5.2 配置静态路由

news2025/6/25 19:19:01

5.2.1 实验1：配置IPv4静态路由

1、实验目的

通过本实验可以掌握：

  1. 配置带下一跳地址的IPv4静态路由的方法。
  2. 配置带送出接口的IPv4静态路由的方法。
  3. 配置总结IPv4静态路由的方法。
  4. 配置浮动IPv4静态路由的方法。
  5. 代理 ARP的作用。
  6. 路由表的含义。
  7. 扩展ping命令的使用方法。

2、实验拓扑

配置IPv4静态路由的实验拓扑如图5-1所示。

图5-1 配置IPv4静态路由的实验拓扑

3、实验拓扑

（1）配置路由器R1

R1(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R1(config-if)#ip address 172.16.21.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown 
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface gigabitEthernet 0/1
R1(config-if)#ip address 172.16.0.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown 
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface gigabitEthernet 0/2
R1(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown 
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface serial 0/3/0
R1(config-if)#ip address 172.16.12.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0/3/0 100
//配置带送出接口的静态默认路由，管理距离设置为100，默认为1，由于串行链路速率比以太网慢得多，所以，该路由作为备份路由，即浮动静态路由
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.21.2
//配置带下一跳地址的静态默认路由，该路由作为主路由

【技术要点】

配置静态路由的命令是：

Router(config)#ip route prefix mask {address|interface[address]} [distance] [permanent]

命令参数含义如下所诉。

  1. prefix：目的网络地址。
  2. mask：目标网络的子网掩码。可对此子网掩码进行修改，以使汇总一组网络。
  3. address：将数据包转发到目的网络时使用的下一跳IP地址。
  4. interface：将数据包转发到目的网络时使用的本地送出接口。
  5. distance：静态路由条目的管理距离，默认为1。
  6. permanent：正常情况下，如果和静态路由条目相关联的接口进入down状态，该静态路由会被从路由表中删除。permanent参数的含义是即使和静态路由条目相关联的接口进入down状态,路由条目也不会从路由表中消失。

（2）配置路由器R2

R2(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R2(config-if)#ip address 172.16.21.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown 
R2(config-if)#exit
R2(config)#interface serial 0/3/0
R2(config-if)#ip address 172.16.12.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown 
R2(config-if)#exit
R2(config)#interface serial 0/3/1
R2(config-if)#ip address 172.16.23.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown 
R2(config-if)#exit
R2(config)#ip route 172.16.0.0 255.255.255.0 172.16.21.1
R2(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.21.1
R2(config)#ip route 172.16.0.0 255.255.255.0 serial 0/3/0 100
R2(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 serial 0/3/0 100
R2(config)#ip route 172.16.4.0 255.255.255.0 serial 0/3/1
R2(config)#ip route 172.16.34.0 255.255.255.0 serial 0/3/1

（3）配置路由器R3

R3(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R3(config-if)#ip address 172.16.34.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown 
R3(config-if)#exit
R3(config)#interface serial 0/3/1
R3(config-if)#ip address 172.16.23.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown 
R3(config-if)#exit
R3(config)#ip route 172.16.0.0 255.255.254.0 serial 0/3/1
//将到172.16.0.0/24 和172.16.1.0/24 的静态路由手工总结为1条，掩码为/23
R3(config)#ip route 172.16.12.0 255.255.255.0 serial 0/3/1
R3(config)#ip route 172.16.21.0 255.255.255.0 serial 0/3/1
R3(config)#ip route 172.16.4.0 255.255.255.0 172.16.34.4

（4）配置路由器R4

R4(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R4(config-if)#ip address 172.16.34.4 255.255.255.0
R4(config-if)#no shutdown 
R4(config-if)#exit
R4(config)#interface gigabitEthernet 0/1
R4(config-if)#ip address 172.16.4.4 255.255.255.0
R4(config-if)#no shutdown 
R4(config-if)#exit
R4(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.34.3
//由于R4到外部网络只有一个出口，配置默认静态路由比较适合

4、实验调试

（1）查看接口IP地址和状态，确保直连链路的连通性

R1#show ip interface brief | exclude unassigned
Interface              IP-Address      OK? Method Status                Protocol 
GigabitEthernet0/0     172.16.21.1     YES manual up                    up 
GigabitEthernet0/1     172.16.0.1      YES manual up                    up 
GigabitEthernet0/2     172.16.1.1      YES manual up                    up 
Serial0/3/0            172.16.12.1     YES manual up                    up

（2）查看路由

1、查看路由器R1的路由表
R1#show ip route 
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
       i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
       * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
       P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is 172.16.21.2 to network 0.0.0.0

     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 8 subnets, 2 masks
C       172.16.0.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1
//直连网络路由，管理距离为0，度量值为0
L       172.16.0.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1
//本地路田，管理距离为0，度量值为0，IOS版本15以后路由表中会出现以路由器本地活动的接口地址为目标网络的/32主机路由
C       172.16.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/2
L       172.16.1.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/2
C       172.16.12.0/24 is directly connected, Serial0/3/0
L       172.16.12.1/32 is directly connected, Serial0/3/0
C       172.16.21.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L       172.16.21.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
S*   0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.21.2
//*表示默认，/0掩码表明只需要有零位匹配（即无须匹配)。只要不存在更加精确的匹配，则默认静态路由将与所有数据包匹配,此路由管理距离为1,度量值为0

        以上输出表明，路由器R1的路由表中包含4条直连路由、4条本地路由和1条静态默认路由条目。输出表明路由表中并没有出现出接口为S0/0/0的静态默认路由，因为其管理距离为100，大于采用下一跳地址为172.16.21.2的静态默认路由的管理距离1，对于同一条路由,路由器会把管理距离小的路由条目填充到路由表中。而出接口为S0/0/0 的静态默认路由是浮动静态路由，起到备份作用。接下来看一下浮动静态路由是如何工作的?

        首先模拟网络故障（在路由器R1的G0/0接口上执行 shutdown命令，关闭接口)，主链路中断，此时浮动静态路由会出现在R1路由表中,如下所示:

R1#show ip route static | include 0.0.0.0/0
S*   0.0.0.0/0 is directly connected, Serial0/3/0
//路由器R1选择出接口为S0/3/0的静态默认路由，以下命令可以查看路由条目的详细信息
R1#show ip route 0.0.0.0
Routing entry for 0.0.0.0/0, supernet
Known via "static", distance 100, metric 0 (connected), candidate default path
//路由条目管理距离为100
  Routing Descriptor Blocks:
  * directly connected, via Serial0/3/0        //路由条目送出接口
      Route metric is 0, traffic share count is 1

        接着模拟网络故障恢复(在路由器R1的G0/0接口上执行no shutdown命令,开启接口),，此时查看R1路由表：

R1#show ip route static | include 0.0.0.0/0
S*   0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.21.2
//路由器R1重新选择下一跳地址为172.16.21.2的静态默认路由，而出接口为S0/3/0的静态默认路由继续起到备份作用
2、查看路由器R2的路由表。
R2#show ip route 
（此处路由代码部分省略）
     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 10 subnets, 2 masks
S       172.16.0.0/24 [1/0] via 172.16.21.1
S       172.16.1.0/24 [1/0] via 172.16.21.1
S       172.16.4.0/24 is directly connected, Serial0/3/1
C       172.16.12.0/24 is directly connected, Serial0/3/0
L       172.16.12.2/32 is directly connected, Serial0/3/0
C       172.16.21.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L       172.16.21.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
C       172.16.23.0/24 is directly connected, Serial0/3/1
L       172.16.23.2/32 is directly connected, Serial0/3/1
S       172.16.34.0/24 is directly connected, Serial0/3/1

【技术要点】

        在路由器R2上，当有去往PC2 ( 172.16.1.100）的数据包到达时，它是怎样查找路由表的呢?首先R2通过路由条目S 172.16.1.0/24 [1/0] via 172.16.21.1确定到达目的地的下一跳的IP地址是172.16.21.1,这只是第一步查找，然后它将第二次搜索路由表,以查找与172.16.21.1匹配的路由对应的出接口，IP地址172.16.21.1与直连网络172.16.21.0/24 的路由条目(C  172.16.21.0 is directly connected, GigabitEthernet0/0）相匹配，送出接口为G0/0，第二次查找获知数据包将从该接口转发出去，上述查找过程称为递归查找。

        请注意虽然带送出接口的静态路由显示为直连（ directly connected )，但是管理距离默认情况下是1，可以通过如下命令来验证:

R2#show ip route 172.16.4.0
Routing entry for 172.16.4.0/24
Known via "static", distance 1, metric 0 (connected)    //静态路由条目管理距离为1
  Routing Descriptor Blocks:
  * directly connected, via Serial0/3/1
      Route metric is 0, traffic share count is 1
3、查看路由器R3的路由表。
R3#show ip route static    //参数static表示只查看路由表中的静态路由条目
(此处路由代码部分省略)
     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 8 subnets, 3 masks
S       172.16.0.0/23 is directly connected, Serial0/3/1     //总结静态路由
S       172.16.4.0/24 [1/0] via 172.16.34.4
S       172.16.12.0/24 is directly connected, Serial0/3/1
S       172.16.21.0/24 is directly connected, Serial0/3/1

【技术要点】

将多条静态路由可以总结成一条静态路由必须同时满足下面的条件：

  • 目的网络地址可以总结成一个网络地址，最好精确总结，避免路由黑洞；
  • 多条静态路由都使用相同的送出接口或下一跳IP地址。
4、查看路由器R4的路由表
R4#show ip route static 
S*   0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.34.3

【技术要点】

        带送出接口的静态路由条目后面直接跟着送出接口，路由器只需要查找路由表一次，便能将数据包转发到送出接口。从这点来讲，查找路由表效率比查找带下一跳地址路由条目要高。因此使用送出接口配置的静态路由是大多数串行点对点网络（如 HDLC和 PPP封装)的理想选择。

        修改路由器R4 的静态默认路由的配置为送出接口方式配置，说明为什么以太网中配置静态路由条目要选择下一跳地址方式,配置如下:

R4(config)#no ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.34.3
R4(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 gigabitEthernet 0/0
%Default route without gateway, if not a point-to-point interface, may impact performance
//告警信息的意思是静态默认路由没有网关，如果不是点到点接口，可能会影响性能。

        对于以太网，如果要成功封装以太网帧，必须通过ARP协议完成二层的MAC地址和三层的P地址的映射。如果采用带下一跳地址配置静态路由，ARP请求广播数据包的内容是询问下一跳地址的MAC地址，因此下一跳路由器会用自己以太网接口的 MAC地址应答ARP。但是在以太网中，如果采用的是带送出接口的静态路由的配置，如果在R4的ARP表中没有相应的ARP条目，而发出的ARP广播数据包没有设备回复，则将不能成功封装以太网帧。但是在默认情况下，路由器的以太网接口都启用了ARP的代理功能，所以当R4发出 ARP查询时，R3收到ARP查询后，会查看自己的路由表，如果路由表中有目的地址的路由条目，则用自己的以太网接口G0/0的MAC地址进行响应，使得R4可以成功封装以太网帧。假如关闭路由器R3的以太网接口G0/0的ARP代理功能,并打开debug,将看到封装失败的信息，操作如下:

R3上的配置
R3(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R3(config-if)#no ip proxy-arp           //关闭ARP代理功能

R4上的配置
R4#debug ip packet                      //打开debug功能
R4#clear arp                            //清空arp表
R4#ping 172.16.1.1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.1.1, timeout is 2 seconds:

IP: tableid=0, s=172.16.34.4 (local), d=172.16.1.1 (GigabitEthernet0/0), routed via RIB

IP: s=172.16.34.4 (local), d=172.16.1.1 (GigabitEthernet0/0), len 128, sending

IP: s=172.16.34.4 (local), d=172.16.1.1 (GigabitEthernet0/0), len 128, encapsulation failed  
//数据包封装失败

【提示】

        对于带送出接口的静态路由配置，如果出接口为以太网接口，建议同时使用下一跳地!和送出接口来配置,如下所示：

R4(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 gigabitEthernet 0/0 172.16.34.3

（3）动态查看路由表的添加或删除过程

        以下是通过在路由器R1上将G0/0接口关闭，然后再开启，查看路由器Rl路由表的动态添加和删除过程。

R1#debug ip routing  //开启debug命令
1、关闭接口,查看路由删除过程。
R1(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R1(config-if)#shutdown
RT: interface GigabitEthernet0/0 removed from routing table
RT: del 172.16.21.0 via 0.0.0.0, connected metric [0/0]

RT: delete network route to 172.16.21.0

RT: NET-RED 172.16.21.0/24

RT: del 0.0.0.0 via 172.16.21.2, static metric [1/0]

RT: delete network route to 0.0.0.0

RT: NET-RED 0.0.0.0/0

RT: SET_LAST_RDB for 0.0.0.0/0

    NEW rdb: is directly connected


RT: add 0.0.0.0/0 via 0.0.0.0, static metric [100/0]

RT: NET-RED 0.0.0.0/0
RT: del 172.16.21.1 via 0.0.0.0,  metric [0/0]

RT: delete network route to 172.16.21.1

RT: NET-RED 172.16.21.1/32

RT: del 0.0.0.0 via 172.16.21.2, static metric [1/0]

RT: NET-RED 0.0.0.0/0
2、开启接口，查看路由添加过程
R1(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R1(config-if)#no shutdown
RT: interface GigabitEthernet0/0 added to routing table
RT: SET_LAST_RDB for 172.16.21.0/24

    NEW rdb: is directly connected


RT: add 172.16.21.0/24 via 0.0.0.0, connected metric [0/0]

RT: NET-RED 172.16.21.0/24
RT: SET_LAST_RDB for 0.0.0.0/0

    NEW rdb: via 172.16.21.2


RT: add 0.0.0.0/0 via 172.16.21.2, static metric [1/0]

RT: NET-RED 0.0.0.0/0
RT: SET_LAST_RDB for 172.16.21.1/32

    NEW rdb: is directly connected


RT: add 172.16.21.1/32 via 0.0.0.0,  metric [0/0]

RT: NET-RED 172.16.21.1/32

（4）使用扩展 ping 命令测试连通性

        标准 ping命令使用的都是默认参数，而扩展ping命令允许设置具体的参数，功能更加强大。注意在命令执行过程中，[]内的值即为 ping命令的默认值，如果选择默认值，直接回车即可。

R1#ping
Protocol [ip]: 
Target IP address: 172.16.4.100
Repeat count [5]: 
Datagram size [100]: 
Timeout in seconds [2]: 
Extended commands [n]: y
Source address or interface: 172.16.1.1
Type of service [0]: 
Set DF bit in IP header? [no]: 
Validate reply data? [no]: 
Data pattern [0xABCD]: 
Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbose[none]: 
Sweep range of sizes [n]: 
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.100, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 172.16.1.1
...!.
Success rate is 20 percent (1/5), round-trip min/avg/max = 3/3/3 ms

R1#

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函数式编程 柯里化currycurrycompose示例：简化版展开写： debug示例一：示例二： 模板字符串css in js方案 箭头函数问题 生成器 generator应用场景 反射 Reflect 柯里化curry compose是curry的应用 在 lodash/fp underscore ramba …
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vue2创建项目的两种方式，配置路由vue-router，引入element-ui

vue2创建项目的两种方式，配置路由vue-router，引入element-ui

提示：vue2依赖node版本8.0以上 文章目录 前言一、创建项目基于vue-cli二、创建项目基于vue/cli三、对吧两种创建方式四、安装Element ui并引入五、配置路由跳转四、效果五、参考文档总结 前言 使用vue/cli脚手架vue create创建 使用vue-cli脚手架vue init webpack创…
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JVM虚拟机（二）类加载器、双亲委派模型、类装载的执行过程

JVM虚拟机（二）类加载器、双亲委派模型、类装载的执行过程

目录 一、类加载器1.1 什么是类加载器？1.2 类加载器的分类 二、双亲委派模型2.1 什么是双亲委派模型？1） 示例一：加载自己创建的类2）示例二：加载JDK原有的类 2.2 JVM 为什么采用双亲委派模型？ 三…
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3. DAX 时间函数-- DATE 日期--一生二，二生三，三生万物

3. DAX 时间函数-- DATE 日期--一生二，二生三，三生万物

在数据分析过程中，经常需要从一个数据推到另外一个数据，日期数据也是如此，需要从一个日期推到另外一个相关的日期，或者从一群日期推到另外一个相关的日期/一群相关的日期。这一期说的就是日期之间彼此推衍的函数，会比之…
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笔记83：二叉树前中后序遍历（迭代法 + 栈）

笔记83：二叉树前中后序遍历（迭代法 + 栈）

题目：. - 力扣（LeetCode） 注意：以下代码均为个人尝试编写，并非力扣题解，因此时间和空间复杂度可能并不是最优的，只是记录一下自己当时写这个题的时候的思路； 前序遍历： …
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嵌入式ARM版本银河麒麟操作系统V10SP1安装OPenGauss数据库

嵌入式ARM版本银河麒麟操作系统V10SP1安装OPenGauss数据库

前言： 官网提供了非常完整的openGauss安装步骤。 https://opengauss.org/zh/download/archive/列举一下个人的使用环境： 麒麟V10 rk3588工控板（ARM） openGauss-3.0.5（极简版）浏览一下官网，可以…
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Unity Pro 2019 for Mac：专业级游戏引擎，助力创意无限延伸！

Unity Pro 2019 for Mac：专业级游戏引擎，助力创意无限延伸！

Unity Pro 2019是一款功能强大的游戏开发引擎，其特点主要体现在以下几个方面： 强大的渲染技术：Unity Pro 2019采用了新的渲染技术，包括脚本化渲染流水线，能够轻松自定义渲染管线，通过C#代码和材料材质&…
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2024-04-10 作业

2024-04-10 作业

作业要求&#xff1a; 1> 思维导图 2> 作业1&#xff1a; 作业2&#xff1a; 运行代码&#xff1a; main.cpp #ifndef WIDGET_H #define WIDGET_H#include <QWidget> #include <QDebug> #include <QTimerEvent> #include <QTime> #include &…
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