静态路由的原理和配置

1路由器的介绍

1.1路由器是什么

●路由器是能将数据包转发到正确的目的地，并且在转发过程中选择最佳路径的设备，用于不同网络之间的通信。（这跟网络层的功能一样)

路由器图片

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1.2路由器的工作原理

●整体描述：跨网段通信把数据交给网关，ARP请求目标主机MAC地址，数据封装、解封装后通过路由表选择最佳路径然后转发。

●简介描述：根据路由表转发数据

1.3

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●第一步：主机1.1段要发送数据包给主机4.1端，因为IP地址不在同一段，主机会将数据包发送给本网段的网关路由器A。

●第二步：路由器A接收到数据包，查看数据IP首部中的目标地址，再查找自己的路由表，数据包的目标IP地址是4.1端，属于4.0网段，路由器A在路由表中查到4.0网段对应的是S0接口，然后将数据从S0口转发出去。

●第三步：网络中的每一个路由器都是按这样的步骤进行转发数据，直达了路由器B，用同样的转发方法从E0口转发出去，4.1主机就可以收到这个数据。
2静态路由

●由管理员手工配置，是单向的，并且缺乏灵活性，静态路由需要管理员逐条写入，而且不能对网络的改变做出反应，因此一般来说，静态路由用于规模不大、拓扑图相对固定的网络中，如果拓扑图变了，管理员又要手动配置了。

2.1特殊的静态路由(默认路由)

●当路由器在路由表中找不到目标的路由条目时，路由器把请求转发到默认路由接口，它是一种特殊的静态路由，同时它的优先级也是最低的，如果同时存在静态路由，它会优先匹配静态路由。

●使用场景：

这个网络只有一个唯一的路径能够到达其它网络，默认路由在某些时候非常有效，当存在末梢网络（Stub Network）时，默认路由会大大简化路由器的配置减轻管理员的工作负担，提高网络性能
2.2什么是末梢网络

就是靠近用户主机的最近的一个路由器，也就是网关。

●适当的使用默认路由还可以减小路由表的大小，网络管理员有时候会这样配置路由表，即在路由表中止添加少数的静态路由，同时添加一条默认路由，这样当收到数据包的目的网络没有包含在路由表中时，就按照默认路由来转发（当然默认路由有可能不是最好的路由）

3路由器转发数据包的封装过程

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具体过程

●第一步：

Host A首先进行广播，使用ARP协议解析出路由器A的MAC地址，然后将路由器A的MAC地址存在自己的ARP缓存表中，再然后将源IP(192.168.1.2)、源MAC(11-11)，目标IP(192.168.2.2)、目标MAC(22-22)进行封装，然后送到路由器A的E0接口。

●第二步：

当路由器A的E0接口收到数据包后，先进行解封装，再查看目标IP地址，然后根据对应自己的路由表，查询到对应的转发路线，转发路由为E1，将数据送到接口E1。

●第三步：

到达路由器A的E1口后再次使用ARP协议解析出路由器B的MAC地址，然后将路由器B的MAC地址存在自己的ARP缓存表中，再然后将源IP(192.168.1.2)、源MAC(33-33)，目标IP(192.168.2.2)、目标MAC(44-44)进行封装，送到路由器B的E1接口。

●第四步：

到达路由器B的E1接口进行解封装，查看源IP地址，再查看自己的路由表，查找到对应的路线为E0，然后将数据转发至路由器的E0接口

●第五步：

到达路由器B的E0接口，再次进行ARP解析出Host B的MAC地址，并将MAC地址存到自己的ARP缓存表中，然后将源IP(192.168.1.2)、源MAC(55-55)，目标IP(192.168.2.2)、目标MAC(66-66)进行封装，封装之后送达到Host B主机中
总结

在转发数据包的过程中，IP地址不变，MAC地址在改变

四路由器的配置

以作业为例

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思路分析

由拓扑图了解到，PC1和PC2以及PC3的IP都不在同网段，不同网段之间的通信需要通过路由器的转发才能通信，每个路由器都有自己的路由表，参照路由表即可选出数据该往哪个接口转发。路由表需要人工进行配置，且路由器的接口都需要配自己的IP地址。

命令配置

以PC1为例

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-N5lP79fh-1655358339526)(https://linhaoyang.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20220615084348.png)]

路由表AR2的设置

sys
system-view ###进入系统模式
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname AR2 ###修改名称为AR2
[AR2]undo info-center enable ###去除消息提示
Info: Information center is disabled.
[AR2]int g0/0/0 ###进入g0/0/0接口
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.20.1 24 ###配置IP地址和掩码
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown ###启动该接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]di th ### 查看该接口状态
[V200R003C00]

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

return
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 ### 进入g0/0/1接口
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.0.1 24 ###配置IP地址和掩码
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown ###启动该接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.

[AR2-GigabitEthernet0/0/1]di th ###查看该接口状态
[V200R003C00]

interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 10.0.0.1 255.255.255.0

return
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]q ###返回上一层模式（系统模式）
[AR2]ip route-static 192.168.10.0 24 10.0.0.2 ###配置到达网段192.168.10.0的静态路由
[AR2]ip route-static 192.168.30.0 24 10.0.0.2 ###配置到达网段192.168.30.0的静态路由
[AR2]dis ip routing-table ###查看路由表

根据以上配置配置另外两台路由器的的接口IP、子网掩码，以及静态路由

AR1路由器的静态路由配置到达192.168.20.0网段以及到达192.168.30.0 网段的即可

AR3路由器的静态路由配置到达192.168.10.0网段以及到达192.168.20.0 网段的即可

两台路由器配置完成后，即可完成三台主机之间的相互连通。

五总结

本章主要的介绍内容是路由器的工作原理，路由器转发数据包的封装过程，以及路由器的配置三个重点内容。

配置到达192.168.10.0网段以及到达192.168.20.0 网段的即可

两台路由器配置完成后，即可完成三台主机之间的相互连通。

五总结

本章主要的介绍内容是路由器的工作原理，路由器转发数据包的封装过程，以及路由器的配置三个重点内容。