关于静态路由与默认路由

　　今天主要给大家分别介绍一下什么是直连路由，静态路由，动态路由，默认路由以及介绍网络互连中路由选路的基本原则等等关于路由器互连的网络和交换机互连的网络之间的区别，在最后小编会结合一个实例来给大家讲解这些路由的工作原理。

　　（一）交换机互连与路由器互连之间的区别

　　（1）交换机互连网络

　　交换机在OSI参考模型的第二层工作，进行数据帧的转发，帧中的地址是MAC地址，交换机可以将多个类型相同的网络，就是说拥有相似的帧结构的网络互连起来，但不能运用于帧结构不同的网络。

　　交换机存在的不足：

　　A:广播风暴。就是说当网络的规模较比较大时，引起的广播风暴，网络中广播信息量巨大，导致网络拥塞以及瘫痪；

　　B:不同网段互连。指的是普通的二层交换机没有办法满足不同网段之间的通信；

　　C:网络安全。就是无法进行不同网段之间的相互通信，就是说需要通信的时侯，要将不同网段合并成一个，这加大了安全风险；

　　（2）路由器互连网络

　　路由器在OSI参考模型的第三层网络层工作，利用网络层定义的"逻辑地址"（IP地址）对不同网络进行区别，它不转发广播消息，并将广播消息限制在每个网络的内部；发往其他网段的数据根据路由表进行转发。

　　现在，在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中的网络号和主机号，并且规定，二进制形式的子网掩码中数字"1"对应的IP地址中的部分为网络号，子网掩码中数字"0"所对应的IP地址中的部分是主机号，相同网络号的主机可以直接通信，不同网络号的主机需要经过网络中的某个路由，即网关，令他们通信。

　　路由上不同端口对应不同IP子网，不同端口的网络号必须不同。

　　（二）路由原理

　　路由器的两个基本功能就是接收信息分组以及根据路由表将分组发送出去，即：寻址以及转发。

　　路由器又称转存设备，由于它在内存中储存接收到的信息分组，直到它被传送出去；路由的转发是基于目标的网络地址的，而不是目标的IP地址。

　　当一台主机把信息发送给处于同一子网的另外一台主机时（注意：它们有可能是连接在同一台交换机上），不需要经过路由器，只需要交换机中转数据，但假如这台主机想要给不同子网的一台主机发信息，就必须通过路由器中转数据，而一般主机商都配置有默认网关，这个默认网关就是出口路由连接这个网段的接口的IP地址。

　　下图是Windows系统配置了默认网关(192.168.1.1)后路由表：

　　注意：Windows系统根据自身路由表转发数据，如果存在恶意进程，就直接使用下面的命令把默认路由删除，效果就是发往其他网段的数据全部丢弃，也就不能上网了；

　　a：执行后查看routeprint就会发现默认路由消失了，在本地网卡上的默认路由设置也被清空了

　　b:C:\\Users\\Administrator>routedelete0.0.0.0

　　c:操作完成!

　　除了操作系统存在默认路由这个概念，路由器本身也存在默认路由，路由器将不知道往哪发的IP分组发给默认路由。

　　（三）路由协议

　　路由协议分类如下图所示：

　　注意：EIGRP是Cisco私有协议之一，是一个高级距离矢量协议，也具有距离矢量和链路状态路由协议的特征。

　　下面对直连路由协议、静态路由协议以及默认路由进行实验，实验在GNS3当中进行，使用的路由iOS为c3640，设备连接以及IP分配如图。R1、R2、R3相互连接，他们上面均开启了一个回环接口，而R1和R3之间使用了以太网接口：

　

　　（1）直连路由

　　三台路由相同的配置部分：

　　R1配置:

　　R2配置:

　　R3配置:

　　配置完成后，在R1上查看当前路由表：

　　测试网络连通性：

　　下面是R2和R3的路由表：

　　所有直连能够ping通，非直连IP全部ping失败的原因是什么呢？这就要分析路由器中数据的流动了，当路由器从局域网中收到一个帧的时侯，进入RAM前，检查它的二层帧头，假如是发往本路由，就要去掉二层帧头；在RAM里，路由检测第三层报头信息，然后搜索路由表匹配包头信息中的地址该如何转发。

　　当R1上ping12.1.1.2时，R1检查自己的路由表，发现有匹配的直连路由告诉它，要把数据从s0/012.1.1.0isdirectlyconnected,Serial0/0，而R1和R2之间是串行点对点线路，R2收到这个ping包以后，知道是12.1.1.1发来的，立即查询自己的路由表，也找到了直连的路由条目，它就把ping的应答包从自己的s0/1接口发回去，这样R1pingR2成功。

　　然而，当R1ping2.2.2.2时，R1就会查询路由表，发现里面根本没有去往2.2.2.2的路由条目，所以R1就会丢弃ping包，ping失败。

　　（2）静态路由

　　让R1、R2、R3相互之间通过手动添加静态路由的方法能够ping通非直连网段，分别在R1、R2、R3上添加下面的静态路由条目：

　　接口是多路访问网络（以太网或帧中继等）在静态路由设置中使用"本路由外出接口"能够ping通目标的条件：

　　条件一：ARP请求的源IP和路由接口IP在同一个子网中；

　　条件二：路由器有ARP请求的IP地址的路由；

　　在第二个例子中，现在假设R1pingR3的3.3.3.3，再根据R1的路由表，R1知道这个ICMP包要从fa1/0接口发出，而fa1/0是以太网接口，所以R1应该先发送一个ARP查询包，询问3.3.3.3的MAC地址，然后R3从自己的fa1/0接口接收到这个ARP查询，R3发现，自己这个接口默认开启了ARPproxy（Cisco路由接口默认是开启的），而且ARP请求的源地址（13.1.1.1）与R3接收到的ARP请求的接口IP（13.1.1.3）处于同一个子网（13.1.1.0/24），并且R3上面有3.3.3.0/24的路由（因为是R3的直连路由），这样就满足了代理ARP执行的这两个条件，R3使用自己fa1/0接口的MAC封装ARP应答包发回给R1，R1接到这个应答包后，直接封装ICMP包，发送给R3，R3收到这个ICMP包，发现目的MAC为本MAC，目的IP是本路由的直连IP，然后应答这个ICMP包，ping成功了。

　　使用"下一跳路由器与本路由直连接口的IP"和使用"本路由外出接口"的在静态路由设置中区别：

　　区别一：使用下一跳路由器和本路由器相连的IP地址，默认的管理距离是1；使用本路由外出接口，管理距离默认是0；

　　区别二：下一跳使用本路由外出接口，这种用法仅能使用在点对点线路上（PPP或HDLC）；如果是以太网或帧中继网络，建议指定下一跳路由器与本路由直连接口的IP地址；

　　下面通过实验来说明为什么必须开启ARPproxy。首先，使用上面的第二种方法添加静态路由，然后在R3的fa1/0接口上关闭ARPproxy。清空R1ARP缓存，再用R1去ping3.3.3.3以及23.1.1.3和23.1.1.2,就可以发现ping不通了；开启R3的ARP代理，立刻就能ping通这三个地址了：

　　（3）静态路由总汇

　　在R2上面有三个回环接口，如图，假如使用静态路由配置，需要设置三条静态路由在R1上分别指向这三个回环接口，但是为了减小路由表的大小，可以使用一条路由汇总进行代替：

　　（4）默认路由

　　使用noiproute命令对R1、R2、R3上面的所有静态路由条目进行删除，并使用默认路由代替它们：

　　使用高级ping命令时数据是走的达到的目的地的路径：

　　注意：大家一定发现了traceroute命令记录的是数据流动的方向，接收设备接收这个数据时的接收接口IP；而ping命令记录的是数据流动方向上，发送设备发送数据时的发送接口的IP。

　　上面就是有关路由器互连的网络和交换机互连的网络的区别的全部内容了。现在大家对于什么是直连路由，什么是静态路由，什么是动态路由，什么是默认路由以及网络互连中路由选路的基本原则都有一定了解了吧。如果希望能够学习到更多关于CCNA的内容，那就请继续关注我们的网站：课课家教育吧。