前言：了解路由的概念，路由表的概念。學習如何手動配置路由，即靜態(tài)路由和默認路由的配置。

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，最終送達目的地。

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路由：從源主機到目標主機的轉發(fā)過程。

路由技術：為了盡可能的提高網(wǎng)絡訪問速度，就需要有一個方法來判斷從源主機到達目標主機所經(jīng)過的最佳路徑，從而進行數(shù)據(jù)轉發(fā)。

1.2 路由器的工作原理

路由器可以理解為互聯(lián)網(wǎng)的中轉站，網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)包就是通過一個一個的路由器轉發(fā)到目的網(wǎng)絡的。

路由器轉發(fā)數(shù)據(jù)包通過查看路由表，選擇到達目的網(wǎng)絡的最佳路徑，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。即查看路由表目標網(wǎng)段，選擇對應接口出去。

在轉發(fā)數(shù)據(jù)包過程中顯示“目標地址不可達”：轉發(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)路由器的配置轉發(fā)到默認接口或者給用戶返回“目標地址不可達”的信息。

二：路由表的形成

2.1路由表解釋

路由表實在路由器中維護的路由條目的集合，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。

在GNS3軟件中，我們可以實踐一下。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)路由來實現(xiàn)。

三：靜態(tài)路由和默認路由

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默認路由解釋

默認路由是一種特殊的靜態(tài)路由，當路由器在路由表中找不到目標網(wǎng)絡的路由條目時，路由器吧請求發(fā)到默認路由接口。如果沒有默認路由，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

當路由表中同時存在靜態(tài)路由和默認路由的時候，靜態(tài)路由優(yōu)先級高，匹配上了立刻進行轉發(fā)，如果沒有匹配上靜態(tài)路由，則交由默認路由轉發(fā)。

3.4交換與路由對比

四：路由器轉發(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（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路由器轉發(fā)數(shù)據(jù)包的封裝過程

路由器轉發(fā)原則：IP不變，MAC始終在變。

第一過程：想要實現(xiàn)主機A和主機B的互聯(lián)互通，因為兩臺主機不在同一網(wǎng)段，所以主機A發(fā)送數(shù)據(jù)包給主機B必然經(jīng)過路由器，所以需要經(jīng)過路由器A轉發(fā)。但是因為都是初始化機器，所以主機A并不知道路由器A的E0接口的MAC地址，所以主機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A發(fā)送給主機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IP是192.168.2.2，目標MAC<u>為00-11-12-21-22-22</u>，此時目標MAC變成主機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，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A再次發(fā)送數(shù)據(jù)包。

第四過程：數(shù)據(jù)包到達路由器B的E1接口，先進行解封，檢查目標IP和自己的路由表對應，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B的MAC，那么此時主機A再次發(fā)送數(shù)據(jù)包就可以直接到達主機B了。

一個問題：主機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)路由和默認路由的配置

5.1靜態(tài)路由配置

network:目的網(wǎng)絡地址

mask:子網(wǎng)掩碼

address:到達目的網(wǎng)絡經(jīng)過的下一跳路由器的接口地址

interface:到達目的網(wǎng)絡的本地接口地址

5.2默認路由配置

“0.0.0.0 0.0.0.0”：代表任何網(wǎng)絡，也就是說發(fā)往任何網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)包都轉發(fā)到命令指定的下一個路由器接口地址。

address：到達目的網(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)設備的接收口地址。

5.4靜態(tài)路由實驗我單獨寫了博客，有興趣自行查看。

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