静态路由原理与配置

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路由

从源主机到目标主机的转发过程

所以能够将数据包转发到正确的目的地、并选择最佳路径的、用于不同网络之间的通信的设备，就是路由器。

路由器的工作原理

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

路由器的工作过程

（1）主机1要发送数据包给主机2，因为IP地址不在同一网段，所以主机会将数据包发送给本网段的网关路由器。（跨网段通信，数据包丢给网关）

（2）路由器接收到数据包，先查看数据包IP首部中的目标IP地址，再查找自己的路由表。数据包的IP地址是4.1，属于4.0网段，路由器在路由表中查到4.0网段转发的接口是S0接口。于是，路由器将数据包从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转发数据的，直到到达下一路由器，再用同样的转发方法从E0接口转发出去，最后主机2接收到这个数据包。
 

路由表的形成

路由表是在路由器中维护的路由条目的集合。路由器根据路由表做路径选择。

1、直连网段
配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由

2、非直连网段
对于不直接连在路由器的网段，就需要使用静态路由或动态路由来将这些网段以及如何转发写到路由表中

静态路由与默认路由
静态路由
1、有管理员手动配置、单向的

2、缺乏灵活性

静态路由配置方式
ip route-static +目标网段+子网掩码+下一跳接口地址 （ 配置下一跳命令）

dis ip routing-table （查看路由表命令）

ip route-static +目标网段+子网掩码+下一跳接口地址+preference+数字

（设置优先级，数字越小等级越高，默认60）

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，路由器请求转发到路由的默认接口

末梢网络：只有一个唯一的路径能够到其他网络

默认路由的配置命令格式和静态路由一样，只是在目的网段地址部分不同。

配置命令：ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 addess

路由器转发数据包的封装过程

封装过程：

1、pc1在网络层讲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。源地址即本机的IP地址192.168.1.2，目的地址为pc2的IP地址192.168.2.2。

2、pc1通过ARP请求获得默认网关路由器R1的g0/0/0接口的MAC地址00-11-12-21-22-22。在数据链路层pc1将IP数据包封装成以太网数据帧，以太网帧首部的源MAC地址为11-11，目的MAC地址为网关g0/0/0接口的MAC地址为22-22。

3、路由器R1从g0/0/0接口接收到数据帧，把数据链路层的封装去掉。路由器R1查找自己的路由表，寻找与目标地址192.168.2.2相匹配的路由表项，然后根据路由表的下一跳地址将数据包转发到g0/0/1接口。

4、在g0/0/1接口路由器R1重新封装成以太网帧，此时源MAC地址为路由器R1的g0/0/1接口MAC地址33-33，目的MAC地址为与之相连的路由器R2的g0/0/0接口MAC地址44-44。

5、路由器R2从g0/0/0/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g0/0/1接口。路由器R2发现目的网段与自己的g0/0/1接口直接相连，通过ARP广播，路由器R2获得HostB以太口的MAC地址66-66。

6、路由器R2再将IP数据包封装成以太网帧，源MAC地址为路由器R2的g0/0/1接口的MAC地址55-55，目的MAC地址为pc2的MAC地址66-66。封装完毕，将以太网帧从g0/0/1接口发往pc2。
全过程经历三次封装，两次解封装。

封装：pc1，路由器R1，路由器R2

解封装：路由器R1，路由器R2

路由器在数据包封装过程中IP地址始终不变，MAC地址始终在变。

交换机与路由器的区别：

1、路由器工作在网络层，根据路由表转发数据，是路由转发

2、交换机工作在数据链路层，根据MAC地址表转发数据，是硬件转发