發(fā)布時間：2020-06-23 10:31:19
來源：51cto
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作者：wx5d8a17679fa1b
欄目：云計(jì)算
前言：了解路由的概念，路由表的概念。學(xué)習(xí)如何手動配置路由，即靜態(tài)路由和默認(rèn)路由的配置。
一：路由器的工作原理
1.1路由解釋
路由器工作在osi參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，它的重要作用就是為數(shù)據(jù)包選擇最佳路徑，最終送達(dá)目的地。
路由：從源主機(jī)到目標(biāo)主機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)過程。
路由技術(shù)：為了盡可能的提高網(wǎng)絡(luò)訪問速度，就需要有一個方法來判斷從源主機(jī)到達(dá)目標(biāo)主機(jī)所經(jīng)過的最佳路徑，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
1.2 路由器的工作原理
路由器可以理解為互聯(lián)網(wǎng)的中轉(zhuǎn)站，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包就是通過一個一個的路由器轉(zhuǎn)發(fā)到目的網(wǎng)絡(luò)的。
路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包通過查看路由表，選擇到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，這個最佳路徑是指路由器的某個接口或下一跳路由器的地址。即查看路由表目標(biāo)網(wǎng)段，選擇對應(yīng)接口出去。
在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包過程中顯示“目標(biāo)地址不可達(dá)”：轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包過程中，如果在路由表中沒有找到數(shù)據(jù)包的目的地址，則根據(jù)路由器的配置轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)接口或者給用戶返回“目標(biāo)地址不可達(dá)”的信息。
二：路由表的形成
2.1路由表解釋
路由表實(shí)在路由器中維護(hù)的路由條目的集合，路由器根據(jù)路由表做路徑選擇。
2.2路由表的形成
我們通過直連網(wǎng)段和非直連網(wǎng)段來理解。
直連網(wǎng)段：當(dāng)我們在路由器上配置了接口的ip地址，并且接口狀態(tài)為“up”時，路由表中出現(xiàn)直連路由項(xiàng)。
在gns3軟件中，我們可以實(shí)踐一下。r3–r1的網(wǎng)段為192.168.10.0網(wǎng)段，r1–r2網(wǎng)段為192.168.20.0網(wǎng)段。
非直連網(wǎng)段：看下圖！不是直接連在路由器上的網(wǎng)段都是非直連網(wǎng)段。非直連網(wǎng)段寫入路由表中，我們需要通過靜態(tài)路由或動態(tài)路由來實(shí)現(xiàn)。
三：靜態(tài)路由和默認(rèn)路由
3.1靜態(tài)路由解釋
靜態(tài)路由是管理員手工配置的，是單向的（如果希望實(shí)現(xiàn)雙向通信，必須在通信雙方配置靜態(tài)路由），缺乏靈活性。
3.2默認(rèn)路由解釋
默認(rèn)路由是一種特殊的靜態(tài)路由，當(dāng)路由器在路由表中找不到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路由條目時，路由器吧請求發(fā)到默認(rèn)路由接口。如果沒有默認(rèn)路由，那么目的地址在路由表中沒有匹配路由條目的數(shù)據(jù)包將被丟棄。
3.3出現(xiàn)問題：路由的優(yōu)先級
當(dāng)路由表中同時存在靜態(tài)路由和默認(rèn)路由的時候，靜態(tài)路由優(yōu)先級最高，匹配上了立刻進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，如果沒有匹配上靜態(tài)路由，則交由默認(rèn)路由轉(zhuǎn)發(fā)。
3.4交換與路由對比
四：路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的封裝過程
4.1環(huán)境介紹
存在不同網(wǎng)段中的兩臺初始化主機(jī)（只知道自己的ip和mac地址和其他人的ip地址，但是不知道其他人的mac地址），兩臺初始化的路由器（只知道自己的ip和mac地址和其他人的ip地址，但是不知道其他人的mac地址）。
4.2路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的封裝過程
路由器轉(zhuǎn)發(fā)原則：ip不變，mac始終在變。
第一過程：想要實(shí)現(xiàn)主機(jī)a和主機(jī)b的互聯(lián)互通，因?yàn)閮膳_主機(jī)不在同一網(wǎng)段，所以主機(jī)a發(fā)送數(shù)據(jù)包給主機(jī)b必然經(jīng)過路由器，所以需要經(jīng)過路由器a轉(zhuǎn)發(fā)。但是因?yàn)槎际浅跏蓟瘷C(jī)器，所以主機(jī)a并不知道路由器a的e0接口的mac地址，所以主機(jī)a需用通過arp廣播請求來獲得路由器a 的e0接口的mac地址。那么此時，主機(jī)a發(fā)送給主機(jī)b的數(shù)據(jù)包中，源ip為192.168.1.2，源mac是00-11-12-21-11-11，目標(biāo)ip是192.168.2.2，目標(biāo)mac<u>為00-11-12-21-22-22</u>，此時目標(biāo)mac變成主機(jī)a的e0接口的mac了。
第二過程：路由器a的e0接口接收到數(shù)據(jù)幀后，將數(shù)據(jù)幀的mac頭部解封，查看目標(biāo)ip地址發(fā)現(xiàn)是192.168.2.2，所以路由器a會查找自己的路由表，然后將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到e1接口，到此，發(fā)現(xiàn)不知道路由器b的e1接口的mac，找不到目標(biāo)，所以此時這個數(shù)據(jù)包被丟棄。
第三過程：現(xiàn)在需要知道路由器b的e1接口的mac，需要路由器a發(fā)送arp廣播請求。得到路由器b的e1接口的mac后，主機(jī)a再次發(fā)送數(shù)據(jù)包。
第四過程：數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器b的e1接口，先進(jìn)行解封，檢查目標(biāo)ip和自己的路由表對應(yīng)，將數(shù)據(jù)從自己的e0接口發(fā)出。此時，發(fā)現(xiàn)不知道主機(jī)b的mac，所以這個數(shù)據(jù)包再次被丟棄。
第五過程：路由器b通過arp廣播，獲得主機(jī)b的mac，那么此時主機(jī)a再次發(fā)送數(shù)據(jù)包就可以直接到達(dá)主機(jī)b了。
一個問題：主機(jī)a發(fā)出的arp請求為什么只能得到路由器a的e0接口的mac呢？
答：arp是一個廣播，路由器上每個接口是一個廣播域，路由器是隔離廣播的，所以arp無法穿過路由器。
五：靜態(tài)路由和默認(rèn)路由的配置
5.1靜態(tài)路由配置
network:目的網(wǎng)絡(luò)地址
mask:子網(wǎng)掩碼
address:到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過的下一跳路由器的接口地址
interface:到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的本地接口地址
5.2默認(rèn)路由配置
“0.0.0.0 0.0.0.0”：代表任何網(wǎng)絡(luò)，也就是說發(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包都轉(zhuǎn)發(fā)到命令指定的下一個路由器接口地址。
address：到達(dá)目的網(wǎng)段經(jīng)過的下一跳路由器的接口地址。
5.3下一跳地址
與之互聯(lián)設(shè)備的接收口地址。
5.4靜態(tài)路由實(shí)驗(yàn)我單獨(dú)寫了博客，有興趣自行查看。