静态路由综合实验

本文详细描述了一个关于192.168.1.0/24网络的子网划分和路由器接口IP配置过程,包括拓扑设计、环回接口设置、路由静态配置以及如何实现全网可达性和故障模拟处理。

题目

首先根据题目条件和拓扑设计对192.168.1.0/24进行子网划分

拓扑设计 ---IP地址规划
192.168.1.0/24
骨干:
192.168.1.0/30       192.168.1.4/30      192.168.1.8/30     
192.168.1.12/30     192.168.1.16/30    192.168.1.20/30
                        环回接口                                       汇总
192.168.1.32/28      192.168.1.48/28              R1---192.168.1.32/27
192.168.1.64/28      192.168.1.80/28              R2----192.168.1.64/27
192.168.1.96/28      192.168.1.112/28            R3----192.168.1.96/27
192.168.1.128/28    192.168.1.144/28            R4----192.168.1.128/27

这个实验拓扑设计以及路由器接口IP环回接口汇总如下图

在开启设备前记得一定要先个R4增加一个接口

正式进行实验:首先对个路由器接口配置IP地址以及下一跳端口

R1:
[r1]int g0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 30
[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.5 30

[r1]interface LoopBack 0
[r1-LoopBack0]ip add 192.168.1.33 28
[r1-LoopBack0]interface LoopBack 1
[r1-LoopBack1]ip add 192.168.1.49 28

[r1]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.2
[r1]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.6
[r1]ip route-static 192.168.1.8 30 192.168.1.2
[r1]ip route-static 192.168.1.12 30 192.168.1.6
[r1]ip route-static 192.168.1.128 27 192.168.1.10
[r1]ip route-static 192.168.1.128 27 192.168.1.14
[r1]ip route-static 192.168.1.16 30 192.168.1.10
[r1]ip route-static 192.168.1.16 30 192.168.1.14
 

R2:
[r2]interface g0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.2 30
[r2-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.9 30

[r2]interface LoopBack 0
[r2-LoopBack0]ip add 192.168.1.65 28
[r2-LoopBack0]interface LoopBack 1
[r2-LoopBack1]ip add 192.168.1.81 28

[R2]ip route-static 192.168.1.4 30 192.168.1.1
[R2]ip route-static 192.168.1.12 30 192.168.1.10
[R2]ip route-static 192.168.1.16 30 192.168.1.10
[R2]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.1
[R2]ip route-static 192.168.1.128 27 192.168.1.10
[R2]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.13
[R2]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.6
 

R3:
[r3]int g0/0/0
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.6 30
[r3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.13 30

[r3]interface LoopBack 0
[r3-LoopBack0]ip add 192.168.1.97 28
[r3-LoopBack0]interface LoopBack 1
[r3-LoopBack1]ip add 192.168.1.113 28

[r3]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.5
[r3]ip route-static 192.168.1.0 30 192.168.1.5
[r3]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.2
[r3]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.9
[r3]ip route-static 192.168.1.8 30 192.168.1.14
[r3]ip route-static 192.168.1.128 27 192.168.1.14
[r3]ip route-static 192.168.1.16 30 192.168.1.14

R4:
[r4]int g0/0/0
[r4-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.10 30
[r4-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r4-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.14 30
[r4-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[r4-GigabitEthernet0/0/2]ip add 192.168.1.17 30
[r4-GigabitEthernet0/0/2]int e4/0/0
[r4-Ethernet4/0/0]ip add 192.168.1.21 30

[r4]int LoopBack 0
[r4-LoopBack0]ip add 192.168.1.129 28
[r4]int LoopBack 1
[r4-LoopBack1] add 192.168.1.145 28

[r4]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.9
[r4]ip route-static 192.168.1.0 30 192.168.1.9
[r4]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.1
[r4]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.5
[r4]ip route-static 192.168.1.4 30 192.168.1.13
[r4]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.13

R5:
[r5]int g0/0/0
[r5-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.18 30
[r5-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r5-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.22 30

[r5]int LoopBack 0
[r5-LoopBack0]ip add 5.5.5.1 24

[r5]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.17
[r5]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.17
[r5]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.17
[r5]ip route-static 192.168.1.128 27 192.168.1.17
[r5]ip route-static 192.168.1.0 30 192.168.1.17
[r5]ip route-static 192.168.1.4 30 192.168.1.17
[r5]ip route-static 192.168.1.8 30 192.168.1.17
[r5]ip route-static 192.168.1.12 30 192.168.1.17

要达到全网可通,下来我们要给每个路由器配置省缺路由
R1
[r1]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.2
[r1]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.6

R2
[r2]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.10

R3
[r3]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.14

R4
[r4]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.22 preference 61(选择优先级)

此时我们已经达到全网可通
用R1去pingR5的环回接口

对R5选择优先级

接下来查看R5的路由表

此时并没有显示我们刚设置的优先级
通过模拟故障,关闭 g0/0/0 192.168.1.18这个接口
[R5]int g0/0/0
[R5]shutdown


再次查看路由表,此时显示了优先级

最后一步为环路和黑洞的出现增加一个空接口

[R1]ip route-static 192.168.1.32 27 NULL0

[R2]ip route-static 192.168.1.64 27 NULL0

[R3]ip route-static 192.168.1.96 27 NULL0

[R4]ip route-static 192.168.1.128 27 NULL0
 

此时我们的实验就完成了

# 题目重述 根据提供的网络拓扑和需求,完成如下静态路由综合实验配置: 1. 全网使用 `192.168.1.0/24` 进行 IP 地址分配。 2. AR5 作为 DHCP 服务器为 PC 分配 IP 地址。 3. 每台路由器(AR1~AR5)均配置两个环回接口(Loopback)。 4. AR4 与 AR5 之间的主链路为 1000M,备份链路为 100M,实现链路冗余。 5. 全网尽量实现负载均衡,优化 R6 路由表,减少条目数量,并避免环路。 6. 所有设备间通信可达。 --- # 详解 ### 一、IP 地址规划(基于 `192.168.1.0/24`) 由于全网共用 `192.168.1.0/24`,需划分子网以满足不同网段需求。假设使用 VLSM 进行合理划分: | 网段用途 | 子网 | 子网掩码 | 可用主机 | |--------|------|---------|--------| | AR1-AR2连接 | 192.168.1.0 | /30 | 2 | | AR2-AR3连接 | 192.168.1.4 | /30 | 2 | | AR3-AR4连接 | 192.168.1.8 | /30 | 2 | | AR4-AR5主链路(1000M) | 192.168.1.12 | /30 | 2 | | AR4-AR5备链路(100M) | 192.168.1.16 | /30 | 2 | | PC1 接入 LSW1 | 192.168.1.32 | /27 | 30 | | Loopback 统一网段(虚拟) | 192.168.2.x ~ 192.168.3.x | /32 或 /24 | - | > 注:实际中可将环回地址设为 `192.168.2.x` 和 `192.168.3.x` 等私有地址段。 --- ### 二、各设备基础配置 #### AR5 配置 DHCP 服务(为 PC1/PC2 分配地址) ```bash ip pool pc-pool network 192.168.1.32 mask 255.255.255.224 gateway-list 192.168.1.33 dns-list 8.8.8.8 ``` 启用全局 DHCP: ```bash dhcp enable interface GigabitEthernet0/0/1 ip address 192.168.1.33 255.255.255.224 dhcp select global ``` --- #### 各路由器环回接口示例(以 AR1 为例) ```bash interface LoopBack0 ip address 192.168.2.1 255.255.255.255 interface LoopBack1 ip address 192.168.3.1 255.255.255.255 ``` 其余 AR2~AR5 类似,分别设置 `.2`, `.3`, `.4`, `.5`。 --- ### 三、静态路由与浮动静态路由设计 #### 主路径:AR4 → AR5 使用 1000M 链路(优先) 在 AR4 上配置主路由: ```bash ip route-static 192.168.2.5 255.255.255.255 192.168.1.13 preference 60 ip route-static 192.168.3.5 255.255.255.255 192.168.1.13 preference 60 ``` #### 备份路径:通过 100M 链路(低速备份) ```bash ip route-static 192.168.2.5 255.255.255.255 192.168.1.18 preference 100 ip route-static 192.168.3.5 255.255.255.255 192.168.1.18 preference 100 ``` > preference 值越大优先级越低,故主链路用 60,备份用 100。 --- ### 四、负载均衡(等价静态路由) 若存在多条开销相同的路径(如 AR1→AR2→AR3 和 AR1→R→AR3),可配置等价静态路由实现负载分担: ```bash ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.1.6 ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.1.10 ``` 设备自动进行负载均衡(基于流或包)。 --- ### 五、路由汇总(减少路由表规模) 在靠近核心的位置进行汇总,例如 R6(假设为汇聚路由器): 将 AR1~AR5 的环回地址汇总: - `192.168.2.0/24` 汇总所有 LoopBack0 - `192.168.3.0/24` 汇总所有 LoopBack1 配置: ```bash ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 NULL0 ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 NULL0 ``` 再通过默认路由或明细注入上游,避免明细泛滥。 --- ### 六、防环措施 - **避免递归查询失败**:确保下一跳可达。 - **黑洞路由**:对汇总网段添加指向 `NULL0` 的路由防止环路。 - **精确匹配顺序**:更长前缀优先,避免默认路由覆盖。 - **禁用不必要的动态协议干扰**:本实验为纯静态环境。 --- ### 七、验证全网可达性 - 在任意 PC 或路由器执行 `ping` 测试: - `ping 192.168.1.34`(PC1) - `ping 192.168.2.5`(AR5 环回) - 查看路由表:`display ip routing-table` - 查看 ARP 表:确认二层连通性 - 关闭主链路测试备份是否生效 --- # 知识点 ## 1. 静态路由与浮动静态路由 通过手动配置路由条目及优先级(preference),实现主备路径切换,用于链路冗余。 ## 2. VLSM 与 CIDR 汇总 可变长子网掩码划分子网;CIDR 将多个连续网络聚合成一条路由,减小路由表规模。 ## 3. 黑洞路由与防环机制 创建指向 NULL0 的路由吸收流量,防止因汇总导致的数据包误转发形成环路。
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