前言
上一章节介绍了IP数据包是根据目的IP查找路由表转发的,路由表的来源主要有直连路由,静态路由,动态路由。路由技术详解|IP数据包是如何在网络中转发的?
今天我们来看下静态路由,那么什么是静态路由,如何配置静态路由,如何通过静态路由实现负载分担和主备路由?带着这些疑问一起来看下今天的内容吧!
正文
1什么是静态路由
静态路由是指由管理员手动配置和维护的路由。
如何理解静态路由呢?配置一条静态路由就是告诉路由器怎么去往某一个目的IP或IP网段?就好比我们需要去某个地方,别人直接告诉我们往哪个方向走。
2静态路由相比动态路由的优缺点:
优点:静态路由配置简单,并且无需像动态路由那样占用路由器的CPU资源来计算和进行路由更新。
缺点:当网络拓扑发生变化时,静态路由不会自动适应拓扑改变,而是需要管理员手动进行调整。
3静态路由配置:
ip route-static ip-address { mask | mask-length } interface-type interface-number [ nexthop-address ] 命令用来配置静态路由。
参数ip-address指定了一个网络或者主机的目的地址,参数mask指定了一个子网掩码或者前缀长度。
注意
如果使用了广播接口如以太网接口作为出接口,则必须要指定下一跳地址;如果使用了串口作为出接口,则可以通过参数interface-type和interface-number(如Serial 1/0/0)来配置出接口,此时不必指定下一跳地址。实例
如何通过静态路由实现通信PC1和PC2通信?
PC1配置:
PC2配置:
路由器R1上配置接口IP和去往PC2的静态路由:
通过查看路由表可以看到配置的去往PC2的静态路由:
路由器R2上配置接口IP和去往PC2的静态路由:
通过查看路由表可以看到配置的去往PC1的静态路由:
结果验证: PC1上ping PC2, 结果显示可以ping通
4静态路由如何实现负载分担和主备路由?
负载分担
静态路由支持到达同一目的地的等价负载分担。
当源网络和目的网络之间存在多条链路时,可以通过等价路由来实现流量负载分担。这些等价路由具有相同的目的网络和掩码、优先级和度量值。
本示例中R1和R2之间有两条链路相连,通过使用等价的静态路由来实现流量负载分担。
在R1和R2上配置了两条静态路由,它们具有相同的目的IP地址和子网掩码、优先级(都为60)、路由开销(都为0),但下一跳不同。在R1和R2互相通信时,就会使用这两条等价静态路由将数据进行负载分担。
R1的等价静态路由配置:
在配置完静态路由之后,可以使用display ip routing-table命令来验证配置结果。
在本示例中,红框部分代表路由表中的静态路由。这两条路由具有相同的目的地址和掩码,并且有相同的优先级和度量值,但是它们的下一跳地址和出接口不同。此时,R1就可以通过这两条等价路由实现负载分担。
R2的等价静态路由配置:
静态路由实现主备路由:
在配置多条静态路由时,可以修改静态路由的优先级,使一条静态路由的优先级高于其他静态路由,从而实现静态路由的备份,也叫浮动静态路由。
在本示例中,R1和R2上配置了两条静态路由。正常情况下,这两条静态路由是等价的。通过配置preference 100,使第二条静态路由的优先级要低于第一条(值越大优先级越低)。路由器只把优先级最高的静态路由加入到路由表中。
当加入到路由表中静态路由出现故障时,优先级低的静态路由才会加入到路由表并承担数据转发业务。
R1的配置:配置一条的静态路由的preference 为 100
从display ip routing-table命令的回显信息中可以看出,通过修改静态路由优先级实现了浮动静态路由。
正常情况下,路由表中应该显示两条有相同目的地、但不同下一跳和出接口的等价路由。由于修改了优先级,回显中只有一条默认优先级为60的静态路由。另一条静态路由的优先级是100,该路由优先级低,所以不会显示在路由表中。
R2的配置:配置一条的静态路由的preference 为 100
当主用静态路由出现物理链路故障或者接口故障时,该静态路由不能再提供到达目的地的路径,所以在路由表中会被删除。此时,浮动静态路由会被加入到路由表,以保证报文能够从备份链路成功转发到目的地。
在主用静态路由的物理链路恢复正常后,主用静态路由会重新被加入到路由表,并且数据转发业务会从浮动静态路由切换到主用静态路由,而浮动静态路由会在路由表中再次被隐藏。
在R1上关闭接口,查看下路由表可以发现浮动静态路由被加入路由表;
5特殊的静态路由——缺省路由
当路由表中没有与报文的目的地址匹配的表项时,设备可以选择缺省路由作为报文的转发路径。在路由表中,缺省路由的目的网络地址为0.0.0.0,掩码也为0.0.0.0。
在本示例中,R1使用缺省路由转发到达未知目的地址的报文。缺省静态路由的默认优先级也是60。在路由选择过程中,缺省路由会被最后匹配。
配置缺省路由后,可以使用display ip routing-table命令来查看该路由的详细信息。在本示例中,目的地址在路由表中没能匹配的所有报文都将通过GigabitEthernet 0/0/0接口转发到下一跳地址10.1.1.2。
6静态路由的应用场景:
1、静态路由一般适用于结构简单的网络。在复杂网络环境中,一般会使用动态路由协议来生成动态路由。
2、即使是在复杂网络环境中,合理地配置一些静态路由也可以改进网络的性能。