静态路由实验以及核心原理

静态路由是网络中手动配置的路由方式，其核心原理围绕人工指定路径、固定路由表项展开，无需设备动态计算或学习路由信息。以下从核心机制、关键要素和工作流程三方面详细解析：

一、核心机制：手动配置与固定转发

静态路由的本质是由网络管理员手动在路由器上配置路由条目，这些条目直接告诉路由器：“若要访问某个目标网络，应从哪个接口转发，或下一跳路由器的 IP 地址是什么”。

• 路由表的静态性：配置完成后，路由条目会被永久存储在路由器的路由表中（除非手动删除或修改），不会因网络拓扑变化（如链路故障、设备宕机）自动更新。
• 无动态学习过程：与动态路由协议（如 OSPF、RIP）不同，静态路由不需要路由器之间交换路由信息，也无需计算最优路径，完全依赖管理员的预先配置。

二、关键要素：路由条目的组成

一条完整的静态路由条目包含以下核心信息，这些信息共同决定了数据包的转发路径：

1. 目标网络地址
   指需要到达的网络的 IP 地址（通常与子网掩码配合使用，标识一个网段）。例如，目标网络为192.168.2.0/24，表示要访问该网段的所有主机。

2. 子网掩码
   用于区分目标 IP 地址中的网络位和主机位，与目标网络地址共同确定目标网段的范围。

3. 出接口或下一跳地址

   • 出接口：路由器转发数据包时使用的本地接口（如GigabitEthernet0/0），通常在直连网络中使用。
   • 下一跳地址：数据包需要转发到的下一个路由器的 IP 地址（必须与本地路由器的某个接口在同一网段），适用于非直连网络。

4. 管理距离（Administrative Distance）
   静态路由默认的管理距离为1（数值越小，路由优先级越高），用于当多个路由协议（或同一路由协议）发现到达同一目标网络的路径时，路由器选择最优路径（优先选择管理距离小的路由）。

三、工作流程：数据包的转发逻辑

当路由器收到一个数据包时，会基于静态路由表执行以下步骤：

1. 解析目标 IP 地址：提取数据包头部的目标 IP 地址。
2. 匹配路由表：将目标 IP 地址与路由表中各条目的 “目标网络地址 + 子网掩码” 进行比对，找到最长匹配的路由条目（即子网掩码最长、范围最精确的匹配）。
3. 执行转发：根据匹配到的路由条目，通过指定的 “出接口” 或 “下一跳地址” 转发数据包。
4. 无匹配时丢弃：若没有找到任何匹配的路由条目，且未配置默认路由（一种特殊的静态路由，目标网络为0.0.0.0/0，匹配所有未明确配置的地址），则数据包会被丢弃，并向源端返回 “目的不可达” 的 ICMP 报文。

                                        静态路由实验

实验拓扑图

实验步骤

步骤一：配置PC5,6的IP地址，子网掩码，网关

步骤二：规划IP地址

设备	接口IP地址	接口IP地址
R1	g0/1 192.168.1.254/24	g0/0 10.2.2.1/24
R2	g0/0 10.2.2.2/24	g0/1 10.3.3.2/24
R3	g0/1 10.3.3.3	g0/2 192.168.2.254
PC5	g0/1 192.168.1.5
PC6	g0/1 192.168.2.6

步骤三：给每个接口配置IP地址

R1：

<H3C>sys
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C]sysname R1
[R1]int g0/1
[R1-GigabitEthernet0/1]ip add 192.168.1.254 24
[R1-GigabitEthernet0/1]int g0/0
[R1-GigabitEthernet0/0]ip add 10.2.2.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0]quit

R2: 

<H3C>sys
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C]sysname R2
[R2]int g0/0
[R2-GigabitEthernet0/0]ip add 10.2.2.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0]int g0/1
[R2-GigabitEthernet0/1]ip add 10.3.3.2 24
[R2-GigabitEthernet0/1]quit

R3:

<H3C>
<H3C>sys
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C]sysname R3
[R3]int g0/1
[R3-GigabitEthernet0/1]ip add 10.3.3.3 24
[R3-GigabitEthernet0/1]int g0/2
[R3-GigabitEthernet0/2]ip add 192.168.2.254 24
[R3-GigabitEthernet0/2]quit

 

步骤四：手动配置路由 

R1:

[R1]ip route-static 192.168.2.0 24 10.2.2.2

R2:因为数据要收到和回复，R2需要给PC5和PC6各一条路由

[R2]ip route-static 192.168.2.0 24 10.3.3.3
[R2]ip route-static 192.168.1.0 24 10.2.2.1

R3:

[R3]ip route-static 192.168.1.0 24 10.3.3.2

 步骤五：测试连通性

PC5:

<H3C>
<H3C>ping 192.168.2.6
Ping 192.168.2.6 (192.168.2.6): 56 data bytes, press CTRL_C to break
56 bytes from 192.168.2.6: icmp_seq=0 ttl=252 time=2.000 ms
56 bytes from 192.168.2.6: icmp_seq=1 ttl=252 time=2.000 ms
56 bytes from 192.168.2.6: icmp_seq=2 ttl=252 time=1.000 ms
56 bytes from 192.168.2.6: icmp_seq=3 ttl=252 time=2.000 ms
56 bytes from 192.168.2.6: icmp_seq=4 ttl=252 time=2.000 ms--- Ping statistics for 192.168.2.6 ---