11路由基础--路由表/静态配置/回环

路由基础精讲
本文深入讲解路由技术,包括路由表、静态路由、直连路由、动态路由等概念,以及路由的形成、选路原则和配置方法。探讨了路由在企业网络中的应用,如负载分担、主备备份和缺省路由的设置。

路由基础–路由表/静态

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#简介
路由技术是Internet得以持续运转的关键所在。
路由是极其有趣而又复杂的课题,永远的话题。
企业网络的拓扑结构一般会比较复杂,不同的部门,或者总部和分支可能处在不同的网络中,此时就需要使用路由器来连接不同的网络,实现网络之间的数据转发。

关键术语

术语说明类别
路由Routing从源头到目标的路径
不同网络间的转发过程
火车
路由表Routing Table路由信息的集合
路由的依据
时刻表
路由器Router具有路由功能的设备火车站
默认网关Default Gateway通常是路由设备的接口IP地址火车站的地址
dis ip routing-table
dis ip routing-table protocol static

路由过程图解

01 IP路由过程
在这里插入图片描述
当路由器(或其他三层设备)收到一个IP数据包时,会查看数据包的IP头部中的目的IP地址,并在路由表中进行查找,在匹配到最优的路由后,将数据包扔给该路由所指的出接口或下一跳

三层交换机中存在mac地址表和route表,不冲突
先解封装,看二层信息,与mac地址表比对,然后再看三层信息,对比route表。

02路由器转发数据包
在这里插入图片描述

一个核心概念
三个关键:出接口,下一跳,目标网络

下一跳可以有多个,涉及路由选路
03路由选路
在这里插入图片描述

路由器工作内容

  • 收到数据包查看目标IP地址
  • 在路由表中选择最佳路径
  • 维护路由表

路由表解析

dis ip routing-table # 查看路由表

04IP路由表
在这里插入图片描述
路由表中经过算法,存放了最优的选路(为了达成要求,调整参数,使其显示要求的路由,而不是默认路由)。其他作为备份

路由表字段说明
Destination目标,用来标识IP包的目标地址或目标网络
Mask掩码选择最佳路由的重要判断依据(最长匹配原则)
Protocol协议,路由的来源,学习方式
Preference优先级,比较不同路由来源到达相同目标网络的优先级,越低越优先
Cost度量值,比较相同路由来源到达相同目标网络的不同路径的优先级,越低越优先
Flags路由表标识,有5种
NextHop下一跳,指明IP包所经路由的下一个路由器的接口地址
Interface出接口,指明IP包将从该路由器的那个接口转发出去

protocol:static静态=60 direct直连=0
RIP=100 OSPF=10 BGP isis

路由来源:直连,静态,动态ospf,rip
优先级不同(固定值可调):direct=0 ospf=10 static=60 rip=100

记忆:直连0伸手拿,ospf自动学10,static手动加慢60,rip周期学习慢100

05路由优先级

在这里插入图片描述

不同路由来源到达相同目标网络的优先级,越低越优先

比较优先级pre–比较不同方式
举例回家
公交20min
打车10min
步行50min

06路由度量

在这里插入图片描述

相同路由来源到达相同目标网络不同路径的优先级,越低越优先

比较开销cost–比较同一种方式不同的路径
举例回家
公交1 10min
公交2 15min
公交3 40min

等价路由(ECMP)

Equal Cost Multi-Path

07等价路由
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对于同一个路由来源,当到达同一个目标网络有几条相同度量值的路由时,这些路由都会被加入到路由表中,数据包会在这几个链路上进行负载分担。

最长匹配原则:最终数据包匹配最佳路由的算法

08最长匹配原则加举例
在这里插入图片描述

9.1.2.1 最长匹配
00001001 00000001 00000010 00000001
8.0.0.0/8 (至少前8位已知一致)
00001000 00000000 00000000 00000000
9.0.0.0/8 (至少前8位已知一致)
00001001 00000000 00000000 00000000 匹配15位
9.1.0.0/16 (至少前16位已知一致)
00001001 00000001 00000000 00000000 匹配22位

0.0.0.0/0(至少前0位一致=什么都能一致)
匹配4位

路由表的形成、路由的来源

路由来源说明
直连路由路由器接口上的网络(接口配置了IP的地址并且开启)
静态路由管理员手工添加的网络
动态路由路由器之间动态学习到的网络

静态路由

简介

静态路由是由管理员手动配置和维护的路由。
静态路由配置简单,广泛应用于网络中。
静态路由还可以实现负载均衡和路由备份。
学习并掌握好静态路由的应用和配置是非常重要的。

dis ip interface brief 
dis ip routing-table 

直连配置示意

09直连路由拓扑
在这里插入图片描述

10直连路由配置信息
在这里插入图片描述

11ping演示

在这里插入图片描述

AR2220三个接口,不能两个接口配置同一个网段。
12同网段配置报错演示
在这里插入图片描述

直连问题→静态解决

如果只有直连路由,那么非直连网络就无法到达。
13直连路由问题
在这里插入图片描述
解决:手工配置方式为其创建静态路由,告诉路由器去往远端的网络路径

静态路由概述

  • 配置简单,开销小
  • 通过手动配置进行添加和维护
  • 无法根据拓扑的变化进行动态的响应
  • 适用于组网规模较小的场景,如果规模大,配置和维护的成本就会很高
  • 在大型网络中,往往采用动、静态路由结合的方式进行部署

静态路由配置命令

命令

ip route-static 目标网络 掩码/ 前缀(方便) 下一跳地址(优先)/出接口  #配置静态
ip route-s 192.168.1.0 24 10.0.1.2 
  • 如果出接口为以太网接口,则必须要指定下一跳地址
  • 如果出接口为串口(serial),可以使用下一跳或出接口来配置
  • 宽带拨号下一跳随机,不能写。只能写出接口。
  • 切记:通讯是双向的,不要忘记配置返回流量的路由

14静态路由配置举例
在这里插入图片描述

15静态拓扑及配置
在这里插入图片描述
单向配置可被抓包,但无回复。pc显示仍未ping不同
双向配置才可连通

16静态连通演示
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负载分担

17负载分担
在这里插入图片描述
18负载分担拓扑及配置
在这里插入图片描述

19AR1路由表
在这里插入图片描述
tracert [ip] 命令 查看经过路由

负载分担形成后,数据根据算法选择路径转发数据,有一来一回走不通路径,也有走同一路径等等。
一条链路断开后,另一条链路仍能工作。

主备备份

路由备份-浮动静态路由
20路由备份
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修改优先级。静态默认60,修改大一点,走优先级低的。

ip route-static 1.0.0.0 24 4.0.0.2 preference 61 #修改命令

21修改优先级-主备路由
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模拟:线路宕机后,备份线路被激活。

int g0/0/0 shutdown # 关
undo shutdown # 开

22关闭接口-关闭主线路
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23关闭接口显示备份
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24tracert显示路由路径
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缺省路由

25缺省路由
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  • 可以通过静态路由配置,也可以通过动态路由协议发布。

  • 在路由表中,以到网络0.0.0.0(掩码为0.0.0.0)的形式出现。

  • 通常用于末梢网络(如:家庭上网,企业出口,边界设备)

      ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0/0 下一跳/出接口 # 配置缺省路由
    

26配置缺省路由
在这里插入图片描述

根据最长匹配原则,找不到匹配项时,去找缺省路由。

Loopback

回环口,逻辑的,虚拟的接口。

27loopback
在这里插入图片描述
interface loopback 编号 # 创建或配置一个回环口,创建后,默认up

作用:

  • 模拟直连网段,可用于测试(不接pc,不同网段ping通)
  • 设备管理(稳定)
  • 供其他协议使用(OSPF、BGP、MPLS等)
  • SNMP Traps 消息的源地址
  • 其他用途(用途广泛)
<think>嗯,用户想了解ENSP中静态路由配置的实验原理。首先,我需要回忆一下静态路由的基本概念。静态路由是管理员手动配置的,不像动态路由那样自动学习。这在小型网络里很实用,因为配置简单,不需要复杂的协议。不过,如果网络拓扑变化了,管理员就得手动更新,这可能比较麻烦。 接下来,用户提到的是华为的eNSP,所以得结合华为设备的配置方法来解释。根据引用里的内容,静态路由配置命令是ip route-static,后面跟目标网络、子网掩码和下一跳地址。比如引用[2]中的例子,在R1上配置到子网3的路由,下一跳是192.168.2.2。这应该涉及到路由表的添加,让路由器知道如何转发数据包。然后,实验原理可能包括几个关键点:直连路由静态路由的优缺点、默认路由和防止环路的方法。直连路由是自动生成的,而静态路由需要手动设置。默认路由则是用于处理未知目的地的流量,比如引用[3]和[4]提到的,配置默认路由可以将所有未知流量发送到指定下一跳,这在边缘路由器上很常见。防止环路的问题,引用[1]和[3]提到了配置下一跳为null0接口,这样可以丢弃某些数据包,避免无限循环。这在配置静态路由时很重要,特别是当网络有冗余路径时,需要小心避免路由环路。另外,优先级的概念也很重要。华为设备中,静态路由的默认优先级是60,数值越低优先级越高。当存在多条路由时,优先级高的会被优先选择。引用[3]提到配置优先级后,路由器会优先考虑高优先级的路由,这影响路由选择的过程。实验步骤可能包括配置接口IP、添加静态路由、设置默认路由和验证连通性。比如,用displayip routing-table查看路由表,ping命令测试连通性。这些步骤在引用[1]和[2]中有示例,需要详细说明。用户可能需要了解为什么静态路由适合小型网络,而动态路由适合大型的。引用[4]提到静态路由的弊端是不适用于大型网络,因为变动时维护困难。而优点是不占用太多资源,适合稳定的环境。总结起来,实验原理应该涵盖静态路由的工作机制、配置方法、优缺点、相关概念如默认路由和优先级,以及防止环路的措施。需要结合华为设备的命令和实际配置步骤,用例子说明如何实现全网可达,并验证配置的正确性。可能还需要对比动态路由,突出静态路由的适用场景。比如引用[3]和[4]指出静态路由配置简单,资源占用少,但缺乏灵活性。用户可能想知道在什么情况下选择静态路由,这时候需要引用这些内容来支持。 最后,生成的相关问题要围绕静态路由配置细节、优化方法、应用场景和与动态路由的比较,帮助用户进一步理解。</think>### ENSP静态路由配置实验原理详解 #### 一、静态路由的核心机制 静态路由是由管理员**手动配置**的路由条目,路由器通过固定的路径表项实现数据包转发[^3]。其核心原理可总结为: $$ \text{目标网络} + \text{下一跳/出接口} \rightarrow \text{转发决策} $$ 例如在R1配置到子网192.168.3.0/24的静态路由: ```shell [R1]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2 # 下一跳为R2接口地址[^2] ``` #### 二、实验关键原理 1. **路由表构建原则** - 直连路由自动生成(接口IP+掩码) - 非直连网络需手动添加静态路由 - 路由匹配遵循**最长前缀匹配规则** 2. **环路防护机制** 通过设置黑洞路由防止路由回环: ```shell [R1]ip route-static 192.168.10.0 255.255.255.0 NULL0 # 丢弃特定流量[^1] ``` 3. **默认路由配置** 用于处理未知目标网络的流量,常用于边缘路由器: ```shell [R1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.254 # 指向出口网关[^3] ``` #### 三、华为设备特性实现 | 特性 | 配置示例 | 作用说明 | |-------------|------------------------------|------------------------------| | 优先级 | `preference 80` | 数值越小优先级越高(默认60)| | 负载分担 | 配置多条等价路由 | 流量分流提升带宽利用率 | | 路由聚合 | `ip route-static 172.16.0.0 255.255.0.0 ...` | 减少路由表规模 | #### 四、实验验证流程 1. **查看路由表** ```shell <R1>display ip routing-table # 确认静态路由已生效[^1] ``` 2. **连通性测试** ```shell <R1>ping 192.168.3.1 # 验证跨网段通信[^1] ``` #### 五、静态路由的适用性分析 **优势** - 无协议开销,节省带宽和计算资源 - 路径可控性强,适合安全要求高的场景[^4] **局限性** - 网络拓扑变更需手动调整 - 不适合超过20台路由器的复杂网络[^4]
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