静态路由综合实验

原创 已于 2022-09-17 10:56:09 修改 · 227 阅读 · 0 ·
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于 2022-09-16 15:23:37 首次发布
本文详细介绍了如何为一个包含5台路由器的网络拓扑结构进行IP地址分配和路由配置，确保全网可达并减少路由表条目。通过子网划分，分配了192.168.1.0/24范围内的多个子网，并为路由器的环回接口和接口分配了IP地址。在路由策略方面，设置了静态路由以实现网络通信，并通过设置默认路由和空接口防环策略确保网络连通性。此外，还讨论了R4与R5之间的链路故障切换策略，通过调整静态路由优先级实现在1000M和100M链路间的切换。

拓扑结构：

要求

1、除R5的环回地址已固定外，整个其他所有的网段基于192.168.1.9/24进行合理的IP地址划分

2、R1-R4每个路由器存在两个环回接口，用于模拟连接PC的网段；地址也在192.168.1.0/24这个网络范围内

3、R1-R4上不能直接编写到达5.5.5.0/24的静态路由，但依然可以访问

4、全网可达，尽量减少每台路由器，路由表条目的数量；避免环路出现

5、R4与R5之间，正常1000M链路通信，故障时自动改为100M

 使用的设备：5台路由器

解决网络拓扑：

1、确定广播域的个数

2、分配网段

3、配置IP地址 （优先配置路由器）

注：由于R3路由器只有三个接口但R3需要连接四根网线需要添加一个接口

方法：关闭R3路由器，右键设置，将拖拽至黄色提示区

 确定广播域的个数

根据拓扑结构图以及要求可知，本拓扑结构一共拥有15网段，其中一个网段已经给定IP地址

分配网段

其余14个网段将基于192.168.1.0/24进行网段划分

子网划分 --- 192.168.1.0/24

环回接口IP地址

192.168.1.0/27

192.168.1.0/28 和 192.168.1.16/28

192.168.1.32/27

192.168.1.32/28 和 192.168.1.48/28

192.168.1.64/27

192.168.1.64/28 和 192.168.1.80/28

192.168.1.96/27

192.168.1.96/28 和 192.168.1.122/28

192.168.1.128/27 - 192.168.1.159/27

路由接口IP地址

192.168.1.128/30 - 192.168.1.131/30

192.168.1.132/30 - 192.168.1.135/30

192.168.1.136/30 - 192.168.1.139/30

192.168.1.140/30 - 192.168.1.143/30

192.168.1.144/30 - 192.168.1.147/30

192.168.1.148/30 - 192.168.1.151/30

192.168.1.152/30 - 192.168.1.155/30

192.168.1.156/30 - 192.168.1.159/30

保留地址

192.168.1.160 - 192.168.1.191 27

192.168.1.192 - 192.168.1.223 27

192.168.1.224 - 192.168.1.255 27

 配置IP地址 

AR1:

<Huawei>system
[Huawei]sysname r1
[r1]interface g 0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.129 30
[r1-GigabitEthernet0/0/0]q
[r1]interface g 0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.1.137 30
[r1-GigabitEthernet0/0/1]q
[r1]interface LoopBack 0
[r1-LoopBack0]ip address 192.168.1.1 28
[r1-LoopBack0]q
[r1]interface LoopBack 1
[r1-LoopBack1]ip address 192.168.1.17 28
[r1-LoopBack1]q

AR2：

<Huawei>system
[Huawei]sysname r2
[r2]interface g 0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.130 30
[r2-GigabitEthernet0/0/0]q
[r2]interface g 0/0/1
[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.1.133 30
[r2-GigabitEthernet0/0/1]q
[r2]interface LoopBack 0
[r2-LoopBack0]ip address 192.168.1.33 28
[r2-LoopBack0]q
[r2]interface LoopBack 1
[r2-LoopBack1]ip address 192.168.1.49 28
[r2-LoopBack1]q
[r2]

AR3：

<Huawei>system
[Huawei]sysname r3
[r3]interface g 0/0/0
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.134 30
[r3-GigabitEthernet0/0/0]q
[r3]interface g 0/0/1
[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.1.145 30
[r3-GigabitEthernet0/0/1]q
[r3]interface g 0/0/2
[r3-GigabitEthernet0/0/2]ip address 192.168.1.149 30
[r3-GigabitEthernet0/0/2]q
[r3]interface g 4/0/0
[r3-GigabitEthernet4/0/0]ip address 192.168.1.142 30
[r3-GigabitEthernet4/0/0]q
[r3]interface LoopBack 0
[r3-LoopBack0]ip address 192.168.1.97 28
[r3-LoopBack0]q
[r3]interface LoopBack 1
[r3-LoopBack1]ip address 192.168.1.123 28
[r3-LoopBack1]q
[r3]

AR4：

<Huawei>system
[Huawei]sysname r4
[r4]interface g 0/0/0
[r4-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.141 30
[r4-GigabitEthernet0/0/0]q
[r4]interface g 0/0/1
[r4-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.1.138 30
[r4-GigabitEthernet0/0/1]q
[r4]interface LoopBack 0
[r4-LoopBack0]ip address 192.168.1.65 28
[r4-LoopBack0]q
[r4]interface LoopBack 1
[r4-LoopBack1]ip address 192.168.1.81 28
[r4-LoopBack1]q
[r4]

AR5：

<Huawei>system
[Huawei]sysname r5
[r5]interface g 0/0/0
[r5-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.146 30
[r5-GigabitEthernet0/0/0]q
[r5]interface g 0/0/1
[r5-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.1.150 30
[r5-GigabitEthernet0/0/1]q
[r5]interface LoopBack 0
[r5-LoopBack0]ip address 5.5.5.5 24
[r5-LoopBack0]q
[r5]

此时IP地址已经配置成功，但此时网络不能正常通信，按要求操作配置静态路由

4、全网可达，尽量减少每台路由器，路由表条目的数量；避免环路出现

R1
[r1]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.130
[r1]ip route-static 192.168.1.132 30 192.168.1.130
[r1]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.138
[r1]ip route-static 192.168.1.140 30 192.168.1.138
[r1]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.138
[r1]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.130
[r1]ip route-static 192.168.1.144 29 192.168.1.130
[r1]ip route-static 192.168.1.144 29 192.168.1.138
R2
[r2]ip route-static 192.168.1.0 27 192.168.1.129
[r2]ip route-static 192.168.1.136 30 192.168.1.129
[r2]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.129
[r2]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.134
[r2]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.134
[r2]ip route-static 192.168.1.140 30 192.168.1.134
[r2]ip route-static 192.168.1.144 29 192.168.1.134
R3
[r3]ip route-static 192.168.1.0 27 192.168.1.133
[r3]ip route-static 192.168.1.0 27 192.168.1.141
[r3]ip route-static 192.168.1.128 30 192.168.1.133
[r3]ip route-static 192.168.1.136 30 192.168.1.141
[r3]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.133
[r3]ip route-static 192.168.1.64 27 192.168.1.141
R4
[r4]ip route-static 192.168.1.0 27 192.168.1.137
[r4]ip route-static 192.168.1.128 30 192.168.1.137
[r4]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.137
[r4]ip route-static 192.168.1.32 27 192.168.1.142
[r4]ip route-static 192.168.1.132 30 192.168.1.142
[r4]ip route-static 192.168.1.96 27 192.168.1.142
[r4]ip route-static 192.168.1.144 29 192.168.1.142
R5
[r5]ip route-static 192.168.1.128 28 192.168.1.145
[r5]ip route-static 192.168.1.0 25 192.168.1.145

3、R1-R4上不能直接编写到达5.5.5.0/24的静态路由，但依然可以访问，即加入缺省路由

R1
[r1]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.130
[r1]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.138
R2
[r2]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.134
R3
[r3]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.146
R4
[r4]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.142

防环，配上空接口

R1
[r1]ip route-static 192.168.1.0 27 NULL 0
R2
[r2]ip route-static 192.168.1.32 27 NULL 0
R3
[r3]ip route-static 192.168.1.96 27 NULL 0
R4
[r4]ip route-static 192.168.1.64 27 NULL 0

5、R4与R5之间，正常1000M链路通信，故障时自动改为100M

修改静态路由的优先级来实现

AR3
[r3]ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.1.150 preference 61
AR5
[r5]ip route-static 192.168.1.128 28 192.168.1.149 preference 61
[r5]ip route-static 192.168.1.0 25 192.168.1.149 preference 61

测试关闭0/0/1口后是否可以正常访问5.5.5.5

[r3]
[r3]interface g 0/0/1
[r3-GigabitEthernet0/0/1]shutdown
测试完后开启接口
[r3-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown

可以正常访问 

 此时全网可达吗，并完成要求

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# 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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