路由选择原理与静态路由
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 原理
静态路由原理
静态路由是网络中常用的一种路由方式，它是由网络管理员手动配置的一组路由规则，用于指定包括目标网络地址和下一跳路由器地址等信息，以决定数据包的传输路径。
静态路由的原理是通过将路由规则配置到路由器的路由表中，使其具备根据目标地址选择下一跳路由器的能力。
当一台路由器接收到数据包时，它会根据数据包的目标地址与路由表中的路由规则进行匹配，从而确定下一跳路由器。
该路由器会将数据包转发给下一跳路由器，直到数据包到达目标网络。
静态路由的配置相对简单，不需要动态路由协议的参与。
管理员只需要手动输入路由规则，并配置好对应的下一跳路由器地址即可。
当网络拓扑发生变化时，需要手动更新路由表，以反映最新的网络情况。
然而，静态路由也存在一些缺点。
首先，它需要管理员手动维护路由规则和路由表，对大型网络来说，工作量较大且容易出错。
其次，静态路由不能适应网络拓扑变化的情况，当网络发生改变时，需要手动修改路由配置，这会导致网络中断或数据包传输出现问题。
综上所述，静态路由是一种简单有效的路由方式，适用于较小、较简单的网络环境。
它可以通过手动配置路由规则和路由表，实现数据包的转发和网络连通性的维护。
然而，在大型网络中，动态路由协议更常用，因为它可以自动适应网络拓扑的变化，并确保网络的稳定和高效运行。
静态路由的原理
静态路由的原理静态路由是一种静态配置的路由方式，即管理员手动配置路由表，将目的IP地址和相应的出接口进行绑定，用于确定数据包从源主机到目的主机的传输路径。
静态路由是网络管理员手动配置的，它不受网络拓扑的变化影响，也不会自动发现新的路由器或网络，需要手动修改和更新。
在小型网络中，静态路由的管理相对容易，但对于大型网络来说，由于路由器数量众多，网络拓扑复杂，静态路由的管理工作就显得非常繁琐。
静态路由的工作原理如下：1. 路由表的构建：在每台路由器上都需要手动添加路由表条目。
一般情况下，路由表会包括目的IP地址、子网掩码、下一跳地址、出接口等信息。
目的IP地址是指数据包要到达的最终目的地的IP地址，子网掩码是用来判断目的IP地址属于哪个网络的，下一跳地址是指数据包在传输过程中下一跳要到达的地址，出接口是指数据包从路由器出发的接口。
2. 数据包的处理：当数据包离开源主机后，会通过本地网络的默认网关（一般是本地路由器）转发到下一跳路由器。
路由器根据路由表查找下一跳地址，并将数据包传送到相应的出接口，由出接口转发到下一跳路由器。
3. 路由选择：每台路由器根据路由表中的信息，根据目的IP地址来判断下一跳地址和出接口。
静态路由的路由选择策略一般是根据目的IP地址和子网掩码进行匹配，相符的路由表条目就会被选中。
如果没有匹配的路由表条目，可能会选择默认路由，即将数据包发送到默认网关。
4. 更新路由表：由于网络拓扑可能发生变化，管理员需要手动更新路由表以确保数据包能够正确传输。
当出现网络拓扑变化时，管理员需要添加、删除或修改路由表中的相应条目，以保证数据包能够按照新的路径进行传输。
静态路由的优缺点如下：优点：1. 网络连接稳定：静态路由不会随着网络拓扑的变化而改变，所以其稳定性较高，适用于网络拓扑变化较少的情况。
2. 计算复杂度低：静态路由不需要进行动态路由计算，因此计算复杂度较低，资源消耗较小。
3. 安全性高：静态路由的配置是由管理员手动进行的，不容易受到黑客攻击或恶意篡改。
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。
多级路由的原理及设置方法和静态路由
多级路由的原理及设置方法和静态路由多级路由是一种在网络中使用的路由技术，它允许将网络划分为不同的子网，并在子网之间进行路由选择。
多级路由可以帮助网络管理员更好地管理网络流量，并提高网络的性能和可靠性。
分级路由是将网络划分为不同的层级，从而将复杂的路由问题简化为更小的子问题。
每个层级可以有自己的路由器来处理该层级内的路由，而无需了解整个网络的结构。
这种层级结构可以根据需求进行灵活调整，从而适应不同规模的网络。
子网划分是将网络划分为多个较小的子网，每个子网拥有自己的IP地址范围和子网掩码。
子网划分可以帮助将网络流量分散到不同的子网中，减轻每个子网上的负载。
此外，子网划分还可以提供更好的网络安全性，因为可以设置不同子网之间的访问控制。
设置多级路由的方法包括以下几个步骤：1.划分子网：根据网络规模和需求，确定需要划分的子网数量和每个子网的IP地址范围。
2.配置路由器：为每个子网配置相应的路由器，并在路由器上进行相应的配置，包括IP地址、子网掩码以及路由表。
3.配置路由表：路由表是指路由器用来选择最佳路径的表格，其中包含了网络的各个路由信息。
在每个路由器上配置路由表，确保可以正确地进行路由选择。
4.设置静态路由：静态路由是指由网络管理员手动配置的路由信息，它不会自动进行更新。
在多级路由中，可以通过设置静态路由来指定每个子网的路由选择。
静态路由是一种通过手动配置路由器来指定网络流量转发的方式。
它的主要原理是在路由器中手动配置路由表，指定每个目的网络的下一跳路由器。
静态路由的设置方法主要包括以下几个步骤：1.了解网络拓扑：在配置静态路由之前，需要了解网络的拓扑结构，包括各个子网和路由器之间的连接关系。
2.确定路由路径：根据网络拓扑和需求，确定每个子网的最佳路由路径。
这可以根据网络的物理连接和网络性能进行决定。
3.配置路由表：在每个路由器上手动配置路由表，指定每个目的网络的下一跳路由器。
这些配置可以通过命令行界面或者网络管理界面进行完成。
路由器原理 路由器的工作原理详细说明
路由器原理路由器的工作原理详细说明路由器原理：路由器的工作原理详细说明一、引言在网络通信中，路由器是一种用于转发数据包的设备，它能够将数据包从源地址转发到目标地址。
本文将详细介绍路由器的工作原理，包括数据包转发、路由选择算法、路由表管理等方面。
二、路由器的基本功能1. 数据包转发：路由器通过接收数据包的源和目标IP地址，根据路由表中的信息，将数据包转发到下一跳的目标地址。
2. 路由选择：路由器根据网络拓扑和路由协议，选择最佳的路径将数据包转发到目标地址。
3. 路由表管理：路由器维护一张路由表，其中包含了网络地址和对应的下一跳地址，用于决定数据包的转发路径。
4. 数据包过滤：路由器可以根据预设的规则，对数据包进行过滤和阻止，提高网络的安全性。
三、路由器的工作原理1. 数据包转发过程：当路由器接收到一个数据包时，会首先检查数据包的目标IP地址。
然后，路由器会根据自己的路由表，查找与目标IP地址匹配的路由项。
如果找到匹配的路由项，路由器会将数据包发送到路由表中指定的下一跳地址。
如果找不到匹配的路由项，路由器会将数据包丢弃或发送到默认路由。
2. 路由选择算法：路由选择算法决定了路由器选择哪条路径来转发数据包。
常见的路由选择算法有以下几种：- 静态路由：管理员手动配置路由表，指定数据包的转发路径。
- 动态路由：路由器通过路由协议与相邻路由器交换网络信息，根据收到的信息更新路由表，选择最佳的路径转发数据包。
- 距离矢量路由算法：路由器根据到达目标网络的距离选择最佳路径。
- 链路状态路由算法：路由器根据网络链路的状态信息选择最佳路径。
3. 路由表管理：路由器的路由表包含了网络地址和对应的下一跳地址。
路由表的更新可以通过手动配置或者动态路由协议来实现。
当路由器接收到路由更新信息时，会根据一定的策略更新路由表，例如使用跳数、带宽等作为选择路径的依据。
4. 数据包过滤：路由器可以根据预设的规则对数据包进行过滤和阻止。
网络路由技术中的静态路由与动态路由对比(系列三)
网络路由技术中的静态路由与动态路由对比随着互联网的快速发展，网络路由技术也越来越受到关注。
静态路由和动态路由作为两种不同的路由选择方式，在网络架构中起着重要的作用。
本文将重点介绍和对比静态路由和动态路由，以便读者更好地了解它们的优势和不足。
一、静态路由概述静态路由是一种通过手动配置网络路径的路由选择方式。
在静态路由中，网络管理员需要手动设置路由器的路由表，指示数据包应该经过哪条路径传输。
这种方式不需要网络中设备之间的互相通信，可以节省网络资源并提高路由效率。
静态路由适用于小型网络或者网络拓扑结构较简单的环境，其中网络结构不经常变动的情况下，静态路由展现出了优势。
静态路由的配置相对简单，易于理解和管理。
管理员可以手动设定每个节点之间的最佳路径，这样可以更好地控制数据流量。
此外，静态路由不需要运行动态路由协议的开销，可以减少网络带宽的消耗，提高路由器的性能。
然而，静态路由也有一些缺点。
首先，静态路由不能适应网络结构的变化，如果网络拓扑结构发生变化，管理员需要手动修改路由表，这会增加管理的复杂性。
其次，静态路由不能根据网络流量负载的情况进行动态调整，当流量过大时，可能会导致网络拥塞，影响网络性能。
二、动态路由概述动态路由是一种通过路由协议自动计算网络路径的路由选择方式。
在动态路由中，路由器之间通过网络协议交换路由信息，根据这些信息自动更新路由表，并选择最佳的路径传输数据包。
动态路由适用于中大型网络或者网络结构变化频繁的环境，其中网络结构经常变动的情况下，动态路由会发挥其优势。
动态路由的最大优势在于其自动化和适应性。
路由器可以根据网络拓扑的变化自动更新路由表，无需人工干预，减少了管理员的工作量。
此外，动态路由可以根据流量负载情况调整路由，并实现负载均衡，提高网络性能。
然而，动态路由也有一些不足之处。
动态路由的运行需要花费网络资源，增加了网络的开销。
此外，动态路由的配置和管理相对比较复杂，需要了解和掌握多种动态路由协议，对于非专业人员来说，配置和故障排除可能会比较困难。
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
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在路由器上使用静态路由命令手工配置的路由。
动态路由
从运行相同动态路由协议的路由器动态学习到的路由。
常见动态路由协议：RIP、OSPF、ISIS、BGP、EIGRP （Cisco 私有）。
课程议题
四、路由表的管理
路由表信息
路由表：容纳和管理路由，用于数据包转发，由路由条目组成。
园区网出口的功能需求
多出口策略应用
− 两条 Internet 线路
− 一条Internet线路、一条CERNET线路
▪ ▪ ▪ ▪ Internet 线路通常是包月形式； 教育网国际访问是按照流量收费的； Internet 线路访问 CERNET 的资源速度比较慢，而且教育 网中有些资源对 Internet 是屏蔽的； 基于速度、资源利用和费用的考虑，目前高校网络普遍采 用两个出口的方式；
路由选优原则注意事项
越“高级”的路由协议发现的路由越优先？
最长匹配优先
Cost值越小的路由越优先？
不同的路由协议发现的路由Cost没有比较意义
在Router A上被优选的路由，Router B上也一定优选？
路由选优完全是“单机行为”
课程议题
五、路由查找原理与转发
1、认识IP路由表 和 最长匹配原则 ( 1 )
routerB(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 61.16.2.2
浮动静态路由
210.43.47.186
10.2.1.0/24 10.3.2.0/24 ……
校园网内网
10.1.1.1/24
10.23.1.0/24 10.50.2.0/24
S0 A 61.16.2.2 61.16.2.1 B B
g0/1
routerB(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 210.43.47.186 120
汇总路由
210.43.47.186
10.2.1.0/24 10.3.2.0/24 ……
校园网内网
10.1.1.1/24
10.23.1.0/24 10.50.2.0/24
园区网出口的功能需求
多出口策略应用
− 一条Internet线路、一条CERNET线路
Internet CERNET
1、业务分流； 2、增加带宽； 3、冗余备份； 4、费用控制；
园区网出口的常见应用模型
单设备多出口应用模型
− Internet 线路和 CERNET 线 路
▪ ▪ 采用基于目的地址的细化路 由；最长匹配原则 数据包发送进校园网内网采 用汇总静态路由
课程议题
六、静态路由
静态路由
192.168.10.1 F1/0 192.168.10.5
A S1/2
172.16.2.1 S1/2
B
B 172.16.2.2
202.99.8.1
F1/0 202.99.8.3
RA C 192.168.10.0 C 172.16.2.0 F1/0 S1/2
RB C 202.99.8.0 C 172.16.2.0 F1/0 S1/2
路由选择原理与静态路由
技术培训中心
课程目标
(1) 建立数据流的意识及数据封装意识 (2) 掌握路由表与路由优选原理 (3) 掌握最长掩码匹配路由查找转发原理 (4) 掌握静态路由配置 (5) 掌握浮动静态路由、缺省路由、汇总路由技术及在实
际工程中的应用
本章内容
一、路由基本概念
router# show ip route
Codes: C - connected，S – static， R – RIP， O- OSPF IA - OSPF inter area，E1-OSPF external type 1 E2 - OSPF external type 2，* - candidate default Gateway of last resort is 10.5.5.5 to network 0.0.0.0 172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 172.16.11.0 is directly connected, serial1/2 O 172.22.0.0/16 [110/20] via 10.3.3.3, 01:03:01, Serial1/2 S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 10.5.5.5
例：ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 serial 1/2
例：ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 172.16.2.1
静态路由描述转发路径的方式有两种
指向本地接口（即从本地某接口发出） 指向下一跳路由器直连接口的IP地址（即将数据包交给 X.X.X.X）
路由条目信息
O 172.22.0.0/16 [110/20] via 10.3.3.3, 01:03:01, Serial1/2
路由条目：目标网络 子网掩码 下一跳 出口
O 172.22.0.0/16 -- 路由信息的来源 (OSPF) -- 目标网络（或子网）/子网掩码
[110
/20] via 10.3.3.3
Internet CERNET
默认路由
CERNET 路由 浮动静态默认路由
内部网络
默认路由（Default route 也叫缺省路由）
默认路由概述
0.0.0.0/0可以匹配所有的IP地址，属于最不精确的匹配 默认路由可以看作是静态路由的一种特殊情况
当所有已知路由信息都查不到数据包如何转发时，按缺 省路由的信息进行转发
1、认识IP路由表 和 最长匹配原则 ( 2 )
由路由的最长匹配原则，路由表中的路由条目分以下6种： 1.主机路由 （a host route)
2.子网 （a subnet)
3.汇总路由 （a summary route) 4.主网 （a major network) 5.超网 （a supernet) 6.缺省路由 （a default address)
显示路由表信息
路由表：容纳和管理路由，用于数据包转发，由路由条目组成。
router# show ip route
Codes: C - connected，S – static， R – RIP， O- OSPF IA - OSPF inter area，E1-OSPF external type 1 E2 - OSPF external type 2，* - candidate default Gateway of last resort is 10.5.5.5 to network 0.0.0.0 172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 172.16.11.0 is directly connected, serial1/2 O 172.22.0.0/16 [110/20] via 10.3.3.3, 01:03:01, Serial1/2 S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 10.5.5.5
» 访问 CERNET 资源时（CERNET 提供的地址列 表中的地址）通过 CERNET 出口访问，访问 CERNET 地址列表以外的地址时走Internet出口
园区网出口的功能需求
CERNET 访问
− 中国教育和科研计算机 网（CERNET） − 我国高等院校的校园网 基本上都同时有 Internet出口和 CERNET出口
缺省管理距离
0 1 1 20 110 115 120 200 255
路由的管理距离（Administrative Distance ）
针对同一个网络路由条目从管理距离值最小的协议
获取的路由最先被优先选择加入路由表中。
RIP OSPF
R 192.168.1.0/24
O 92.168.1.0/24
O 92.168.1.0/24
路由表
2、路由的度量值（Metric）
路由的度量值标示出了到达这条路由所指的目的地址的
代价，通常以下因素会影响到路由的花费值。
线路延迟、带宽、线路占有率、线路可信度、跳数、最大 传输单元
路由协议产生的路由到目标网络的开销，越小越优先，
只在同一路由协议内起作用，不同路由协议的路由的度 量值没有可比性。
3、静态路由配置案例
172.16.1.0 S1/2 172.16.2.2 172.16.2.1 B B
网络
10.0.0.0 A
routerA(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1 或
routerA(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 serial 1/2
静态路由的花费值为0。
3、路由优选原则
相同网络号和子网掩码的路由条目会发生下面的比较
(1) 最小管理距离值优先。
(2) 相同管理距离值，最小度量值优先。
(3) 相同网络号、子网掩码、管理距离和度量值时，视
具体路由协议而定。比如：OSPF（O >O IA >O E2）
总之，最佳路由信息进路由表。
1、管理距离(可信度)
路由协议及该路由协议产生的路由的优先级 0－255
管理距离值越低，学到的路由越可信，越优先
一般只在本路由器内有效。各厂商不同
路由源
Connected interface Static route out an interface Static route to a next hop External BGP OSPF IS-IS RIP v1, v2 Internal BGP Unknown