网络管理员手工配置的静态路由信息的原理简述简述

原理简述

静态路由：是指由用户或网络管理员手动配置的路由信息​​。 当网络拓扑或链路状态发生变化时，网络管理员需要手动配置静态路由信息。

与动态路由协议相比，静态路由不需要频繁交换路由表，配置简单，更适合小型、简单的网络环境。

之所以不适合大型、复杂的网络环境，是因为当网络拓扑和链路状态发生变化时，网络管理员需要进行大量的调整，工作量很大，而且无法及时发现错误，而且无法及时发现错误。难以排除故障。

默认路由：是一种特殊的静态路由。 当路由表中没有与数据包的目的地址匹配的表项时，数据包将按照默认路由表项进行转发。 默认路由在某些情况下非常有效。 例如，在末节网络中，默认路由可以极大地简化路由器配置并减少网络管理员的工作量。

目的

实验内容

在由三个路由器组成的简单网络中，R1 和 R3 各连接到一台主机。 现在需要配置基本静态路由和默认路由，以实现主机PC-1和PC-2之间的正常通信。

实验拓扑

实验实施步骤

1.基本配置

根据实验要求进行相应配置，并使用ping命令检查各直连链路的连通性。

测试直连链路之间的IP连通性后，您可以尝试从主机1直接Ping主机2。

问：为什么两台主机不能正常通信？ 什么原因？

如果假设主机1和主机2可以正常通信，即可以正常连接，则主机1将向其网关设备R1发送数据；

R1收到数据后，根据数据包中的目的地址查找自己的路由表，找到对应目的网络的路由表项，并根据表项中的下一跳和出接口信息转发数据。 到下一个路由器 R2；

同时，R2以同样的方式将数据转发给R3，最后R3页面将数据转发给与自己直连的主机2；

主机2收到数据后，按照与主机1向主机2发送数据相同的流程，然后向主机1发送相应的响应信息。

现在检查主机1与其网关设备R1之间的连接状态：

可以看到主机与网关的连接正常。 接下来，检查网关设备和 R1 上的路由表：使用 ip -table 命令。

从路由表显示的信息可以看出，路由表中没有主机2所在网段的信息。 也可以使用相同的方法查看路由器R2和R3上的路由表信息。

查看后可以看到，在路由器R2上没有主机1和主机2所在网段的信息，在R3上也没有主机1所在网段的信息。

因此，通过上述步骤验证了在初始情况下，各路由器的路由表中只包含与其直接相连的网络的路由信息​​。

由于当前主机1和主机2跨越多个不同的网段，如果想要实现两者之间的通信，是无法通过简单的IP地址等基础配置来实现的。 需要在三台路由器上添加相应的设置。 路由信息可以通过配置静态路由来实现。

2、实现主机1和主机2之间的通信

现在在R1上配置一条静态路由，其目的网段为主机2所在网段，即目的IP地址为192.168.20.0，掩码为255.255.255.0。 对应R1，如果要发送数据到主机2，必须先发送到R2，所以R1的下一跳路由器是R2，R2和R1之间的直连链路上的物理端口S1/0/1接口位于。 IP地址为下一跳IP地址，即10.0.12.2。

[R1]ip 路由- 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.12.2

配置完成后，查看R1的路由表：

可以看到，路由器R1上已经存在主机2所在网段的路由信息​​。

接下来用同样的方法在R2上配置一条静态路由，其目的网段是主机2所在网段。 配置完成后，查看其路由表。

此时使用主机1 ping 主机2，观察现象：

发现两台主机仍然无法正常通信。 在主机1的E0/0/1接口上抓包，观察现象：

可以看到，此时主机1只发送ICMP请求报文，并没有收到任何响应报文。

原因：现在只实现了主机1可以通过路由器正常向主机2转发数据，但是主机2还没有实现，仍然无法向主机1发送数据。

现在需要将主机1的网段信息添加到R2和R3上的路由表中：

在R3上配置静态路由，目的网段为主机1所在网段。 目的IP地址为192.168.10.0。 目的地址掩码除了使用点分十进制格式外，还可以直接用掩码长度来标记。 模式用 24 标记。

对应R3，要向主机1发送数据，首先要发送给路由器R2，所以R3和R2所在直连链路上的物理接口S1/0/0就是数据转发端口，也称为出接口。 只需在配置中指定接口即可。

配置完成后，查看各路由器的路由表信息：

查看路由表后，可以看到每台路由器都有主机1和主机2所在网段的路由信息​​。 再次在主机1上Ping主机2，观察现象。

3、实现全网接入，增强网络可靠性

经过上述操作，主机1和主机2之间已经实现了互通。 如果当前网络出现故障，主机1侧的网络管理员发现无法与主机2正常通信，于是首先测试与设备R1、R3的连通性。

可以看到，主机1与主机2的网关设备R3无法正常通信，因此网络管理员无法通过主机1登录R3来进一步排除故障。

目前的解决方案是将R2和R3之间直连网段的路由信息​​添加到R1的路由表中，并将R1和R2之间直连链路的路由信息​​添加到R3的路由表中。 这已得到实施。 整个网络的互操作性。

配置完成后，查看各路由器的路由表信息，查看内容； 然后主机1可以ping通主机2的网关设备R3。

测试成功，主机1可以与R3正常通信，此时主机2也可以与R1正常通信。

4、使用默认路由进行简单的网络优化

通过适当减少设备上的配置工作量，可以帮助网络管理员更轻松地排查问题，并且相对少量的配置也可以减少配置过程中出错的可能性。 另一方面，也可以相对减轻设备本身硬件的负担。

现在，在R1上配置一条默认路由，即目的网段和掩码均为0，表示任意网络，下一跳为10.0.12.2，并删除之前两条静态路由。

再次测试主机1和主机2之间的通信。

通信正常，证明使用默认路由不仅可以达到与静态路由相同的效果，而且还可以减少配置量。 同时在R3上进行相应配置。

再次测试Host与Host 2之间的通信。

可以看到主机1和主机2通信正常。

强调：配置过程中，顺序是先配置默认路由，再删除原来的静态路由配置。 该操作可以避免网络通信中断，即配置过程中要注意操作的规范性和合理性。

静态路由配置中，可以指定下一跳IP地址，也可以指定出接口。 这两种方法有什么区别？

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⑴路由搜索时：指定下一跳，则会再进行一次路由递归搜索，并使用下一跳递归获取出接口；

⑵二层地址解析：指定下一跳使用最后递归下一跳IP地址来解析下一跳二层地址。 如果指定了出接口的路由，则匹配数据包后直接使用目的地址解析下一跳地址。