原理簡述：

1。靜態路由：是指用戶或網絡管理員手工配置的路由信息。當網絡拓撲結構或鏈路狀態發生改變時，需要網絡管理員手工配置靜態路由信息。

相比較動態路由協議，靜態路由無需頻繁的交換各自的路由表，配置簡單，比較適合小型、簡單的網絡環境。不適合大型和復雜的網絡環境的原因是：當網絡拓撲結構和鏈路狀態發生改變時，網絡管理員需要做大量的調整，工作量繁重，而且無法感知錯誤發生，不易排錯。

2。默認路由：是一種特殊的靜態路由，當路由表中與數據包目的地址沒有匹配的表項時，數據包將根據默認路由條目進行轉發。默認路由在某些時候是非常有效的，例如在末梢網絡中，默認路由可以大大簡化路由器的配置，減輕網絡管理員的工作負擔。

實驗目的：

（1）掌握靜態路由（指定接口）的配置方法；

（2）掌握靜態路由（指定下一跳IP地址）的配置方法；

（3）掌握靜態路由連通性的測試方法；

（4）掌握默認路由的配置方法；

（5）掌握默認路由的測試方法；

（6）掌握在簡單網絡中部署靜態路由時的故障排除方法；

（7）掌握簡單的網絡優化方法；

實驗內容：

在三臺路由器所組成的簡單網絡中，R1和R3各自連接著一個主機，現在要求通過配置基本的靜態路由和默認路由來實現主機PC-1與PC-2之間的正常通信。

實驗拓撲：

實驗實現步驟：

1?；A配置

根據實驗的要求進行相應的配置，使用ping命令檢測各直連鏈路的連通性。

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

？？？問題：為什么兩個主機之間無法正常通信，是什么原因導致的？

若假設主機1和主機2之間可以正常的通信，即可以正常的連通，則主機1將發送數據給其網關設備R1；而R1在收到其數據之后，根據數據包中的目的地址查看自己的路由表，找到相應的目的網絡的所在的路由條目，并根據該條目中的下一跳和出接口信息將該數據轉發給下一個路由器R2；同時R2采用相同的方式將數據轉發給R3，最后R3頁同樣的將數據轉發給與自己直接相連的主機2；主機2在收到數據后，與主機1發送數據到主機2的過程一樣，再發送相應的回應信息給主機1。

現在查看主機1與其網關設備R1間的連通性的狀態：

可以看出主機與網關之間的連通性正常，接下來檢查網關設備與R1上的路由表：使用 display ip routing-table 命令。

通過路由表上顯示的信息，可以看到路由表上沒有關于主機2所在網段的信息，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。

經過查看，可以看到：在路由器R2上沒有關于主機1和主機2所在網段的信息，R3上沒有關于主機1所在網段的信息。

所以，以上的步驟驗證了：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絡的路由信息。

因為現在的主機1和主機2之間跨越了若干個不同的網段，若要實現兩者之間的通信，通過簡單的IP地址等基礎配置是不能實現的，需要在3臺路由器上添加相應的路由信息，可以通過配置靜態路由的方法來實現。

2。實現主機1和主機2之間的通信：

現在，在R1上配置目的網段為主機2所在網段的靜態路由，即目的IP地址為192.168.20.0，掩碼為255.255.255.0。相對應R1來講，倘若要發送數據到主機2，則必須先發送給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2所在網段的路由信息。

采取同樣的方式在R2上配置目的網段為主機2所在網段的靜態路由，配置過后，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，用主機1ping主機2，觀察現象：

發現，兩臺主機之間仍然無法正?；ネ?。在主機1上的E0/0/1接口上進行數據抓包，觀察現象：

可以看到：此時主機1只發送了ICMP請求消息，而且也并沒有得到任何的回應消息。

原因：現在僅是實現主機1能夠通過路由器將數據正常的轉發給主機2，而主機2并沒有實現，仍然是無法發送數據給主機1的。

現在需要在R2和R3上的路由表中添加主機1所在網段的信息：

在R3上配置目的網段為主機1所在網段的靜態路由，目的IP地址為192.168.10.0，目的地址的掩碼除了采用點分十進制的格式表示之外，還可以采用直接使用掩碼長度的方式表示，即用24來表示。相對應R3來講，要發送數據到主機1上，首先發送給路由器R2，所以R3和R2所在直連鏈路上的物理接口S1/0/0即為數據轉發口，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 //配置目的網段為主機1所在網段的靜態路由 [R2]ip route-static 192.168.10.0 24 s1/0/1

配置過后，查看各路由器的路由表信息：

經過路由表的查看，你會看到每臺路由器上都擁有了主機1和主機2所在網段的路由信息。再次在主機1上ping主機2，觀察現象。

3。實現全網全通來增強網絡的可靠性

按照上面的操作，現在已實現主機1和主機2之間的互通。若假設現在的網絡出現了故障，主機1一側的網絡管理員發現無法正常的與主機2通信，于是先測試與網關設備R1和R3的連通性。

可以看到：主機1無法與主機2的網關設備R3正常通信，所以此時網絡管理員無法通過主機1登錄到R3上進一步排查故障。

現在的解決方法是：在R1的路由表中添加R2與R3間直連網段的路由信息，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，已至實現全網的互通。

配置之后，查看各路由器的路由表信息，查看內容；再由主機1ping主機2的網關設備R3。

測試成功，主機1可以與R3正常通信，同樣的主機2此時也可以與R1正常通信。

4。使用默認路由實現簡單的網絡優化

通過適當減少設備上的配置工作量，能夠幫助網絡管理員在進行故障排除時更輕松的排除故障，且相對較少的配置量也能減少在配置時出錯的可能，另一方面，也能夠相對減少對設備本身硬件的負擔。

現在，在R1上配置一條默認路由，即目的網段和掩碼都是0，表示任何網絡，下一跳為10.0.12.2，并刪除先前配置的兩條靜態路由。

[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 10.0.12.2 //配置默認路由[R1]undo ip route-static 10.0.23.3 24 10.0.12.2 //刪除靜態路由[R1]undo ip route-static 192.168.20.0 24 10.0.12.2

再次測試主機1與主機2之間的通信。

該通信是正常的，證明了使用默認路由不但能夠實現與靜態路由同樣的效果，還能減少配置量。同時在R3上也做相應的配置。

[R3]ip route-static 0.0.0.0 0 s1/0/1 //配置默認路由[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

再次測試主機1與主機2之間的通信。

可以看到主機1與主機2之間的通信正常。

強調：在配置過程中，順序是先配置默認路由，再刪除原有的靜態路由配置，這樣的操作可以避免網絡出現通信中斷，即要在配置過程中注意操作的規范性和合理性。

？？？思考：在靜態路由配置當中，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別？

答：（1）在路由查找上：指定下一跳，會多進行一次路由的遞歸查找，拿下一跳去進行遞歸，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，數據包匹配到后直接用目的地址去解析下一跳地