原理簡(jiǎn)述：

1。靜態(tài)路由：是指用戶或網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置的路由信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，需要網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置靜態(tài)路由信息。

相比較動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，靜態(tài)路由無(wú)需頻繁的交換各自的路由表，配置簡(jiǎn)單，比較適合小型、簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。不適合大型和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的原因是：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員需要做大量的調(diào)整，工作量繁重，而且無(wú)法感知錯(cuò)誤發(fā)生，不易排錯(cuò)。

2。默認(rèn)路由：是一種特殊的靜態(tài)路由，當(dāng)路由表中與數(shù)據(jù)包目的地址沒(méi)有匹配的表項(xiàng)時(shí)，數(shù)據(jù)包將根據(jù)默認(rèn)路由條目進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。默認(rèn)路由在某些時(shí)候是非常有效的，例如在末梢網(wǎng)絡(luò)中，默認(rèn)路由可以大大簡(jiǎn)化路由器的配置，減輕網(wǎng)絡(luò)管理員的工作負(fù)擔(dān)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

（1）掌握靜態(tài)路由（指定接口）的配置方法；

（2）掌握靜態(tài)路由（指定下一跳IP地址）的配置方法；

（3）掌握靜態(tài)路由連通性的測(cè)試方法；

（4）掌握默認(rèn)路由的配置方法；

（5）掌握默認(rèn)路由的測(cè)試方法；

（6）掌握在簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)中部署靜態(tài)路由時(shí)的故障排除方法；

（7）掌握簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法；

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

在三臺(tái)路由器所組成的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)中，R1和R3各自連接著一個(gè)主機(jī)，現(xiàn)在要求通過(guò)配置基本的靜態(tài)路由和默認(rèn)路由來(lái)實(shí)現(xiàn)主機(jī)PC-1與PC-2之間的正常通信。

實(shí)驗(yàn)拓?fù)洌?/p>

實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)步驟：

1。基礎(chǔ)配置

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行相應(yīng)的配置，使用ping命令檢測(cè)各直連鏈路的連通性。

在各直連鏈路間的IP連通性測(cè)試完之后，可以嘗試在主機(jī)1上直接ping主機(jī)2。

？？？問(wèn)題：為什么兩個(gè)主機(jī)之間無(wú)法正常通信，是什么原因?qū)е碌模?/p>

若假設(shè)主機(jī)1和主機(jī)2之間可以正常的通信，即可以正常的連通，則主機(jī)1將發(fā)送數(shù)據(jù)給其網(wǎng)關(guān)設(shè)備R1；而R1在收到其數(shù)據(jù)之后，根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的地址查看自己的路由表，找到相應(yīng)的目的網(wǎng)絡(luò)的所在的路由條目，并根據(jù)該條目中的下一跳和出接口信息將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)路由器R2；同時(shí)R2采用相同的方式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給R3，最后R3頁(yè)同樣的將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給與自己直接相連的主機(jī)2；主機(jī)2在收到數(shù)據(jù)后，與主機(jī)1發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)2的過(guò)程一樣，再發(fā)送相應(yīng)的回應(yīng)信息給主機(jī)1。

現(xiàn)在查看主機(jī)1與其網(wǎng)關(guān)設(shè)備R1間的連通性的狀態(tài)：

可以看出主機(jī)與網(wǎng)關(guān)之間的連通性正常，接下來(lái)檢查網(wǎng)關(guān)設(shè)備與R1上的路由表：使用 display ip routing-table 命令。

通過(guò)路由表上顯示的信息，可以看到路由表上沒(méi)有關(guān)于主機(jī)2所在網(wǎng)段的信息，同樣可以使用相同的方法查看路由器R2和R3上的路由表信息。

經(jīng)過(guò)查看，可以看到：在路由器R2上沒(méi)有關(guān)于主機(jī)1和主機(jī)2所在網(wǎng)段的信息，R3上沒(méi)有關(guān)于主機(jī)1所在網(wǎng)段的信息。

所以，以上的步驟驗(yàn)證了：在初始情況下各路由器的路由表上僅包含了與自己本身直接相連的網(wǎng)絡(luò)的路由信息。

因?yàn)楝F(xiàn)在的主機(jī)1和主機(jī)2之間跨越了若干個(gè)不同的網(wǎng)段，若要實(shí)現(xiàn)兩者之間的通信，通過(guò)簡(jiǎn)單的IP地址等基礎(chǔ)配置是不能實(shí)現(xiàn)的，需要在3臺(tái)路由器上添加相應(yīng)的路由信息，可以通過(guò)配置靜態(tài)路由的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2。實(shí)現(xiàn)主機(jī)1和主機(jī)2之間的通信：

現(xiàn)在，在R1上配置目的網(wǎng)段為主機(jī)2所在網(wǎng)段的靜態(tài)路由，即目的IP地址為192.168.20.0，掩碼為255.255.255.0。相對(duì)應(yīng)R1來(lái)講，倘若要發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)2，則必須先發(fā)送給R2，所以R1的下一跳路由器是R2，R2與R1所在的直連鏈路上的物理端口S1/0/1接口 的IP地址即為下一跳IP地址，即10.0.12.2。

[R1]ip route-static 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.12.2

配置之后，查看R1的路由表：

可以看出在路由器R1上已存在主機(jī)2所在網(wǎng)段的路由信息。

采取同樣的方式在R2上配置目的網(wǎng)段為主機(jī)2所在網(wǎng)段的靜態(tài)路由，配置過(guò)后，查看其路由表。

[R2]ip route-static 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.23.3 [R2]dis ip routing-table Route Flags: R - relay, D - download to fib------------------------------------------------------------------------------Routing Tables: Public Destinations : 13 Routes : 13 Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface 10.0.12.0/24 Direct 0 0 D 10.0.12.2 Serial1/0/1 10.0.12.1/32 Direct 0 0 D 10.0.12.1 Serial1/0/1 10.0.12.2/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 Serial1/0/1 10.0.12.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 Serial1/0/1 10.0.23.0/24 Direct 0 0 D 10.0.23.2 Serial1/0/0 10.0.23.2/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 Serial1/0/0 10.0.23.3/32 Direct 0 0 D 10.0.23.3 Serial1/0/0 10.0.23.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 Serial1/0/0 127.0.0.0/8 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 127.0.0.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0127.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 192.168.20.0/24 Static 60 0 RD 10.0.23.3 Serial1/0/0 //已存在255.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0

此時(shí)，用主機(jī)1ping主機(jī)2，觀察現(xiàn)象：

發(fā)現(xiàn)，兩臺(tái)主機(jī)之間仍然無(wú)法正?；ネ?。在主機(jī)1上的E0/0/1接口上進(jìn)行數(shù)據(jù)抓包，觀察現(xiàn)象：

可以看到：此時(shí)主機(jī)1只發(fā)送了ICMP請(qǐng)求消息，而且也并沒(méi)有得到任何的回應(yīng)消息。

原因：現(xiàn)在僅是實(shí)現(xiàn)主機(jī)1能夠通過(guò)路由器將數(shù)據(jù)正常的轉(zhuǎn)發(fā)給主機(jī)2，而主機(jī)2并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，仍然是無(wú)法發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī)1的。

現(xiàn)在需要在R2和R3上的路由表中添加主機(jī)1所在網(wǎng)段的信息：

在R3上配置目的網(wǎng)段為主機(jī)1所在網(wǎng)段的靜態(tài)路由，目的IP地址為192.168.10.0，目的地址的掩碼除了采用點(diǎn)分十進(jìn)制的格式表示之外，還可以采用直接使用掩碼長(zhǎng)度的方式表示，即用24來(lái)表示。相對(duì)應(yīng)R3來(lái)講，要發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)1上，首先發(fā)送給路由器R2，所以R3和R2所在直連鏈路上的物理接口S1/0/0即為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)口，也稱為出接口，在配置中指定該接口即可。

[R3]ip route-static 192.168.10.0 24 s1/0/1 //配置目的網(wǎng)段為主機(jī)1所在網(wǎng)段的靜態(tài)路由 [R2]ip route-static 192.168.10.0 24 s1/0/1

配置過(guò)后，查看各路由器的路由表信息：

經(jīng)過(guò)路由表的查看，你會(huì)看到每臺(tái)路由器上都擁有了主機(jī)1和主機(jī)2所在網(wǎng)段的路由信息。再次在主機(jī)1上ping主機(jī)2，觀察現(xiàn)象。

3。實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)全通來(lái)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性

按照上面的操作，現(xiàn)在已實(shí)現(xiàn)主機(jī)1和主機(jī)2之間的互通。若假設(shè)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障，主機(jī)1一側(cè)的網(wǎng)絡(luò)管理員發(fā)現(xiàn)無(wú)法正常的與主機(jī)2通信，于是先測(cè)試與網(wǎng)關(guān)設(shè)備R1和R3的連通性。

可以看到：主機(jī)1無(wú)法與主機(jī)2的網(wǎng)關(guān)設(shè)備R3正常通信，所以此時(shí)網(wǎng)絡(luò)管理員無(wú)法通過(guò)主機(jī)1登錄到R3上進(jìn)一步排查故障。

現(xiàn)在的解決方法是：在R1的路由表中添加R2與R3間直連網(wǎng)段的路由信息，同樣也在R3的路由表上添加R1與R2之間的直連鏈路的路由信息，已至實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的互通。

配置之后，查看各路由器的路由表信息，查看內(nèi)容；再由主機(jī)1ping主機(jī)2的網(wǎng)關(guān)設(shè)備R3。

測(cè)試成功，主機(jī)1可以與R3正常通信，同樣的主機(jī)2此時(shí)也可以與R1正常通信。

4。使用默認(rèn)路由實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

通過(guò)適當(dāng)減少設(shè)備上的配置工作量，能夠幫助網(wǎng)絡(luò)管理員在進(jìn)行故障排除時(shí)更輕松的排除故障，且相對(duì)較少的配置量也能減少在配置時(shí)出錯(cuò)的可能，另一方面，也能夠相對(duì)減少對(duì)設(shè)備本身硬件的負(fù)擔(dān)。

現(xiàn)在，在R1上配置一條默認(rèn)路由，即目的網(wǎng)段和掩碼都是0，表示任何網(wǎng)絡(luò)，下一跳為10.0.12.2，并刪除先前配置的兩條靜態(tài)路由。

[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 10.0.12.2 //配置默認(rèn)路由[R1]undo ip route-static 10.0.23.3 24 10.0.12.2 //刪除靜態(tài)路由[R1]undo ip route-static 192.168.20.0 24 10.0.12.2

再次測(cè)試主機(jī)1與主機(jī)2之間的通信。

該通信是正常的，證明了使用默認(rèn)路由不但能夠?qū)崿F(xiàn)與靜態(tài)路由同樣的效果，還能減少配置量。同時(shí)在R3上也做相應(yīng)的配置。

[R3]ip route-static 0.0.0.0 0 s1/0/1 //配置默認(rèn)路由[R3]undo ip route-static 10.0.12.0 24 s1/0/1[R3]undo ip route-static 192.168.10.0 24 10.0.23.2

再次測(cè)試主機(jī)1與主機(jī)2之間的通信。

可以看到主機(jī)1與主機(jī)2之間的通信正常。

強(qiáng)調(diào)：在配置過(guò)程中，順序是先配置默認(rèn)路由，再刪除原有的靜態(tài)路由配置，這樣的操作可以避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)通信中斷，即要在配置過(guò)程中注意操作的規(guī)范性和合理性。

？？？思考：在靜態(tài)路由配置當(dāng)中，可以采取指定下一跳IP地址的方式，也可以采取指定出接口的方式，這兩種方式存在著什么區(qū)別？

答：（1）在路由查找上：指定下一跳，會(huì)多進(jìn)行一次路由的遞歸查找，拿下一跳去進(jìn)行遞歸，得出出接口。

（2）二層地址解析：指定下一跳使用最后一次遞歸的下一跳IP地址去解析下一跳二層地址。如果指定出接口的路由，數(shù)據(jù)包匹配到后直接用目的地址去解析下一跳地