实现静态路由选择课件

9.1任务描述

实现静态路由选择某高校学校新近兼并了2个学校，这两个学校都建有自己的校园网。先需要将这两个校区的校园网通过路由器连接到本部的路由器，现要在路由器上做静态路由配置，实现各校区校园网内部主机的相互通信，并且通过主校区连接到互联网。

9.2.1路由器和网络层路由器的主要用途是连接多个网络，并将数据包转发到自身的网络或其它网络。由于路由器的主要转发决定是根据第3层IP数据包（即根据目的IP地址）做出的，因此路由器被视为第3层设备，做出决定的过程称为路由。路由器在第3层做出主要转发决定，但它也参与第1和第2层的过程。路由器检查完数据包的IP地址，并通过查询路由表做出转发决定后，它可以将该数据包从相应接口朝着其目的地转发出去。路由器会将第3层IP数据包封装到对应送出接口的第2层数据链路帧的数据部分。帧的类型可以是以太网、HDLC或其它第2层封装－即对应特定接口上所使用的封装类型。第2层帧会编码成第1层物理信号，这些信号用于表示物理链路上传输的位。9.2.1路由器和网络层图9.1路由器和OSI模型9.2.2构建路由表1.路由的种类直连路由动态路由路由的种类静态路由直连路由动态路由路由的种类直连网络就是直连到路由器某一接口的网络。当路由器接口配置有IP地址和子网掩码时，此接口即成为该相连网络的主机。接口的网络地址和子网掩码以及接口类型和编号都将直接输入路由表，用于表示直连网络。路由器若要将数据包转发到某一主机（如PC2），则该主机所在的网络应该是路由器的直连网络。生成直连路由的条件有两个：接口配置了网络地址，并且这个接口物理链路是连通的，静态路由9.2.2构建路由表1.路由的种类图9.2直连路由R1PC2PC3192.169.13.0/24192.169.12.0/24192.169.11.0/24F0/1F0/0PC1F1/0目标网段出口192.169.11.0fastethernet0/0192.169.12.0fastethernet0/1192.169.13.0fastethernet1/09.2.2构建路由表1.路由的种类直连路由动态路由路由的种类静态路由是由网络管理员手工配置路由器中的路由信息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由9.2.2构建路由表1.路由的种类直连路由动态路由路由的种类由路由器按指定的协议格式在网上广播和接收路由信息，通过路由器之间不断交换的路由信息动态地更新和确定路由表，并随时向附近的路由器广播，这种方式称为动态路由。动态路由通过检查其他路由器的信息，并根据开销、链接等情况自动决定每个包的路由途径。动态路由方式仅需要手工配置第一条或最初的极少量路由线路，其他的路由途径则由路由器自动配置。动态路由由于较具灵活性，使用配置简单，成为目前主要的路由类型。静态路由9.2.2构建路由表1.路由的种类9.2.2构建路由表2.路由表路由表是保存在RAM中的数据文件，其中存储了与直接连接网络以及远程网络相关的信息。路由表包含网络与下一跳的关联信息。这些关联告知路由器：要以最佳方式到达某一目的地，可以将数据包发送到特定路由器（即在到达最终目的地的途中的“下一跳”）。下一跳也可以关联到通向最终目的地的外发或送出接口。使用showiproute命令可以显示路由器的路由表。9.2.2构建路由表2.路由表Router#show

ip

routeCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGP

i-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,ia-IS-ISinterarea*-candidatedefault,U-per-userstaticroute,o-ODRP-periodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC192.169.11.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0C192.169.12.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/1C192.169.13.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet1/0Router#9.2.3静态路由1.静态路由特点静态路由是由网络管理员手工输入到路由器的，当网络拓扑发生变化而需要改变路由时，网络管理员就必须手工改变路由信息，不能动态反映网络拓扑。静态路由不会占用路由器的CPU、RAM和线路的带宽。同时静态路由也不会把网络的拓扑暴露出去。通过配置静态路由，用户可以人为地指定对某一网络访问时所要经过的路径。通常只能在网络路由相对简单、网络与网络之间只能通过一条路径路由的情况下使用静态路由。如从一个网络路由到末端网络时，一般使用静态路由。末端网络是只能通过单条路由访问的网络。图9.3静态路由应用于末端网络S0/0S0/0F0/1PC1PC2交换机B末端网络0.0.0.0R2R1默认路由静态路由112.16.30.0/249.2.3静态路由1.静态路由特点9.2.3静态路由2.静态路由的配置（1）在全局配置模式下，建立静态路由的命令格式为：Router（config）#iproute

destination-networknetwork-mask{next-hop-address|interface}其中：destination-network：所要到达的目标网络号或目标子网号。network-mask：目标网络的子网掩码。可对此子网掩码进行修改，以汇总一组网络。next-hop-address：到达目标网络所经由的下一跳路由器的IP地址，即相邻路由器的接口地址。interface：将数据包转发到目的网络时使用的送出接口（用于到达目标网络的本机出口）。（2）可以使用noiproute命令来删除静态路由。（3）可以使用showiproute命令来显示路由器中的路由表。（4）可以使用showrunning-config命令来检查静态路由。9.2.4汇总静态路由1.汇总路由的概念汇总路由是一条可以用来表示多条路由的单独的路由。汇总路由一般是具有相同的送出接口或下一跳IP地址的连续网络的集合。多条静态路由可以汇总成一条静态路由，前提是符合以下条件：（1）目的网络可以汇总成一个网络地址。（2）多条静态路由都使用相同的送出接口或下一跳IP地址。这称为路由汇总，也有的书称作路由总结。9.2.4汇总静态路由1.汇总路由的概念汇总路由是一条可以用来表示多条路由的单独的路由。汇总路由一般是具有相同的送出接口或下一跳IP地址的连续网络的集合。多条静态路由可以汇总成一条静态路由，前提是符合以下条件：（1）目的网络可以汇总成一个网络地址。（2）多条静态路由都使用相同的送出接口或下一跳IP地址。这称为路由汇总，也有的书称作路由总结。9.2.4汇总静态路由2.汇总路由的优点较小的路由表可以使路由表查找过程更加有效率，因为需要搜索的路由条数更少。如果可以使用一条静态路由代替多条静态路由，则可减小路由表。在许多情况中，一条静态路由可用于代表数十、数百、甚至数千条路由。我们可以使用一个网络地址代表多个子网。例如，10.0.0.0/16、10.1.0.0/16、10.2.0.0/16、10.3.0.0/16、10.4.0.0/16、10.5.0.0/16一直到10.255.0.0/16。所有这些网络都可以用一个网络地址代表：10.0.0.0/9.9.2.4汇总静态路由3.汇总路由例如在一台路由器R3上有三条静态路由。所有三条路由都通过相同的Serial0/0/1接口转发通信。R3上的这三条静态路由分别是：iproute172.16.1.0255.255.255.0Serial0/0/1iproute172.16.2.0255.255.255.0Serial0/0/1iproute172.16.3.0255.255.255.0Serial0/0/1如果可能，希望将所有这些路由汇总成一条静态路由。172.16.1.0/24、172.16.2.0/24和172.16.3.0/24可以汇总成172.16.0.0/22网络。因为所有三条路由使用相同的送出接口，而且它们可以汇总成一个172.16.0.0255.255.252.0网络，所以我们可以创建一条汇总路由。9.2.4汇总静态路由3.汇总路由图9.4路由汇总9.2.4汇总静态路由3.汇总路由（1）以二进制格式写出想要汇总的网络。（2）找出用于汇总的子网掩码，从最左侧的位开始。（3）从左向右，找出所有连续匹配的位。（4）当发现有位不匹配时，立即停止。当前所在的位即为汇总边界。（5）现在，计算从最左侧开始的匹配位数，本例中为22。该数字即为汇总路由的子网掩码，本例中为/22或255.255.252.0（6）找出用于汇总的网络地址，方法是复制匹配的22位并在其后用0补足32位。9.2.4汇总静态路由4.配置汇总路由要使用汇总路由，必须首先删除当前的三条静态路由：R3(config)#noiproute

172.16.1.0255.255.255.0serial0/0/1R3(config)#noiproute

172.16.2.0255.255.255.0serial0/0/1R3(config)#noiproute172.16.3.0255.255.255.0serial0/0/1接下来，配置汇总静态路由：R3(config)#iproute

172.16.0.0255.255.252.0serial0/0/19.2.5默认路由1.默认路由概念默认路由也叫缺省路由，是指路由器没有明确路由可用时所采纳的路由。或者叫最后的可用路由。当路由器不能用路由表中的一个更具体条目来匹配一个目的网络时，它就将使用缺省路由，即“最后的可用路由”。实际上，路由器用缺省路由来将数据包转发给另一台路由器，这台新的路由器必须要么有一条到目的地的路由，要么有它自己的到另一台路由器的缺省路由，这台新的路由器依次也必须要么有具体路由，要么有另一条缺省路由。依此类推。最后数据包应该被转发到真正有一条到目的地网络的路由器上。没有缺省路由，目的地址在路由表中无匹配表项的包将被丢弃。9.2.5默认路由1.默认路由概念默认路由一般处于整个网络的末端的路由器，这台路由器被称为缺省网关，它负责所有的向外连接任务，默认路由也需要手工配置。如图9.3所示。缺省路由可以尽可能地将路由表的大小保持的很小，它们使路由器能够转发目的地为任何Internet主机的数据包而不必为每个Internet网络都维护一个路由表条目。缺省路由可由管理员静态地输入或者通过路由选择协议被动态地学到。9.2.5默认路由2.默认路由的命令配置缺省路由通常有两种：（1）0.0.0.0路由

创建一条到0.0.0.0/0的IP路由是配置缺省路由的最简单的方法。在全局配置模式下建立缺省路由的命令格式为：Router(config)#iproute

0.0.0.00.0.0.0{next-hop-ip|interface}其中：next-hop-ip为相邻路由器的相邻接口地址；interface为本地物理接口号。（2）default-network路由“ipdefault-network”命令可以被用来标记一条到任何IP网络的路由，而不仅仅是0.0.0.0/0，作为一条候选缺省路由，其命令语法格式如下：Router(config)#ipdefault-network

network9.3方案设计针对客户提出的要求，公司网络工程师计划通过同步串口线路将两个校区局域网连接到主校区的路由器上，然后再连接到互联网上（在这里用一台路由器和计算机来模拟互联网）。分别对路由器的接口分配IP地址，并配置静态路由，这样，对校园网内的各主机设置IP地址及网关就可以相互通信了。9.4任务实施（1）配置路由器的名称、控制台口令、超级密码。（2）配置路由器各接口地址。（3）配置路由器的静态路由、默认路由；9.4.1

项目任务9.4任务实施图9.5路由器静态路由PC21S0/0/0S0/0/0F0/0F0/0PC31交换机B交换机CACBS0/0/1S0/0/0PC11交换机AF0/0ISPPC0F0/1F0/1F0/09.4任务实施为了构建如图9.2所示的网络实训环境，需要如下网络设备：（1）Cisco2911路由器（4台）；（2）Cisco2960交换机（3台）；（3）PC机4台；（4）双绞线（若干根）；（5）反转电缆两根。9.4.2

设备清单9.4任务实施步骤1：规划设计（1）规划各路由器名称，各接口IP地址、子网掩码如表9-1所示。9.4.3

实施过程9.4任务实施9.4.3

实施过程部门路由器名称接口IP地址子网掩码描述主校区ARouteraS0/0/0192.169.100.1255.255.255.0Routerb-s0/0/0S0/0/1192.169.200.1255.255.255.0Routerc-s0/0/0F0/0192.169.10.1255.255.255.0Lan10F0/1192.169.110.2255.255.255.0Isp-f0/1分校区BRouterBS0/0/0192.169.100.2255.255.255.0Routera-s0/0/0f0/0192.169.20.1255.255.255.0Lan20分校区CRoutercS0/0/0192.169.200.2255.255.255.0Routera-s0/0/1f0/0192.169.30.1255.255.255.0Lan30ISProuterISPF0/0192.169.40.1255.255.255.0Lan40F0/1192.169.110.1255.255.255.0routera-f0/19.4任务实施步骤1：规划设计（2）规划各计算机的IP地址、子网掩码和网关如表9-2所示。9.4.3

实施过程计算机IP地址子网掩码网关PC0192.169.40.10255.255.255.0192.169.40.1PC11192.169.10.10255.255.255.0192.169.10.1PC21192.169.20.10255.255.255.0192.169.20.1PC31192.169.30.10255.255.255.0192.169.30.19.4任务实施步骤2：实训环境准备（1）在路由器、交换机（用做傻瓜）和计算机断电的状态下，按照图9.5连接硬件。（2）给各个设备供电。步骤3：按照9-2所列设置各计算机的IP地址、子网掩码、默认网关。步骤4：清除各路由器的配置。步骤5：测试网络连通性使用ping命令分别测试PC0、PC11、PC21、PC31这4台计算机之间的连通性。9.4.3

实施过程9.4任务实施步骤6：配置路由器A在PC11计算机上通过超级终端登录到路由器A上，进行配置。（1）配置路由器主机名（2）为路由器各接口分配IP地址（3）查看路由器路由表（4）配置静态路由。routera#configterminalroutera(config)#iproute192.169.20.0255.255.255.0192.169.100.2routera(config)#iproute192.169.30.0255.255.255.0192.169.200.2或routera(config)#iproute192.169.20.0255.255.255.0serial0/0/0routera(config)#iproute

192.169.30.0255.255.255.0serial0/0/19.4.3

实施过程9.4任务实施（5）查看路由表此时可以看到路由器的路由表中包含直连路由，也包含静态路由。routera#showiproute……GatewayoflastresortisnotsetC192.169.10.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0C192.169.110.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/1S192.169.20.0/24[1/0]via192.169.100.2S192.169.30.0/24[1/0]via192.169.200.2C192.169.100.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/0C192.169.200.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/1Routera#9.4.3

实施过程9.4任务实施步骤7：配置路由器B在PC21计算机上通过超级终端登录到路由器B上，进行配置。（1）配置路由器主机名（略）（2）为路由器各接口分配IP地址（略）（3）查看路由器路由表（略）（4）配置静态路由。（5）查看路由表此时可以看到路由器的路由表中包含直连路由，也包含静态路由。9.4.3

实施过程9.4任务实施步骤8：配置路由器C在PC31计算机上通过超级终端登录到路由器C上，进行配置。（1）配置路由器主机名（略）（2）为路由器各接口分配IP地址（略）（3）查看路由器路由表（略）（4）配置静态路由。（5）查看路由表步骤9：测试网络连通性使用ping命令分别测试PC0、PC11、PC22、PC31这4台计算机之间的连通性。9.4.3

实施过程9.4任务实施步骤10：在路由器B上配置默认路由，检查网络连通性。并比较默认路由和静态路由的区别。Routerb#configterminalRouterb(config)#

iproute0.0.0.00.0.0.0192.169.100.1Routerb#show

ip

route……Gatewayoflastresortis192.169.100.1tonetwork0.0.0.0C192.169.20.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0C192.169.100.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/0S*0.0.0.0/0[1/0]via192.169.100.1Routerb#9.4.3

实施过程9.4任务实施步骤11：配置路由器ISP（1）配置路由器A的默认路由Routera(config)#iproute

0.0.0.00.0.0.0192.169.110.1（2）配置路由器ISP配置路由器的名称、接口地址、静态路由等。（3）分别showiproute查看路由器A、B、C、ISP的路由表。（4）分别测试PC0、PC11、PC21、PC31这4台计算机之间的连通性。通过测试网络连通性，有计算机之间网络不通，情分析原因，并解决。请同学思考，该训练能直接运用到实际网络中吗？为什么？9.4.3

实施过程9.4任务实施步骤12：配置各路由器的口令为了方便路由器在配置过程登录，一般都是在路由器调试配置完成后再配置路由器的口令。和配置交换机的口令一样，在这里不再介绍。步骤13：远程登录路由器步骤14：保存配置文件通过控制台和远程终端分别保存配置文件为文本文件。步骤15；清除路由器的所有配置清除路由器启动配置文件9.4.3

实施过程9.5拓展训练：浮动静态路由配置浮动静态路由是网络工程师有时要使用的一种静态路由。浮动是指静态路由在某些条件下离开了路由表，而在另外一些条件下又回到路由表中。可以使用浮动静态路由来达到目的，浮动路由的原理是利用路由的不同管理距离。在前面已经介绍过：到达同一网络如有多条不同管理距离的路由存在，路由器将采用管理距离低的路由。9.5拓展训练：浮动静态路由配置30.1.1.0/2