静态路由的原理与配置（eNSP实验）

文章目录

• • 一、路由器的工作原理
  • • 路由概述
    • 路由器
  • 二、路由表的形成
  • • 路由表
    • 路由表的形成
  • 三、静态路由和默认路由
  • • 静态路由
    • 动态路由
    • 默认路由
  • 四、路由器转发数据包的封装过程
  • 五、静态路由和默认路由的配置
  • • 静态路由的配置
    • 默认路由的配置
  • 六、配置实例
  • • 配置实例一
    • 配置实例二
  • 七、交换与路由对比
  • 八、故障排查
  • • 分层检查
    • 分段检查
  • 九、理论总结
  • 十、实验
  • • 本地实验一
    • 本地实验二

一、路由器的工作原理

路由概述

• 路由是指从源主机到目标主机的转发过程，确保数据包能够通过多个网络跳转到达目的地。
• 路由器是关键设备，通过选择最佳路径，将数据包从源主机转发到目标主机。

路由器

• 路由器能够根据路由表将数据包转发到正确的目的地。
• 路由器在转发过程中选择最佳路径，以提高网络效率和可靠性。

二、路由表的形成

路由表

• 路由表是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，决定数据包的转发路径。

路由表的形成

• 直连网段
  • 配置IP地址，并确保端口处于UP状态，形成直连路由。
• 非直连网段
  • 通过静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中。静态添加和动态学习是两种主要方式。

三、静态路由和默认路由

静态路由

• 静态路由由管理员手工配置，适用于较小和稳定的网络环境。
• 静态路由的缺点是缺乏灵活性，适应变化较差。

动态路由

• 动态路由是自动学习的，通过路由协议动态更新路由表。
• 动态路由有两种方式：
  • 直接告诉路由器网段信息。
  • 告诉路由器路由条目信息（网段花销、跳数），路由器自行计算最优路径。

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，将请求转发到默认路由接口。
• 默认路由是一种特殊的静态路由，用于处理未知目标网络的流量。

四、路由器转发数据包的封装过程

• 路由器在转发数据包时会重新封装数据包的源和目的地址。

• 数据包经过路由器时，MAC地址和IP地址都可能发生变化，以适应不同的网络环境。

• 变化过程示例：

  

五、静态路由和默认路由的配置

静态路由的配置

• 使用命令 [Huawei] ip route-static network mask {address | interface} 配置静态路由。

默认路由的配置

• 使用命令 [Huawei] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 address 配置默认路由，其中 0.0.0.0 0.0.0.0 代表任何网络。

六、配置实例

配置实例一

• 实现两台主机互通：

  • 两台路由器默认没有对方网段的路由表项，需要配置静态路由。

  • 操作步骤：

    1. 配置PC1和PC2的IP地址。
    2. 配置R1和R2的主机名。

    [Huawei] sysname R1
    [Huawei] sysname R2
    

    1. 配置R1和R2接口的IP地址。

    [R1] int e0/0/0
    [R1-Ethernet0/0/0] ip add 10.0.0.1 24
    [R1-Ethernet0/0/0] un sh
    [R1-Ethernet0/0/0] q
    
    [R1] int e0/0/1
    [R1-Ethernet0/0/1] ip add 20.0.0.1 30
    [R1-Ethernet0/0/1] un sh
    [R1-Ethernet0/0/1] q
    
    [R2] int e0/0/0
    [R2-Ethernet0/0/0] ip add 30.0.0.1 24
    [R2-Ethernet0/0/0] un sh
    [R2-Ethernet0/0/0] q
    
    [R2] int e0/0/1
    [R2-Ethernet0/0/1] ip add 20.0.0.2 30
    [R2-Ethernet0/0/1] un sh
    [R2-Ethernet0/0/1] q
    

    1. 配置静态路由。

    [R1] ip route-static 30.0.0.0 255.255.255.0 20.0.0.2
    [R2] ip route-static 10.0.0.0 255.255.255.0 20.0.0.1
    

    1. 测试PC1是否能够ping通PC2。

配置实例二

• 实现内网主机访问Internet服务器：

  • 实验需求：PC1和PC2能ping通8.8.8.8。

  • 配置默认路由步骤（其余省略）：

    [R1] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 200.0.0.2
    [R2] ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 200.0.0.1
    

七、交换与路由对比

• 路由
  • 路由工作在网络层，根据“路由表”转发数据。
  • 进行路由选择和转发。
• 交换
  • 交换工作在数据链路层，根据“MAC地址表”转发数据。
  • 采用硬件转发，速度较快。

八、故障排查

分层检查

• 从物理层检查，查看端口状态来排除接口、线缆等问题。
• 查看IP地址和路由等的配置是否正确。
  • 使用命令 display ip interface brief 查看全局配置。
  • 使用命令 display this 查看局部配置。
  • 使用命令 display ip routing-table 查看路由表。

分段检查

• 将网络划分成多个小的段，逐段排除错误，确定故障点。

九、理论总结

• 数据包经过路由器时，MAC地址需要重新封装。
• 路由器通过路由表转发数据包，类似于交换机通过MAC地址表转发数据帧。
• 静态路由需要双向逐跳配置。
• 默认路由可简化末端路由器的路由表配置，简洁高效。

十、实验

本地实验一

• 目的：验证静态路由在多路由器环境中的配置和数据包转发的可行性。
• 需求分析：
  • 需求1
    • R1上ping -a 192.168.10.1 192.168.20.1，封装的数据包：源IP-192.168.10.1，目标：192.168.20.1
    • 数据去：R1配置路由：192.168.20.0/24 下一跳地址192.168.1.2
    • 数据回：R2配置路由：192.198.10.0/24 下一跳地址192.168.1.1
  • 需求2
    • R1上ping -a 192.168.30.1 192.168.10.1，封装的数据包：源IP-192.168.10.1，目标：192.168.30.1
    • 数据去：R1配置路由：192.168.30.0/24 下一跳地址192.168.2.3
    • 数据回：R3配置路由：192.198.10.0/24 下一跳地址192.168.2.1
  • 需求3
    • R2上ping -a 192.168.20.1 192.168.10.1，封装的数据包：源IP-192.168.20.1，目标：192.168.10.1
    • 数据去：R2配置路由：192.168.10.0/24 下一跳地址192.168.1.1
    • 数据回：R1配置路由：192.198.20.0/24 下一跳地址192.168.1.2
  • 需求4
    • R2上ping -a 192.168.20.1 192.168.30.1，封装的数据包：源IP-192.168.20.1，目标：192.168.30.1
    • 数据去：R2配置路由：192.168.30.0/24 下一跳地址192.168.3.3
    • 数据回：R3配置路由：192.198.20.0/24 下一跳地址192.168.3.2
  • 需求5
    • R3上ping -a 192.168.30.1 192.168.10.1，封装的数据包：源IP-192.168.30.1，目标：192.168.10.1
    • 数据去：R3配置路由：192.168.10.0/24 下一跳地址192.168.2.1
    • 数据回：R1配置路由：192.198.30.0/24 下一跳地址192.168.2.3
    • R3上ping -a 192.168.30.1 192.168.20.1，封装的数据包：源IP-192.168.30.1，目标：192.168.20.1
    • 数据去：R3配置路由：192.168.20.0/24 下一跳地址192.168.3.2
    • 数据回：R2配置路由：192.198.30.0/24 下一跳地址192.168.3.3
• 步骤：
  1. R1、R2、R3配置主机名及IP地址
  2. R1、R2、R3配置路由
     • <R1配置路由>
       ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.1.2
       ip route-static 192.168.30.0 24 192.168.2.3
     • <R2配置路由>
       ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.1.1
       ip route-static 192.168.30.0 24 192.168.3.3
     • <R3配置路由>
       ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.2.1
       ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.3.2
  3. R1ping测192.168.20.1 192.168.30.1
  4. R2ping测192.168.10.1 192.168.30.1
  5. R3ping测192.168.10.1 192.168.20.1
• 注意事项：
  1. 配置路由
  2. ping -a 后面跟源地址
     

本地实验二

• 目的：测试跨多个路由器的静态路由配置，以及确保数据包在复杂拓扑中的来回传输。
• 需求分析：
  • 需求1
    • 192.168.20.0/24访问192.168.10.0/24
    • 去R2–→R1–→R3
    • R2配置路由：ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.1.1
    • R1配置路由：ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.2.3
    • 回R3–→R2
    • R3配置路由：ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.3.2
  • 需求2
    • 192.168.20.0/24访问192.168.30.0/24
    • 去R2–→R3
    • R2配置路由：ip route-static 192.168.30.0 24 192.168.3.3
    • 回R3–→R2
    • R3配置路由：ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.3.2
• 步骤：
  1. R1、R2、R3配置主机名以及IP地址
  2. R1、R2、R3配置路由
     • R1配置路由
       ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.2.3
     • R2配置路由
       ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.1.1
       ip route-static 192.168.30.0 24 192.168.3.3
     • R3配置路由
       ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.3.2
  3. R2ping测试192.168.10.1 192.168.30.1
  4. 要求抓个包
• 注意事项
  1. 地址配置要正确，配置完成要检查
  2. ping -a 源地址 目标地址