网络互联技术与实践第9章：实现静态路由选择

第9章：实现静态路由选择9.1 任务描述

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。

第9章：实现静态路由选择9.2 相关知识

9.2.1 路由器和网络层 9.2.2 构建路由表 9.2.3 静态路由 9.2.4 汇总静态路由 9.2.5 默认路由

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 路由的 种类 静态路由

动态路由

9.2.2 构建路由表1. 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，

直连路由 路由的 种类 静态路由

动态路由

9.2.2 构建路由表1. 路由的种类

192.169.11.0/24 F0/0 PC3

F0/1

192.169.12.0/24

PC2 R1 F1/0 目标网段 192.169.13.0/24 192.169.11.0 PC1 192.169.12.0 192.169.13.0 图9.2 直连路由

出口 fastethernet0/0 fastethernet0/1 fastethernet1/0

9.2.2 构建路由表1. 路由的种类

直连路由 路由的 种类 静态路由

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。

动态路由

9.2.2 构建路由表1. 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。

直连路由 路由的 种类 静态路由

动态路由

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show ip route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 route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C 192.169.11.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0 C 192.169.12.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1 C 192.169.13.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0 Router#

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。

9.2.3 静态路由1. 静态路由特点静态路由

112.16.30.0/24交换机B

S0/0 0.0.0.0 R2

S0/0 默认路由

R1

F0/1 末端网络 PC2 PC1

图9.3 静态路由应用于末端网络

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)#ip route destination-network network-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no ip route命令来删除静态路由。 (3)可以使用show ip route命令来显示路由器中的路由表。 (4)可以使用show running-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： ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 Serial0/0/1 ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 Serial0/0/1 ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 Serial0/0/1 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 172.16.0.0 255.255.252.0 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)#no ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 serial0/0/1 R3(config)#no ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 serial0/0/1 R3(config)#no ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 serial0/0/1 接下来，配置汇总静态路由： R3(config)#ip route 172.16.0.0 255.255.252.0 serial0/0/1