门可以属于不同的局域网，或者各个分支机构和总部也可以属于不同的局域网。局域网内的主机可以通过交换机来实现相互通信。不同局域网之间的主机要想相互通信，可以通过 路由器来实现。路由器工作在网络层，隔离了广播域，并可以作为每个局域网的网关，发现到达目的网络的最优路径，最终实现报文在不同网络间的转发。

二、静态路由

1.静态路由

*管理员手动配置和维护的路由。
*小型网络90%以上的路由都是静态路由。
*静态路由配置的三要素:目标网段/子网掩码，输出接口，下一跳IP地址
*配置路由的原则：有去有回

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
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

2.负载分担路由：

   当路由器出现了两条等价的 路由条目，并且都可行，都装载到路由表上面，并且流量平均分配到了两条链路上。

3.浮动路由

*路由表存在两条去往相同目标网段的路由，但是其中一条的优先级大(数值)， 那么大优先级的路由条目不会出现在路由表中，当优先级低的路由条目失效的时候，这条路由会浮现到路由表上。
*设置了高优先级的路由是低优先级路由的备份路由。
*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。

4.缺省路由(缺省==默认 缺少、省略 default)

*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

5.汇总路由：遵循最长匹配原则

实际上汇总路由是一种精确指向(保证子网掩码的长度)的 默认路由，可以在很大程度上简化路由表的尺寸。

三.相关代码

查看路由表

 display  ip  routing-table		

添加静态路由

 ip	route-static	192.168.1.0	24	Serial1/0/0	192.168.3.2

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tips:

PC: ARP缓存表，根据目标IP地址，封装目标MAC地址
交换机：CAM表/MAC地址表，目标MAC地址和交换机接口的对应信息
路由器：
路由表：路由器根据 数据包的 目标IP地址，跟路由表进行对照，将数据包从对应的接口转发出去。
ARP缓存表：路由器下一跳接口的IP地址对应的MAC地址信息。