IP路由及静态路由配置

cfsky

         
           IP路由及静态路由配置
                       qianghaohao(CodingNutter）
一.IP路由：

     IP路由就是根据IP地址在不同网络之间转发数据的过程。它决定了IP数据包从
源网络到目的网络怎么走，也就是规划一条到目的地的路径。实现这个功能的设
备就是路由器，每个路由器都保存着一张路由表，表中每个条目指明分组到某个
子网或主机应该通过路由器的哪个物理端口发送，然后就可到达该路由的下一个
路由器，或者不在经过别的路由器而传送到直接相连的网络中的目的主机。下面
举个例子来讲解IP路由的过程。
Ex：从西安到-->榆林


      假如我们从西安市出发，要到榆林市，此时我们要查看地图发现去榆林得先到达
达铜川市(当然也有其他路径，在此假设就这一条路，多条路的话选择最优的路径)，
于是我们坐火车到达铜川市，此时到了铜川市，再次查地图，发现要到达榆林得先到达
延安市，于是我们坐车到达了延安市，此时查看地图发现榆林就在我们相邻的地方，此
时有到榆林的直通车，于是我们坐上到榆林的直通车直达榆林。
      以上例子和网络中数据包转发的道理是一样的，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径。也就是说我们知道去榆林要先到达铜川市，但并不知道
到达榆林的完整路径怎么走。这种知道怎么去下一站的信息就是一条路由条目，整个地
图就相当于路由表，乘客就相当于IP数据包。


   一张路由表：


  
   IP搜索路由表匹配规则：
二.静态路由配置：

      所谓静态路由就是由管理人员手工在路由器上指定到达某个网络该怎么走，到达目的
网络得从哪个接口出去或者要到达的下一跳(下一站)接口。在文章中我们用如下简单的拓
扑，通过配置静态路由来让两台电脑能够通信：


1.为四台设备配置IP地址和子网掩码：
      可以通过界面操作来配置，也可以通过命令行模式配置。
      先通过界面操作给两台电脑配置IP地址，注意同时要指定网关地址：
    配置 PC1：
   
    配置PC2：
   
    接下通过命令行方式给路由器配置IP地址：
    配置R1：
   
    按同样的方法配置R2:
   
    此时拓扑图中接口的连接变成绿色的，但是PC1和PC2无法互相ping通，需要做静态路由：
   
  
2.为R1和R2配置静态路由：
  静态路由命令如下：
  
  为R1做静态路由：

  同理为R2做静态路由：
  
3.以上配置完毕，现在两个电脑可以互相ping通了，静态路由配置完毕：

三.数据包在经过各个设备时MAC地址和IP地址的变化：

       数据包在TCP/IP网络间传递时MAC地址变化，数据包内部的IP地址保持不变。
根据以上拓扑图，数据包转发过程：
    1.PC1查看自己的ARP表，如果主机PC1第一次给PC2发送数据包，那将无法从ARP映射表中找到
对应的mac地址。因此PC1将以FF:FF:FF:FF:FF:FF为目的mac地址，发送一个arp广播请求。
    2.如果PC2和PC1在同一个网段，那么只有PC2将响应PC1发送的ARP广播。此时PC1得到了PC2
的mac地址，并将这个mac地址存入arp缓存，然后将自己的mac地址为源地址，PC2的mac地址为目的
mac地址封装成以太网数据帧发送给PC2。
    3.如果主机PC2并不和PC1在同一网络。路由器的端口将把自己的mac地址发送给PC1，然后PC1将此
mac地址和对应的网关接口IP存入arp缓存。然后将自己的mac地址为源mac，网关的mac为目的mac，封
装成以太网帧发送给路由器。
     4.路由器接收到数据包后，进行拆包，获取数据包中的目的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，然后通过得到的下一跳IP地址查找arp表，找到对应的mac地址，如果
arp缓存没有下一跳IP的mac地址，则同样进行arp广播。
     5.接着上一步，将路由器出接口的mac地址为源mac地址，将下一跳路由器接口的mac地址为目的mac
地址封装成以太网帧发送给下一站路由器。
     6.当下一站路由器收到数据包后重复进行3-4-5的步骤，直到PC2收到数据包。
     可以通过单步执行，查看数据包中mac地址的变化：将Cisco Packet Tracer软件在simulation模式下发
数据包，然后点击Auto Capture /Play可以单步执行，查看到达每一个设备后数据包里面的mac地址和IP
地址。