今天小老虎本虎來帶著大家了解路由器的尋址轉發以及學習默認路由、靜態路由的配置部署。
首先給大家簡單普及一下最基礎的知識,路由器的路由就是去往一個目的網絡的路徑信息。那么路由器是如何轉發的呢?簡單來說,轉發過程分為三步。
第一步,首先路由器收到數據幀,去除幀頭幀尾,查看3層報頭;
第二步,根據3層報頭的目的地址來查路由表轉發;
第三步,因為數據包不能直接轉發,所以需要根據出接口連接網絡類型來查看對應的二層表項來確定出接口的數據封裝信息。
接下來我們就從控制層面和數據層面來詳細說說路由器的轉發。
(1)控制層面是路由器通過直連接口、靜態路由、動態路由選擇協議,形成路由表,包含各路由條目,而路由條目又包含了前綴、掩碼、出接口、下一跳、優先級(管理距離)、開銷(度量值)。
既然說到了路由表,那么就順便說一下路由加表原則:思科設備中路由度量值為255,則不加表,華為設備255加表但信用度較低。度量值為1-254,若該路由條目為新學到的路由則加表;該路由若已經通過其它路由協議已加表,則查看該管理距離(優先級),優先級小,則加表。優先級一樣,則根據系統偏好進行加表。該路由通過相同路由協議已加表,則查看度量值(開銷),開銷小,則加表。開銷一樣,則同時加表,實現負載均衡。
(2)數據層面:首先查看該數據幀是不是發送給自己的是則解封裝查看三層報頭,不是則丟棄該數據幀。該3層報頭目的ip地址,逐個與路由條目中掩碼做與運算,得到網路號能命中則按照該路由條目轉發,未命中則丟棄。當同時命中多個路由條目時,根據最長匹配原則,選擇掩碼較長的路由條目進行數據轉發。
說完了路由器的轉發原理,下面就說說默認路由、靜態路由。首先,靜態路由是由管理員在路由器中手動配置的固定路由。靜態路由優勢有:管理員可以完全控制網絡中數據的走向、設備開銷很小、家庭網絡出口。
而默認路由是一種特殊的靜態路由tp設置向導靜態ip全是0,是當路由表中與數據包的目的地址之間沒有匹配的IP時路由器做出的選擇。如果沒有默認路由,那么目的地址在路由表沒有匹配IP時數據將被丟棄。默認路由會大大簡化路由器的配置,減輕管理員的的工作負擔。
下面介紹一下靜態路由和默認路由的配置方法:
配置靜態路由的命令:
思科:ip route+目標網段+目標網段掩碼+出接口/下一跳地址
華為:ip route-+目標網段+目標網段掩碼+出接口/下一跳地址。
配置默認路由的命令:
思科:ip route 0.0.0.0 0.0.0.0+下一跳地址
華為:ip route- 0.0.0.0 0.0.0.0+下一跳地址
最后我們就來做一下靜態路由、默認路由的部署小實驗,網絡拓撲如下(此實驗使用的是華為ensp模擬器,因為命令行差異不大,這里只以一個廠商為例)。
實驗要求很簡單,只使用靜態路由,使得路由器之間可以ping通對方的環回口。配置如下:
AR1:
/0/0
ip 12.1.1.1 24
ip 1.1.1.1 32
ip route- 23.1.1.0 255.255.255.0 12.1.1.2
ip route- 2.2.2.2 255.255.255.255 12.1.1.2
ip route- 3.3.3.3 255.255.255.255 12.1.1.2
AR2:
/0/0
ip 12.1.1.2 24
/0/1
ip 23.1.1.2 24
ip 2.2.2.2 32
ip route- 1.1.1.1 255.255.255.255 12.1.1.1
ip route- 3.3.3.3 255.255.255.255 23.1.1.3
AR3:
/0/0
ip 23.1.1.3 24
ip 3.3.3.3 32
ip route- 12.1.1.0 255.255.255.0 23.1.1.2
ip route- 1.1.1.1 255.255.255.255 23.1.1.2
ip route- 2.2.2.2 255.255.255.255 23.1.1.2
實驗結果如圖:
拓展:上面使用華為模擬器做了靜態路由的實驗,那么如果要求使用靜態加默認路由呢tp設置向導靜態ip全是0,該怎么解決呢?下面我們就用思科的EVEng來使得路由器之間可以ping通對方的環回口。如下拓撲:
R1:
e0/0
ip 12.1.1.1 255.255.255.0
no
ip 1.1.1.1 255.255.255.255
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.1.2
R2:
e0/0
ip 12.1.1.2 255.255.255.0
no
e0/1
ip 23.1.1.2 255.255.255.0
no
ip 2.2.2.2 255.255.255.255
ip route- 1.1.1.1 255.255.255.255 12.1.1.1
ip route- 3.3.3.3 255.255.255.255 23.1.1.3
R3:
e0/0
ip 23.1.1.3 255.255.255.0
no
ip 3.3.3.3 255.255.255.255
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 23.1.1.2
實驗結果如圖:
拓展實驗配置部署到這里就結束啦!