上映日期：2020年6月23日10时31分19秒

资料来源：51CTO

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作者：wx5d8a17679fa1b

专栏：云计算

理解路由和路由表的概念。了解如何手动配置路由，即静态路由和默认路由。

一：路由器的工作原理

1.1路线解释

路由器工作在OSI参考模型的网络层，它的重要作用是为数据包选择最佳路径，并最终将其传送到目的地。

路由：从源主机到目标主机的转发过程。

路由技术：为了尽可能提高网络访问的速度，我们需要一种方法来判断从源主机到目标主机的最佳路径，从而转发数据。

1.2路由器的工作原理

路由器可以理解为互联网的中转站，网络中的数据包每次通过一个路由器转发到目的网络。

路由器通过查看路由表并选择到达目的网络的最佳路径来转发数据包。此最佳路径是指路由器的接口或下一跳路由器的地址。即查看路由表的目标网段，选择相应的接口出去。

包转发时显示“目的地址不可用”:如果包转发时在路由表中找不到该包的目的地址，则根据路由器的配置将其转发到默认接口，或者向用户返回“目的地址不可用”的消息。

二、路由表的形成

2.1路由表的解释

路由表实际上是路由器中维护的路由条目的集合，路由器根据路由表进行路径选择。

2.2路由表的形成

我们通过直连网段和非直连网段来理解。

直连网段：当我们在路由器上配置接口的IP地址，接口状态为“UP”时，路由表中就会出现直连的路由项。

在GNS3软件中，我们可以练习它。R3R1的网段是192.168.10.0，R1R2的网段是192.168.20.0。

非直连网段：看下图！并非所有与路由器直接相连的网段都是非直连网段。非直连网段写入路由表，我们需要通过静态路由或者动态路由来实现。

三：静态路由和默认路由

3.1静态路由解释

静态路由由管理员手动配置，单向(如果要实现双向通信，必须在通信双方都配置静态路由)，缺乏灵活性。

3.2默认路由解释

默认路由是一种特殊的静态路由。当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器会将请求发送到默认路由接口。如果没有默认路由，目的地址与路由表中的路由条目不匹配的数据包将被丢弃。

3.3问题：路由优先级

当路由表中同时存在静态路由和默认路由时，静态路由的优先级最高。如果匹配，会立即转发。如果不匹配，将通过默认路由转发。

3.4交换和路由的比较

第四，路由器转发的数据包的封装过程

4.1环境介绍

不同网段有两个初始化的主机(只知道自己的IP和MAC地址和别人的IP地址，不知道别人的MAC地址)和两个初始化的路由器(只知道自己的IP和MAC地址和别人的IP地址，不知道别人的MAC地址)。

4.2路由器转发数据包的封装过程

路由器转发原理：IP不变，MAC永远在变。

第一个过程：实现主机A和主机B的互联，由于两台主机不在同一个网段，主机A发送给主机B的数据包必须经过路由器，所以需要通过路由器A转发.但是因为都是初始化机，主机A不知道路由器A的E0接口的MAC地址，所以主机A需要通过ARP广播一个请求来获取路由器A的E0接口的MAC地址.此时，在主机A发送给主机B的数据包中，源IP是192.168.1.2，源MAC是00-11-12-21-11-11，目标IP是192.168.2.2，目标MACu是00-11-12-21-22-22。

第二个过程：路由器A的E0接口收到数据帧后，解封装数据帧的MAC头，发现目的ip地址是192.168.2.2，于是路由器A会查找自己的路由表，然后将数据包转发到e 1接口。此时发现路由器B的E1接口MAC未知，找不到目标，此时丢弃该数据包。

第三个过程：现在我们需要知道路由器B的E1接口的MAC，路由器A需要发送一个ARP广播请求。在获得路由器B的E1接口的MAC后，主机A再次发送数据包。

第四个过程：数据包到达路由器B的E1接口时，先解封，检查目的IP是否与自己的路由表对应，数据从自己的E0接口发出。此时，发现主机B的MAC未知，因此再次丢弃该数据包。

第五个过程：路由器B通过ARP广播获取主机B的MAC，然后主机A通过再次发送数据包可以直接到达主机B。

一个问题：为什么主机A发出的ARP请求只能得到路由器A E0接口的MAC？

回答：ARP是一个广播，路由器上的每个接口都是一个广播域。路由器与广播隔离，因此ARP无法通过路由器。

五：静态路由和默认路由的配置

5.1静态路由配置

网络：目标网络地址

掩码：子网掩码

地址：到达目的网络的下一跳路由器的接口地址。

Interface:目的网络的本地接口地址。

5.2默认路由配置

“0.0.0.0.0.0.0”:表示任意网络，即发送到任意网络的数据包被转发到命令指定的下一个路由器接口地址。

地址：到达目的网段的下一跳路由器的接口地址。

5.3下一跳地址

与之相连的设备的接收端口地址。

5.4静态路由实验我一个人写过博客，有兴趣自己去查一下。

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