14路由协议的原理和静态路由
静态路由配置原理
静态路由配置原理静态路由配置是一种网络路由技术，用于在网络设备之间传递数据包。
它是通过手动配置路由器上的路由表来实现的，与动态路由协议不同，静态路由不会自动学习网络拓扑变化。
静态路由配置的原理是在每个路由器上手动配置路由表项，将目的网络地址和下一跳地址关联起来。
当一个路由器收到一个数据包时，它会查找自己的路由表，根据目的地址查找下一跳地址，并将数据包发送到该下一跳地址。
这个过程是基于预先配置的路由表进行的，而不涉及动态更新。
在静态路由配置中，一条路由表项包含目的网络地址和下一跳地址的映射关系。
目的网络地址指的是数据包要到达的目标网络的范围，下一跳地址是数据包将被发送到的下一个路由器的地址。
通过配置多条路由表项，可以构建一个完整的路由表，使数据包能够正确地转发到目标网络。
静态路由配置的主要优点是简单和可靠。
由于路由表是手动配置的，所以网络管理员可以精确地控制数据包的路径选择。
此外，静态路由不会产生网络协议交换的开销，因为路由器不需要与其他路由器交换路由信息。
这使得静态路由在小型网络或者对网络拓扑稳定的大型网络中非常适用。
然而，静态路由配置也有一些限制。
首先，静态路由不具备动态适应网络拓扑变化的能力。
当网络拓扑发生变化时，如新增或删除一条链路，静态路由无法自动更新路由表，需要管理员手动更新配置。
其次，静态路由配置相对繁琐，特别是在大型网络中，需要手动配置大量的路由表项，维护成本较高。
另外，当网络规模扩大时，静态路由可能无法满足高效转发数据包的需求，因为它只能根据目的网络地址进行路由选择，而不能根据实时网络流量情况来决策最佳路径。
总之，静态路由配置是一种简单可靠的网络路由技术，适用于小型网络或对网络拓扑稳定的大型网络。
但在面对复杂的网络环境，或需要动态适应网络拓扑变化的情况下，静态路由可能不是最佳选择。
静态路由的基本原理
静态路由的基本原理静态路由是计算机网络中常用的一种路由选择方式。
它是通过手动配置网络管理员指定的路由表来实现数据包的转发。
本文将详细介绍静态路由的基本原理。
一、什么是静态路由静态路由是一种手动配置的路由选择方式，它不依赖于任何动态路由协议，而是通过手动设置网络管理员指定的路由表来确定数据包的转发路径。
在静态路由中，网络管理员需要手动配置每个节点上的路由器，将目标网络与对应的下一跳地址关联起来。
二、静态路由表静态路由表是存储在每个节点上的一个表格，其中包含了目标网络和对应的下一跳地址。
当一个数据包到达某个节点时，该节点会根据数据包中目标网络地址，在静态路由表中查找匹配项，并将数据包发送到对应的下一跳地址。
静态路由表通常具有如下几个字段：1. 目标网络：表示需要转发到哪个目标网络。
2. 子网掩码：用于和目标网络地址进行按位与操作，以确定子网内部和子网之间的范围。
3. 下一跳地址：表示数据包要发送到哪个节点才能到达目标网络。
4. 出接口：表示数据包从哪个接口发送出去。
静态路由表可以通过命令行界面或者路由器配置界面进行手动配置。
网络管理员需要根据网络拓扑和需求，逐个节点地设置静态路由表中的目标网络和对应的下一跳地址。
三、静态路由的转发过程当一个数据包到达某个节点时，该节点会根据数据包的目标网络地址，在静态路由表中查找匹配项，并将数据包发送到对应的下一跳地址。
下面是静态路由的转发过程：1. 数据包到达节点A。
2. 节点A检查数据包的目标网络地址。
3. 节点A在静态路由表中查找匹配项。
4. 如果找到匹配项，则将数据包发送到对应的下一跳地址，并更新数据包的源MAC地址和目标MAC地址。
5. 如果未找到匹配项，则丢弃该数据包或者将其发送到默认网关。
四、静态路由的优缺点静态路由具有以下优点：1. 配置简单：相比动态路由协议，静态路由不需要运行任何协议，只需要手动配置每个节点上的路由器即可。
2. 安全性高：静态路由不会向外部发送任何信息，因此不容易受到攻击。
静态路由及默认路由
静态路由及默认路由原理简述：1。
静态路由：是指⽤户或⽹络管理员⼿⼯配置的路由信息。
当⽹络拓扑结构或链路状态发⽣改变时，需要⽹络管理员⼿⼯配置静态路由信息。
相⽐较动态路由协议，静态路由⽆需频繁的交换各⾃的路由表，配置简单，⽐较适合⼩型、简单的⽹络环境。
不适合⼤型和复杂的⽹络环境的原因是：当⽹络拓扑结构和链路状态发⽣改变时，⽹络管理员需要做⼤量的调整，⼯作量繁重，⽽且⽆法感知错误发⽣，不易排错。
2。
默认路由：是⼀种特殊的静态路由，当路由表中与数据包⽬的地址没有匹配的表项时，数据包将根据默认路由条⽬进⾏转发。
默认路由在某些时候是⾮常有效的，例如在末梢⽹络中，默认路由可以⼤⼤简化路由器的配置，减轻⽹络管理员的⼯作负担。
实验⽬的：（1）掌握静态路由（指定接⼝）的配置⽅法；（2）掌握静态路由（指定下⼀跳IP地址）的配置⽅法；（3）掌握静态路由连通性的测试⽅法；（4）掌握默认路由的配置⽅法；（5）掌握默认路由的测试⽅法；（6）掌握在简单⽹络中部署静态路由时的故障排除⽅法；（7）掌握简单的⽹络优化⽅法；实验内容：在三台路由器所组成的简单⽹络中，R1和R3各⾃连接着⼀个主机，现在要求通过配置基本的静态路由和默认路由来实现主机PC-1与PC-2之间的正常通信。
实验拓扑：实验实现步骤：1。
基础配置根据实验的要求进⾏相应的配置，使⽤ping命令检测各直连链路的连通性。
在各直连链路间的IP连通性测试完之后，可以尝试在主机1上直接ping主机2。
问题：为什么两个主机之间⽆法正常通信，是什么原因导致的？若假设主机1和主机2之间可以正常的通信，即可以正常的连通，则主机1将发送数据给其⽹关设备R1；⽽R1在收到其数据之后，根据数据包中的⽬的地址查看⾃⼰的路由表，找到相应的⽬的⽹络的所在的路由条⽬，并根据该条⽬中的下⼀跳和出接⼝信息将该数据转发给下⼀个路由器R2；同时R2采⽤相同的⽅式将数据转发给R3，最后R3页同样的将数据转发给与⾃⼰直接相连的主机2；主机2在收到数据后，与主机1发送数据到主机2的过程⼀样，再发送相应的回应信息给主机1。
常见的路由协议及其工作原理。
常见的路由协议及其工作原理。
常见的路由协议有以下几种：1. 静态路由协议（Static Routing Protocol）：管理员手动配置路由器的路由表，将目的地址映射到出接口。
静态路由协议不会自动适应网络变化，需要手动更新路由表。
2. RIP（Routing Information Protocol）：RIP是一种距离向量路由协议，使用跳数作为路径的度量标准。
路由器通过交换路由表来学习网络拓扑，并通过定期广播自己的路由表来通知其他路由器。
3. OSPF（Open Shortest Path First）：OSPF是一种链路状态路由协议，使用链路的带宽作为路径的度量标准。
路由器通过交换链路状态数据库来学习网络拓扑，并计算最短路径树，从而确定最佳路径。
4. EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）：EIGRP是思科自主研发的一种增强型内部网关路由协议。
它结合了距离向量和链路状态两种路由算法，并采用基于可靠性的分布式计算方法，具有快速收敛和低网络开销等特点。
5. BGP（Border Gateway Protocol）：BGP是一种路径矢量路由协议，用于在不同的自治系统之间交换路由信息。
BGP使用属性和策略来选择最佳路径，并支持多路径和策略路由。
这些路由协议的工作原理大致如下：- 路由器通过邻居路由器交换路由信息，了解网络拓扑和目的地的可达性。
- 根据收到的路由信息更新路由表，选择最佳的路径进行数据转发。
- 定期发送路由更新信息，通知其他路由器自己的路由信息，并接收其他路由器的更新信息。
- 在网络中形成稳定的路由路径，使数据能够正确地传递到目的地。
- 监控网络变化，及时更新路由表，保持网络的稳定性和可靠性。
静态路由协议
静态路由协议路由是网络中传输数据的重要组成部分，指导着数据的流动方向。
路由协议是指路由器间沟通的通信协议，路由器通过路由协议获取网络拓扑和计算最短路径。
路由协议分为两大类：静态路由协议和动态路由协议。
静态路由协议是一种手动配置路由表的协议，所有的路由信息都由网络管理员人工设置好。
在本篇文章中，我们将重点讨论静态路由协议的工作原理、优缺点及应用场景。
一、静态路由协议的工作原理静态路由协议是通过手动配置路由器的路由表，告知路由器如何到达网络的目标地址。
网络管理员需要将目标网络的地址、下一跳路由器的地址和开销值告诉路由器，路由器会根据这些信息在路由表中添加一条静态路由。
当有数据包需要传输时，路由器会根据路由表进行转发。
静态路由协议的路由表是固定的，一旦设置成功后就不会自动更新。
如果网络拓扑发生了变化，比如新增或者删除了一台路由器或者联通了新的网络，管理员需要手动更新路由表。
因此，静态路由协议比动态路由协议需要更多的管理人力和资源。
二、静态路由协议的优缺点1. 优点（1）速度快：静态路由协议在网络环境比较简单的情况下，速度比动态路由协议更快，可以快速传输数据。
（2）易于管理：静态路由协议需要手动配置路由表，在网络管理中更容易理解和管理。
（3）安全性高：由于静态路由协议没有与其他路由器交换路由信息，因此不会受到攻击者的影响。
2. 缺点（1）可扩展性差：当网络规模变得非常大时，静态路由协议难以扩展，需要大量的人工管理和维护。
（2）容错性低：静态路由协议缺少错误检测和恢复机制，在路由器故障时无法自动调整路径，需要管理员手动更改路由表。
（3）路由表容易出错：由于路由表需要手动配置，所以容易出现失误和配置错误，造成数据传输问题。
三、静态路由协议的应用场景静态路由协议适用于以下场景：（1）网络拓扑简单：当网络中只有一些简单的网络组件时，静态路由协议可以比动态路由协议更好地工作。
（2）网络规模较小：网络规模较小时，静态路由协议可以更好地管理路由表。
IP路由原理-静态路由配置
3．最长掩码匹配原则
图1-5 最长掩码匹配原则
4．路由过程中的数据包交换
图1-6 路由过程中的数据包交换
5.1.2 路由协议的分类
被路由协议（routed protocols） 路由选择协议（routing protocols）
1．直连路由、静态路由、动态路由
直连路由（connected route） 静态路由（static route） 动态路由（dynamic route）
一、实验目的 掌握利用路由器连接本地局域网的方法。 二、实验任务 利用路由器连接本地局域网。 三、实验设备 路由器Cisco 2611一台，带有网卡的工作站PC两台， 控制台电缆一条，交叉双绞线两条。
“本地局域网互连”实验环境
实验步骤
1．按图连接路由器和各工作站。 2．按图配置路由器和各工作站IP地址等参数。 3．检查路由器的路由表信息。 4．测试各工作站之间的连通性。 5．检查路由器的运行配置文件内容。
2.2 缺省路由配置
缺省路由（default route）又称为默认路由， 是静态路由的一个特例。
缺省路由的使用
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0/1 或者 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2
图2-3 缺省路由
3 实验1 本地局域网互连（直连路由）
S0/1 S0/0:10.0.0.1/24 F0/0:192.168.0.1/24 S0/0:10.0.0.2/24 F0/0:192.168.1.1/24
Host A IP Address:192.168.0.2/24 Default Gateway:192.168.0.1
Host B IP Address:192.168.1.2/24 Default Gateway:192.168.1.1
路由协议的原理和静态路由
路由协议的原理和静态路由路由协议是计算机网络中用于实现数据包在不同网络之间传递的机制。
它通过一系列的算法和规则来确定数据包的最佳路径，并将其转发到目标地址。
其中，静态路由是一种简单而常用的路由协议，本文将重点介绍路由协议的原理和静态路由的工作方式。
一、路由协议的原理在理解路由协议的原理之前，我们首先需要了解几个基本概念。
1.1 路由器路由器是位于计算机网络中的一种网络设备，用于转发数据包。
它通过根据数据包的目标地址，利用路由协议来选择最佳路径，并将其转发到目标网络。
1.2 IP地址IP地址是一种用于识别和寻址网络设备的标识符。
它由32位或128位二进制数字组成，用于唯一标识网络中的每一台设备。
1.3 子网子网是指由IP地址和相关网络信息组成的逻辑划分网络。
它可以将网络划分成多个更小的子网络，以提高网络的管理和性能。
路由协议的原理就是根据一定的算法和规则，实现数据包的最佳路径选择和转发。
它通过与其他路由器交换路由信息，维护更新路由表，并根据这些信息来判断数据包的传输路径。
常见的路由协议有动态路由协议和静态路由协议。
动态路由协议是指路由器能够自动学习和调整路由信息的协议，如RIP、OSPF、BGP 等。
而静态路由协议是指管理员手动配置路由信息，以确定数据包的转发路径。
二、静态路由的工作方式静态路由是由网络管理员手动配置的路由信息。
它不依赖于任何动态路由协议，而是通过手动输入静态路由条目来确定数据包的转发路径。
配置静态路由时，需要指定目标网络的IP地址、子网掩码以及下一跳路由器的IP地址。
下一跳路由器是指在数据包传输过程中，从当前路由器到达目标网络所需经过的下一个路由器。
静态路由的优点在于其简单和稳定。
由于路由信息由网络管理员手动配置，因此不会频繁发生变化，从而减少了路由信息交换和计算的开销。
此外，静态路由不会产生路由环路和收敛延迟等问题。
然而，静态路由的缺点也比较明显。
首先，由于路由信息需要手动配置，当网络拓扑发生变化时，需要手动更新路由信息，工作量较大且容易出错。
路由基本概念及静态路由配置实验报告
路由基本概念及静态路由配置实验报告一、实验原理1.路由器的定义和作用路由器——用于网络互连的计算机设备路由器的核心作用是实现网络互连，数据转发路由（寻径）：路由表建立、刷新交换：在网络之间转发分组数据隔离广播，指定访问规则异种网络互连2.基本概念路由表：路由器为执行数据转发路径选择所需要的信息被包含在路由器的一个表项中，称为“路由表” 。
当路由器检查到包的目的IP地址时，它就可以根据路由表的内容决定包应该转发到哪个下一跳地址上去。
路由表被存放在路由器的RAM上。
路由表的构成：目的网络地址（Dest），掩码（Mask），下一跳地址（Gw），发送的物理端口（interface）路由信息的来源（Owner），路由优先级（pri），度量值（metric）路由信息根据产生的方式和特点可以分为以下几种：直连路由，缺省路由，静态路由，动态路由；其中缺省路由可以由静态路由配置，也可以由动态路由产生。
直连路由：当接口配置了网络协议地址并状态正常时，既物理连接正常，并且可以正常检测到数据链路层协议的keepalive信息时，接口上配置的网段地址自动出现在路由表中并与接口关联。
其中产生方式（onwer）为直连（direct），路由优先级为0，拥有最高路由优先级。
其metric值为0，表示拥有最小metric值。
直连路由会随接口的状态变化在路由表中自动变化，当接口的物理层与数据链路层状态正常时，此直连路由会自动出现在路由表中，当路由器检测到此接口down掉后此条路由会自动消失。
系统管理员手工设置的路由称之为静态（static）路由，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络拓扑结构的改变自动改变。
优点:不占用网络、系统资源、安全；缺点:需网络管理员手工逐条配置，不能自动对网络状态变化做出调整。
在无冗余连接网络中，静态路由可能是最佳选择。
静态路由是否出现在路由表中取决于下一跳是否可达。
静态路由在路由表中中产生方式（onwer）为静态（static），路由优先级为1，其metric值为0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-15
静态路由的删除
静态路由的删除： 2501(config)#no ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1 2501(config)#
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
管理距离主要用于不同路由协议之间的可信度。 可信度的范围是：0 到255 之间,它表示一条路由选择信息 源的可信性值.该值越小,可信度越高.0 为最信任,255 为最 不信任即没有从这条线路将没有任何流量通过.
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-6
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-12
静态路由的配置
Router(config)#ip route network [mask] {address | interface}[distance] [permanent]
指定一条可以到达目标网络的路径
E0 S0
Network Destination Exit Protocol Network Interface
172.17.3.0
Connected 10.120.2.0 E0
RIP
172.16.1.0 S0
IGRP
172.17.3.0 S1
被路由协议: IP，IPX……
路由协议: RIP, IGRP……
缺点： 1.必须真正了解网络 2.对于新添网络配置繁琐 3.对于大型网络工作量巨大
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-11
静态路由的应用场合
一个小型到中型的网络，而且没有或只有较小的扩充计划 时。 静态路由要手工输入，手工管理；管理开销对于动态路由 来说是一个大大的负担。
ICND2 v1.0—3-4
什么是路由
10.120.2.0
172.16.1.0
要实现路由路由器必须知道:
▪ 目的地址 ▪ 源地址 ▪ 所有可能的路由路径 ▪ 最佳路由路径 ▪ 管理路由信息
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-5
管理距离 Administrative Distances
Router B
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
Router C
Router D
E
ICND2 v1.0—3-7
一些常用路由协议默认的AD值
直接相连:0 静态路由:1 EIGRP:90 IGRP:100 OSPF:110 RIP:120
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
Network
172.16.1.0
SO
A
BB
172.16.2.2 172.16.2.1
在小型网络中适合设置静态路由。
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-10
静态路由优缺点
优点： 1.对路由器CPU没有管理性开销 2.在路由器间没有带宽占用 3.增加安全性
ICND2 v1.0—3-2
路由协议和被路由协议的区别
他们之间的关系为：Routing Protocol 负责学习最佳路径，而 Routed Protocol根据最佳路径 将来自上层的信息封装在IP包里 传输
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-3
路由的不可信度
I need to send a packet to Network E. Both router B and C will get it there. Which route is best?
IGRP Administrative Distance=100
Router A
RIP Administrative Distance=120
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-14
静态路由的例子
2501(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1
172.16.1.0：目的网络 255.255.255.0：子网掩码 172.16.2.1：下一跳的IP地址 （也称为网关，离本子网最近的路由器接口地址）
路由器是如何进行选路？
路由器转发数据包的关键是路由表。 每个路由器中都保存着一张路由表，表中每条路由项都指 明数据包到某子网或某主机应通过路由器的哪个物理端口 发送，然后就可到达该路径的下一个路由器，或者不再经 过别的路由器而传送到直接相连的网络中的目的主机。
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-13
静态路由的例子
Stub Network
Network
SO A
172.16.2.2
172.16.1.0 BB 172.16.2.1
ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1 这是一条单方向的路径，必须配置一条相反的路径。
ICND2 v1.0—3-8
静态路由和动态路由
静态路由
由网络管理员在路由器上手工 添加路由信息以实现路由目的
动态路由
根据网络结构或流量的变化，路 由协议会自动调整路由信息以实 现路由
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。
ICND2 v1.0—3-9
静态路由
Stub Network
路由协议原理
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权议
10.120.2.0
172.16.1.0
路由协议 用于路由器选择路 径和管理路由表 路由器路由的方式 一旦选择了一条路径后，路由 器将路由被路由协议 它是数据包的运输工具
© 2008 Cisco Systems, Inc. 保留所有权利。