靜態路由！靜態路由！靜態路由！原理與配置

本次和各位小夥伴分享的是靜態路由的原理和配置，接下來我會從如下幾個方面來和你們進行解析：
1.路由器的工做原理
2.路由表的造成
3.靜態路由和默認路由
4.路由器轉發數據包的封裝過程
5.靜態路由和默認路由的配置

首先咱們講講路由的原理：

路由器工做在OSI參考模型的網絡層，它的重要做用是爲數據包選擇最佳路徑，最終送達目的地。
如下圖爲例來講明如下路由的技術是怎麼樣的：

在只有一個網段的網絡中，數據包能夠很容易的從源主機到達目標主機。可是若是一臺計算機要和非本網段的計算機通訊，數據包就要通過不少路由器。如上圖所示，主機A和主機B所在的網段被許多路由器隔開，這時若是兩臺 主機須要通訊的話就要經過中間這些路由器，這時候最重要的問題就是如何選擇到達目的地的路徑。數據包從主機A到主機B有多條路徑可供選擇，可是很顯然這些路徑中總有一條是最好最快的。所以，爲了可以提升網絡的訪問速度就須要有一種方法來判斷從源主機到目標主機所通過的最佳路徑從而進行轉發，這就是路由的技術！
一.路由器的工做原理：
根據路由錶轉發數據：

具體過程以下：
1.主機1.1要發送數據到主機4.1
2.Data到達路由器A，查看路由表匹配路由條目，4.0網段從S0出口出
3.Data到達路由器B，查看路由表匹配路由條目，4.0網段從E0出口出
4.主機4.1從E0端口接收到數據包
核心：傳輸過程當中查看路由表匹配正確對應的接口

二.路由表的造成：
路由表的定義：
1.路由器中維護的路由條目的集合
2.路由器根據路由表作路徑選擇
路由表的造成

• 直連網段：配置IP地址，端口爲UP狀態，造成直連路由
• 非直連網段：本身身上的是直連網段，別人身上的是非直連網段
  具體以下圖：
  

三.靜態路由：
1.由管理員手工配置的，是單向的
2.缺少靈活性
綜上所述：靜態路由用於網絡規模不大、拓撲結構相對固定的網絡中

如上圖所示：若是路由器A須要將數據發送到非直連網段192.168.1.0，就須要在路由器A上添加靜態路由。

四.默認路由：
當路由器在路由表中找不到目標網絡的路由條目時，路由器把請求轉發到默認路由接口（例如咱們在網頁沒法鏈接時會跳轉到404頁面）

如上圖所示：路由器B右側的192.168.1.0位末梢網絡，這個網絡中的主機要訪問其餘網絡必需要經過路由器B和路由器A，沒有第二條路徑，這樣就能夠在路由器B上配置一條默認路由。只要是192.168.1.0中的主機要訪問其餘網絡，這樣的數據包發送到路由器B以後，路由器B就會按照默認路由來轉發（轉發到路由器A的S0接口），而無論該數據包的目的地址究竟是哪一個網絡。
綜上對於靜態和動態路由的描述獲得以下結論：靜態路由優先級高於默認路由！

五.路由器轉發數據包的分裝過程：
首先咱們大致瞭解一下：

• 路由器上兩個接口分別是兩個不一樣網段
• 路由器鏈接交換機，交換機鏈接多臺PC機
• 路由器的兩個不一樣的端口出去到交換機的就爲兩個不一樣的廣播域
• 路由器起到物理隔絕廣播的設備
• 此時一個廣播域發生廣播，另外一個廣播域是收不到的
  
  下面咱們就上圖進行詳細說明：
  1.首先咱們要清楚的是源IP是HOST A的192.168.1.2，目標IP是HOST B的192.168.2.2
  2.此時HOST A會發出ARP廣播，到達E0口，到達以後網關會對其進行解析，解析完成以後會回饋本身的MAC地址給HOST A
  3.接下來此處爲第一次封裝：HOST A在接到回饋以後將本身的 00-11-12-21-11-11做爲源MAC，將A的回饋00-11-12-21-22-22做爲目標MAC發送至A的E0端口
  4.路由器A從E0收到數據包以後檢查目標MAC是否爲本身，確認此數據包是要經過本身的路由轉發，因此路由器A會查找本身的路由表，尋找與目標192.168.2.2相匹配的路由表項，而後根據路由表的下一跳地址將數據包轉發到E1接口
  5.在E1接口路由器A從新封裝，此時源MAC地址爲E1接口的00-11-12-21-33-33，目標MAC地址爲與之相連的路由器B的E1接口的00-11-12-21-44-44
  6.路由器B從E1接口接收到數據幀以後一樣會把數據鏈路層的封裝去掉對目的IP地址進行檢查，並與路由表進行匹配，而後根據路由表的下一跳信息將數據包轉發到E0接口
  7.此時路由器B發現目標網段與本身的E0接口直接相連，經過ARP廣播，獲得HOST B的回饋得知其MAC地址爲00-11-12-21-66-66
  8.此時路由器B再將本身E0端口的00-11-12-21-55-55做爲源MAC地址，將回饋獲得的HOST B的00-11-12-21-66-66做爲目標MAC地址進行封裝以後由E0端口發至HOST B，此時就完成了數據包的轉發。
  綜合上述案例咱們能夠記住如下口訣：IP始終不變，MAC始終在變（通過一個接口改變一次）

交換與路由對比：
路由工做在網絡層

1. 根據「路由表」轉發數據
2. 路由選擇
3. 路由轉發
   交換工做在數據鏈路層
4. 根據「MAC地址表」轉發數據
5. 硬件轉發

六.靜態路由和默認路由的配置：

1. 靜態路由的配置
   Router（config）#ip route network mask {affress | interface}
   其中各個參數的含義以下：
   • network：目的網絡地址
   • mask：子網掩碼
   • address：到達目的網絡通過的下一跳路由器的接口地址
   • interface：到達目的網絡的本地接口地址
2. 默認路由的配置
   Router（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 address
   其中各個參數的含義以下：
   • 「0.0.0.0 0.0.0.0」：表明任何網絡，也就是說發往任何網絡的數據包都轉發到命令指定的下一個路由器接口地址
     *address：到達目的網段通過的下一跳路由器的接口地址

如何實現兩臺主機互通：
在沒有配置路由條目的狀況下
讓RI知道30.0.0.0，讓R2知道10.0.0.0，具體過程以下圖所示：

實現內網主機訪問Internet服務器：
具體以下圖所示：

對網絡進行排錯的時候須要用到的方法：
1.分層檢查：

• 從物理層檢查，查看端口狀態來排除接口線纜等問題
• 查看IP地址和路由等的配置是否正確
  2.分段檢查：
• 將網絡劃分紅多個小段，逐段排除錯誤