IP路由及靜態(tài)路由配置
qianghaohao(CodingNutter）
一.IP路由：
IP路由就是根據(jù)IP地址在不同網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的過程。它決定了IP數(shù)據(jù)包從
源網(wǎng)絡(luò)到目的網(wǎng)絡(luò)怎么走，也就是規(guī)劃一條到目的地的路徑。實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的設(shè)
備就是路由器，每個(gè)路由器都保存著一張路由表，表中每個(gè)條目指明分組到某個(gè)
子網(wǎng)或主機(jī)應(yīng)該通過路由器的哪個(gè)物理端口發(fā)送，然后就可到達(dá)該路由的下一個(gè)
路由器，或者不在經(jīng)過別的路由器而傳送到直接相連的網(wǎng)絡(luò)中的目的主機(jī)。下面
舉個(gè)例子來講解IP路由的過程。
Ex：從西安到-->榆林
假如我們從西安市出發(fā)，要到榆林市，此時(shí)我們要查看地圖發(fā)現(xiàn)去榆林得先到達(dá)
達(dá)銅川市(當(dāng)然也有其他路徑，在此假設(shè)就這一條路，多條路的話選擇最優(yōu)的路徑)，
于是我們坐火車到達(dá)銅川市，此時(shí)到了銅川市，再次查地圖，發(fā)現(xiàn)要到達(dá)榆林得先到達(dá)
延安市，于是我們坐車到達(dá)了延安市，此時(shí)查看地圖發(fā)現(xiàn)榆林就在我們相鄰的地方，此
時(shí)有到榆林的直通車，于是我們坐上到榆林的直通車直達(dá)榆林。
以上例子和網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的道理是一樣的，每一站都知道怎么去目的站，但是
并不知道去目的站的完整路徑。也就是說我們知道去榆林要先到達(dá)銅川市，但并不知道
到達(dá)榆林的完整路徑怎么走。這種知道怎么去下一站的信息就是一條路由條目，整個(gè)地
圖就相當(dāng)于路由表，乘客就相當(dāng)于IP數(shù)據(jù)包。
一張路由表：
IP搜索路由表匹配規(guī)則：
二.靜態(tài)路由配置：
所謂靜態(tài)路由就是由管理人員手工在路由器上指定到達(dá)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)該怎么走，到達(dá)目的
網(wǎng)絡(luò)得從哪個(gè)接口出去或者要到達(dá)的下一跳(下一站)接口。在文章中我們用如下簡單的拓
撲，通過配置靜態(tài)路由來讓兩臺電腦能夠通信：
1.為四臺設(shè)備配置IP地址和子網(wǎng)掩碼：
可以通過界面操作來配置，也可以通過命令行模式配置。
先通過界面操作給兩臺電腦配置IP地址，注意同時(shí)要指定網(wǎng)關(guān)地址：
配置 PC1：
配置PC2：
接下通過命令行方式給路由器配置IP地址：
配置R1：
按同樣的方法配置R2:
此時(shí)拓?fù)鋱D中接口的連接變成綠色的，但是PC1和PC2無法互相ping通，需要做靜態(tài)路由：
2.為R1和R2配置靜態(tài)路由：
靜態(tài)路由命令如下：
為R1做靜態(tài)路由：
同理為R2做靜態(tài)路由：
3.以上配置完畢，現(xiàn)在兩個(gè)電腦可以互相ping通了，靜態(tài)路由配置完畢：
三.數(shù)據(jù)包在經(jīng)過各個(gè)設(shè)備時(shí)MAC地址和IP地址的變化：
數(shù)據(jù)包在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)間傳遞時(shí)MAC地址變化，數(shù)據(jù)包內(nèi)部的IP地址保持不變。
根據(jù)以上拓?fù)鋱D，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過程：
1.PC1查看自己的ARP表，如果主機(jī)PC1第一次給PC2發(fā)送數(shù)據(jù)包，那將無法從ARP映射表中找到
對應(yīng)的mac地址。因此PC1將以FF:FF:FF:FF:FF:FF為目的mac地址，發(fā)送一個(gè)arp廣播請求。
2.如果PC2和PC1在同一個(gè)網(wǎng)段，那么只有PC2將響應(yīng)PC1發(fā)送的ARP廣播。此時(shí)PC1得到了PC2
的mac地址，并將這個(gè)mac地址存入arp緩存，然后將自己的mac地址為源地址，PC2的mac地址為目的
mac地址封裝成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀發(fā)送給PC2。
3.如果主機(jī)PC2并不和PC1在同一網(wǎng)絡(luò)。路由器的端口將把自己的mac地址發(fā)送給PC1，然后PC1將此
mac地址和對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)接口IP存入arp緩存。然后將自己的mac地址為源mac，網(wǎng)關(guān)的mac為目的mac，封
裝成以太網(wǎng)幀發(fā)送給路由器。
4.路由器接收到數(shù)據(jù)包后，進(jìn)行拆包，獲取數(shù)據(jù)包中的目的IP地址，然后查找路由表，找到要出去的接
口的mac地址，和下一跳的IP地址，然后通過得到的下一跳IP地址查找arp表，找到對應(yīng)的mac地址，如果
arp緩存沒有下一跳IP的mac地址，則同樣進(jìn)行arp廣播。
5.接著上一步，將路由器出接口的mac地址為源mac地址，將下一跳路由器接口的mac地址為目的mac
地址封裝成以太網(wǎng)幀發(fā)送給下一站路由器。
6.當(dāng)下一站路由器收到數(shù)據(jù)包后重復(fù)進(jìn)行3-4-5的步驟，直到PC2收到數(shù)據(jù)包。
可以通過單步執(zhí)行，查看數(shù)據(jù)包中mac地址的變化：將Cisco Packet Tracer軟件在simulation模式下發(fā)
數(shù)據(jù)包，然后點(diǎn)擊Auto Capture /Play可以單步執(zhí)行，查看到達(dá)每一個(gè)設(shè)備后數(shù)據(jù)包里面的mac地址和IP
地址。
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