第五章 IP路由配置.docx
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第五章IP路由配置
第五章IP路由配置
学习目标：
✧熟悉静态路由与动态路由的配置步骤
✧了解动态路由的种类及各自特点
✧熟悉以太网接口及广域网接口配置
✧掌握路由表的查看及常见网络故障排除
Cisco路由器可配置的3种路由为：
静态路由、动态路由和默认路由。
路由器查找路由的顺序为静态路由、动态路由，如果静态路由和动态路由表中都没有合适的路由，则通过默认路由将数据包转发出去。
在一个路由器中可以综合使用3种路由。
路由器路由协议配置的基本步骤是：
选择路由协议；指定网络端口。
转发数据包是路由器的最主要的功能。
路由器转发数据包时需要查找路由表，管理员可以通过手工的方法，在路由器中直接配置路由表，这就是静态路由。
虽然静态路由不适合在大的网络中使用，但是静态路由简单、路由器负载小、可控性能强等原因，在许多场合中还是经常被使用。
下面我们将学习静态路由的配置，同时为以后配置动态路由打下基础。
5.1静态路由与默认路由
5.1.1静态路由简介
路由器在转发数据时，要先在路由表（routingtable）中查找相应的路由。
路由器有这么三种途径建立路由：
（1）直连网络：
路由器自动添加和自己直接连接的网络的路由
（2）静态路由：
管理员手动输入到路由器的路由
（3）动态路由：
由路由协议（routingprotocol）动态建立的路由
静态路由的缺点是不能动态反映网络拓扑，当网络拓扑发生变化时，管理员就必须手工改变路由表；然而静态路不会占用路由器太多的CPU和RAM资源，也不占用线路的带宽。
如果出于安全的考虑想隐藏网络的某些部分或者管理员想控制数据转发路径，也会使用静态路由。
在一个小而简单的网络中，也常使用静态路由，因为配置静态路由会更为简捷。
配置静态路由的命令为“iproute”，命令的格式如下：
iproute目的网络掩码{网关地址|接口}
例子：
iproute192.168.1.0255.255.255.0s0/0
例子：
iproute192.168.1.0255.255.255.012.12.12.2
在写静态路由时，如果链路是点到点的链路（例如PPP封装的链路），采用网关地址和接口都是可以的；然而如果链路是多路访问的链路（例如以太网），则只能采用网关地址，即不能：
iproute192.168.1.0255.255.255.0f0/0。
注意：
有的IOS版本中，采用iproute192.168.1.0255.255.255.0f0/0时，路由器
也是正常工作的，然而这是代理ARP的功劳，建议不要采用该形式。
在路由器上，可以使用“showiproute”命令查看路由表。
如下：
R1#showiproute
Codes:
C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGP
D-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterarea
N1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2
E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGP
i-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,ia-IS-ISinterarea
*-candidatedefault,U-per-userstaticroute,o-ODR
P-periodicdownloadedstaticroute
Gatewayoflastresortisnotset
R172.16.0.0/16[120/2]via10.1.0.2,00:
00:
21,Serial0/0
[120/2]via10.3.0.2,00:
00:
06,Serial0/1
10.0.0.0/16issubnetted,4subnets
R10.2.0.0[120/1]via10.1.0.2,00:
00:
21,Serial0/0
C10.3.0.0isdirectlyconnected,Serial0/1
C10.1.0.0isdirectlyconnected,Serial0/0
R10.4.0.0[120/1]via10.3.0.2,00:
00:
06,Serial0/1
C192.168.1.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0
在输出中，首先显示路由条目各种类型的的简写，如：
“C”为直连网络，“S”为静态路由。
以上面带有下划的路由为例，“R”表示这条路由是“RIP”协议学习得到的；“10.2.0.0”是目的网络；“[120/1]”是管理距离（AdministrativeDistance，AD）/度量值（Metric）；“via10.1.0.2”是指到达目的网络的下一跳路由器的IP地址；“00:
00:
21”是指路由器最近一次得知路由到现在的时间；“Serials0/0”是指到达下一跳应从哪个端口出去。
【技术要点】管理距离（AD）：
用来表示路由的可信度，路由器可能从多种途径获得同一路由，例如：
一个路由器要获得“10.2.0.0/24”网络的路由，可以来自RIP，也可以是静态路由。
不同途径获得的路由可能采取不同的路径到达目的网络，为了区别它们的可信度，用管理距离加以表示。
表5-1是通过各种路由协议获得的路由的默认管理距离。
路由表中管理距离值越小说明路由的可靠程度越高，静态路由的管理距离为1，说明手工输入的路由优先级高于其他的路由。
表5-1路由协议的默认管理距离
路由协议
管理距离
直连接口
0
静态路由
1
外部BGP
20
内部EIGRP
90
IGRP
100
OSPF
110
RIP
120
外部EIGRP
170
内部BGP
200
路由器有多条路径到达某一目的网络时，路由协议必须判断其中的哪一条是最佳的并把它放到路由表中，路由协议会给每一条路径计算出一个数，这个数就是度量值，通常这个值是没有单位的。
度量值越小，这条路径越佳。
然而不同的路由协议定义度量值的方法是不一样的，所以不同的路由协议选择出的最佳距离可能是不一样的。
5.1.2默认路由介绍
所谓的默认路由，是指路由器在路由表中如果找不到到达目的网络的具体路由时，最后会采用的路由。
默认路由通常会在存根网络（Stubnetwork，即只有一个出口的网络）中使用。
如图5-1，图中左边的网络到Internet上只有一个出口，因此可以在R2上配置默认路由。
命令为：
iproute0.0.0.00.0.0.0{网关地址|接口}
例子：
iproute0.0.0.00.0.0.0s0/0
例子：
iproute0.0.0.00.0.0.012.12.12.2
图5-1桩网络（Stubnetwork）
4.1.3ipclassless
图5-2ipclassless示例
图5-2中，如果在R1上配置了默认路由：
iproute0.0.0.00.0.0.0s0/0/0，则R1路由器是否会把到达10.2.2.0/24网络的数据从s0/0/0接口发送出去？
这取决于是否执行了“ipclassless”命令。
如果执行了“ipclassless”命令（实际上这是默认值），则路由器存在默认路由时，所有在路由表中查不到具体路由的数据包将通过默认路由发送。
如果执行了“noipclassless”命令,当路由器存在一主类网络的某一子网路由时，路由器将认为自己已经知道该主类网络的全部子网的路由，这时即使存在默认路由，到达该主类任一子网的数据包不会通过默认路由发送。
图3-2中，执行了“noipclassless”后，由于R1路由器上有10.0.0.0的子网10.1.1.0/24（这是直连路由），因此R1路由器收到到达10.2.2.0/24子网的数据包不会使用默认路由进行发送。
然而如果数据包是要到达20.2.2.0/24，默认路由会被采用，因为R1没有任何20.0.0.0子网的路由。
实验1:
静态路由
1.实验目的
通过本实验，读者可以掌握如下技能：
（1）路由表的概念
（2）iproute命令的使用
（3）根据需求正确配置静态路由
2.实验拓扑
图5-3实验1、实验2拓扑图
3.实验步骤
我们要使得1.1.1.0/24、2.2.2.0/24、3.3.3.0/24网络之间能够互相通信。
步骤1：
在各路由器上配置IP地址、保证直连链路的连通性
R1（config）#intloopback0
R1（config-if）#ipaddress1.1.1.1255.255.255.0
R1（config）#ints0/0/0
R1（config-if）#ipaddress192.168.12.1255.255.255.0
R1（config-if）#noshutdown
R2（config）#intloopback0
R2（config-if）#ipaddress2.2.2.2255.255.255.0
R2（config）#ints0/0/0
R2（config-if）#clockrate128000
R2（config-if）#ipaddress192.168.12.2255.255.255.0
R2（config-if）#noshutdown
R2（config）#ints0/0/1
R2（config-if）#clockrate128000
R2（config-if）#ipaddress192.168.23.2255.255.255.0
R2（config-if）#noshutdown
R3（config）#intloopback0
R3（config-if）#ipaddress3.3.3.3255.255.255.0
R3（config）#ints0/0/1
R3（config-if）#ipaddress192.168.23.3255.255.255.0
R3（config-if）#noshutdown
步骤2：
R1上配置静态路由
R1（config）#iproute2.2.2.0255.255.255.0s0/0/0
//下一跳为接口形式，s0/0/0是点对点的链路，注意应该是R1上的s0/0/0接口。
R1（config）#iproute3.3.3.0255.255.255.0192.168.12.2
//下一跳为IP地址形式，192.168.12.2是R2上的IP地址。
步骤3：
R2上配置静态路由
R2（config）#iproute1.1.1.0255.255.255.0s0/0/0
R2（config）#iproute3.3.3.0255.255.255.0s0/0/1
步骤4：
R3上配置静态路由
R3（config）#iproute1.1.1.0255.255.255.0s0/0/1
R3（config）#iproute2.2.2.0255.255.255.0s0/0/1
4.实验调试
（1）在R1、R2、R3上查看路由表
R1#showiproute
Codes:
C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGP
D-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterarea
N1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2
E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2
i-IS-IS,su-IS-ISsummary,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2
ia-IS-ISinterarea,*-candidatedefault,U-per-userstaticroute
o-ODR,P-periodicdownloadedstaticroute
Gatewayoflastresortisnotset
C192.168.12.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/0
1.0.0.0/24issubnetted,1subnets
C1.1.1.0isdirectlyconnected,Loopback0
2.0.0.0/24issubnetted,1subnets
S2.2.2.0isdirectlyconnected,Serial0/0/0
3.0.0.0/24issubnetted,1subnets
S3.3.3.0[1/0]via192.168.12.2
R2#showiproute
Codes:
C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGP
D-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterarea
N1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2
E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2
i-IS-IS,su-IS-ISsummary,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2
ia-IS-ISinterarea,*-candidatedefault,U-per-userstaticroute
o-ODR,P-periodicdownloadedstaticroute
Gatewayoflastresortisnotset
C192.168.12.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/0
1.0.0.0/24issubnetted,1subnets
S1.1.1.0isdirectlyconnected,Serial0/0/0
2.0.0.0/24issubnetted,1subnets
C2.2.2.0isdirectlyconnected,Loopback0
3.0.0.0/24issubnetted,1subnets
S3.3.3.0isdirectlyconnected,Serial0/0/1
C192.168.23.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/1
R3#showiproute
Codes:
C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGP
D-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterarea
N1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2
E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2
i-IS-IS,su-IS-ISsummary,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2
ia-IS-ISinterarea,*-candidatedefault,U-per-userstaticroute
o-ODR,P-periodicdownloadedstaticroute
Gatewayoflastresortisnotset
1.0.0.0/24issubnetted,1subnets
S1.1.1.0isdirectlyconnected,Serial0/0/1
2.0.0.0/24issubnetted,1subnets
S2.2.2.0isdirectlyconnected,Serial0/0/1
3.0.0.0/24issubnetted,1subnets
C3.3.3.0isdirectlyconnected,Loopback0
C192.168.23.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/1
（2）从各路由器的环回口ping其他路由器的环回口：
R1#ping
//不带任何参数的ping命令，允许我们输入更多的参数
Protocol[ip]:
TargetIPaddress:
2.2.2.2//目标IP地址
Repeatcount[5]:
//发送的ping次数
Datagramsize[100]:
//ping包的大小
Timeoutinseconds[2]:
//超时时间
Extendedcommands[n]:
y//是否进一步扩展命令
Sourceaddressorinterface:
1.1.1.1//源IP地址
Typeofservice[0]:
SetDFbitinIPheader?
[no]:
Validatereplydata?
[no]:
Datapattern[0xABCD]:
Loose,Strict,Record,Timestamp,Verbose[none]:
Sweeprangeofsizes[n]:
Typeescapesequencetoabort.
Sending5,100-byteICMPEchosto2.2.2.2,timeoutis2seconds:
Packetsentwithasourceaddressof1.1.1.1
!
!
!
!
!
Successrateis100percent（5/5）,round-tripmin/avg/max=12/14/16ms
//以上说明从R1的loopback0可以ping通R2上的loopback0。
也可以直接使用命令：
R1#ping2.2.2.2sourceloopback0
Typeescapesequencetoabort.
Sending5,100-byteICMPEchosto2.2.2.2,timeoutis2seconds:
Packetsentwithasourceaddressof1.1.1.1
!
!
!
!
!
Successrateis100percent（5/5）,round-tripmin/avg/max=12/14/16ms
R2#ping1.1.1.1sourceloopback0
R2#ping3.3.3.3sourceloopback0
//从R2的loopback0应该可以ping通R1和R3的lopback0接口。
R3#ping1.1.1.1sourceloopback0
R3#ping2.2.2.2sourceloopback0
//从R3的loopback0也应该可以ping通R1和R2的lopback0接口。
【提示】虽然从R1的loopback0可以ping通R3的loopback0，数据需要经过192.168.23.0/24网络，但是在R1上我们并没有添加192.168.23.0/24的路由。
路由器转发数据包完成是根据路由表的，并且数据是一跳一跳地被转发的，就像接力赛似的。
从R1的loopback0口pingR3的loopback0口时，IP数据包的源IP为1.1.1.1，目的IP为3.3.3.3。
R1路由器首先查路由表，数据包被发到了R2；R2路由器也查路由表（3.3.3.0/24路由），数据包被发到了R3；R3知道这是直连路由。
R3响应R1的数据包进行类似的过程。
（3）从R1上ping2.2.2.2、从R1上ping3.3.3.3
R1#ping2.2.2.2
Typeescapesequencetoabort.
Sending5,100-byteICMPEchosto2.2.2.2,timeoutis2seconds:
!
!
!
!
!
Successrateis100percent（5/5）,round-tripmin/avg/max=12/14/16ms
//可以ping通
R1#ping3.3.3.3
Typeescapesequencetoabort.
Sending5,100-byteICMPEchosto3.3.3.3,timeoutis2seconds:
.....
Successrateis0percent（0/5）
//以上无法ping通，原因在于使用ping命令时，如果不指明源接口，则R1路由器使用s0/0/0接口的IP地址（192.168.12.1）作为IP数据包的源IP地址了。
R3上响应R1的数据包时，数据包是发向192.168.12.1的，然而由于R3没有192.168.12.0/24的路由，数据包无法发送。
即：
数据包从R1到了R3后，无法返回R1。
实验2:
默认路由
1.实验目的
通过本实验，读者可以掌握如下技能：
（1）默认路由的使用场合
（2）默认路由的配置
2.实验拓扑
如图5-3。
3.实验步骤
在实验1的基础上进行实验2。
步骤1：
R1、R3上删除原有静态路由
R1（config）#noiproute2.2.2.0255.255.255.0Serial0/0/0
//要删除路由，在原有命令前面加no即可
R1（config）#noiproute3.3.3.0255.255.255.0192.168.12.2
R3（config）#noiproute1.1.1.0255.255.255.0Serial0/0/1
R3（config）#noiproute2.2.2.0255.255.255.
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