你要的我都有！详解静态路由的原理和配置！！！

一 路由原理

路由器工作在OSI参考模型的网络层，它的重要作用是为数据包选择最佳路径，最终送达目的地。

在只有一个网段的网络中，数据包可以很容易从源主机到达目标主机，但如果一台计算机要和非本网段的计算机进行通信，数据包可能就要经过多个路由器。

路由器需要其根据路由表来转发数据。

1.路由器的工作原理

路由器就是互联网中的中转站，网络中的数据包就是通过一个一个的路由器转发到目的网络的。

图解路由器工作原理：
（1）主机1.1要发送数据包给主机4.1，因为IP地址不在同一网段，所以主机会将数据包转发给本网段的网关路由器A。

（2）路由器A接收到数据包，先查看数据包IP首部中的IP地址，在查找自己的路由表。数据包的目标IP是4.1，属于4.0网段，路由器A在路由表中查到网段转发的接口是S0接口。于是，路由器A将数据包从S0接口转发出去。

（3）网路中的每路由器都是按照这样的步骤转发数据的，直到达到路由器B,再用同样的转发方法从E0接口转发出去，最后主机4.1接收到这个数据包。

2.路由表的形成

路由表是在路由器中维护路由条目的合集，路由器根据路由表做路径选择。

（1）直连网段

当在路由器上配置了接口的IP地址，并且接口状态为“up”时，路由器中出现直连路由项。

（2）非直连网段

对于不直接在路由器上的网段，就需要使用静态路由或者动态路由将这些网段以及如何转发设置到路由表中。

二 静态路由和默认路由

1.静态路由

静态路由是由管理员在路由器中手动配置的固定路由。

静态路由用于网络规模不大，拓扑结构相对固定的网络中。

静态路由器的特点：
①静态路由是单向的。
要实现双向通信，必须通信双方配置双向的静态路由。

②允许对路由的行为进行精准的控制。
可以通过静态路由来控制数据包在网络中的流动。

③静态路由的不足是缺乏灵活性。
不能根据网络的变化灵活改变，当网络拓扑更新时，必须重新配置静态路由。

2.默认路由

默认路由是一种特殊的静态路由，是当路由表中与数据包的目的地址之间没有匹配表项时路由做出的选择。如果没有默认路由，那么目的地址不在路由表中没有匹配表项的数据包将会被丢弃。

默认路由多应用在末梢网络中，会大大简化路由器的配置，减轻管理员的工作负担，提高网络性能。

末梢网路是指只有一个唯一的路径能达到其他网络。

3.路由器转发数据包的封装过程

图解说明：
Host A向Host B发送数据，路由器对数据包如何封装。
（1）Host A在网络层将来自上层的报文封装成IP数据包，其首部包含了源地址和目的地址（源地址IP192.168.1.2，目的地址IP192.168.2.2）。两个地址不在同一个网段，因此发给Host B的数据包需要经过网关路由器A进行转发。

（2）Host A通过ARP请求获得路由器A 的MAC地址00-00-00-00-00-22。在数据链路层Host A将IP数据包封装成以太网数据帧（首部源MAC00-00-00-00-00-11,目的MAC00-00-00-00-00-00-22)。

（3）路由器A从E0接口接收到数据帧，把数据链路层的封装去掉。IP数据包需要转发，路由器A查找自己的路由表，寻找目标IP192.168.2.2,然后根据路由表将数据包转发到E1接口。

（4）在E1接口路由器A重新封装以太网帧（源MAC00-00-00-00-00-33，目标MAC00-00-00-00-00-44）

（5）路由器B从E1 接口接收到数据帧，把数据链路层的封装去掉，对目的IP地址进行检查，与路由表匹配，根据路由表的下一跳信息转发到E0接口。路由器B发现目的网段与E0 接口直接相连，通过ARP广播，路由器B获得Host B的MAC00-00-00-00-00-66。路由器B再将IP数据包封装成以太网帧（源MAC00-00-00-00-00-55,目标MAC00-00-00-00-00-66），封装完毕将数据帧从E0接口发给Host B。

4.实操设置

实验要求：对路由器和主机进行配置使不同网段的2台主机通过2台路由器能实现通信。

（1）配置主机PC1和PC2

①配置PC1 的IP地址为192.168.1.2，子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.1.1

②配置PC2的IP地址为192.168.2.2，子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.2.1

（2）配置路由器AR1

①进入系统视图

②改路由器名称为AR1

③接口IP设置
接口g0/0/0 ip address 192.168.1.1 24
接口g0/0/1 ip address 10.0.0.1 8

④设置静态路由
ip route-static 192.168.2.0 24 10.0.0.2

⑤保存设置

<Huawei>system-view
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname AR1

[AR1]interface g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 24
Apr  5 2021 15:16:01-08:00 AR1 %%01IFNET/4/LINK_STATE(l)[0]:The line protocol IP
 on the interface GigabitEthernet0/0/0 has entered the UP state. 
 
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.0.1 8
Apr  5 2021 15:16:27-08:00 AR1 %%01IFNET/4/LINK_STATE(l)[1]:The line protocol IP
 on the interface GigabitEthernet0/0/1 has entered the UP state. 
 
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[AR1]ip route-static 192.168.2.0 24 10.0.0.2

[AR1]quit
<AR1>save
  The current configuration will be written to the device. 
  Are you sure to continue? (y/n)[n]:y
  It will take several minutes to save configuration file, please wait........
  Configuration file had been saved successfully
  Note: The configuration file will take effect after being activated
<AR1>

（3）配置路由器AR2

①进入系统视图

②改路由器名称为AR2

③接口IP设置
接口g0/0/0 ip address 192.168.2.1 24
接口g0/0/1 ip address 10.0.0.2 8

④设置静态路由
ip route-static 192.168.1.0 24 10.0.0.1

⑤保存设置

<Huawei>system-view
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname AR2

[AR2]interface g0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.2.1 24
Apr  5 2021 15:23:38-08:00 AR2 %%01IFNET/4/LINK_STATE(l)[0]:The line protocol IP
 on the interface GigabitEthernet0/0/0 has entered the UP state. 
 
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.0.2 8
Apr  5 2021 15:24:13-08:00 AR2 %%01IFNET/4/LINK_STATE(l)[1]:The line protocol IP
 on the interface GigabitEthernet0/0/1 has entered the UP state. 
 
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]quit
[AR2]ip route-static 192.168.1.0 24 10.0.0.1

[AR2]quit
<AR2>save
  The current configuration will be written to the device. 
  Are you sure to continue? (y/n)[n]:y
  It will take several minutes to save configuration file, please wait.......
  Configuration file had been saved successfully
  Note: The configuration file will take effect after being activated
<AR2>

（4）主机PC1和PC2进行ping通测试

①PC1 ping PC2测试
ping 192.168.2.2

②PC2 ping PC1 测试
ping 192.168.1.2