HCIA項目實踐--靜態路由的拓展配置

7.7 靜態路由的拓展配置

網絡中的兩個重要思想：

（1） 實的不行來虛的；

（2） 范圍太大，劃分范圍。（分治）

7.7.1 負載均衡

（1）定義

????????負載均衡是一種網絡技術，旨在通過將網絡流量分配到多個服務器或資源上，來提高系統的性能和可用性。負載均衡可以確保沒有單個服務器或資源過載，從而提高了系統的響應速度和可靠性。

（2）用法條件

????????到達同一個目標網段，存在多條路徑開銷相似，則可以將這些路徑同時寫在路由表中，起到疊加帶寬的效果。（如果開銷不相似，最終的速度取決于最慢的，類似于“木桶效應”）。

（3）例子如上圖

?[r1]ip route-static 192.168.6.0 24 192.168.2.2[r1]ip route-static 192.168.6.0 24 192.168.3.2

7.7.2 環回接口

（1）定義

????????環回接口是一種虛擬網絡接口，主要用于網絡設備或計算機系統與自身進行通信。它允許設備將發送給自己的數據直接回送到本地進行處理和測試等操作，通常具有固定的 IP 地址如 127.0.0.1，可用于診斷網絡軟件問題、模擬網絡連接等，不依賴實際的物理網絡鏈路。

(2)用法條件

????????路由器的一個虛擬接口，可以用來進行模擬環境下的測試，起到檢測的作用，有效地減少了物理成本。

（3）例子

?#AR1上[r1]int g 0/0/0 ? #配置IP地址[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.1 24?[r1]interface lo 0 ? ? #配置環回接口地址[r1-LoopBack0]ip add 192.168.1.1 24[r1-LoopBack0]int lo 1[r1-LoopBack1]ip add 192.168.2.129 24?[r1]ip route-static 192.168.3.0 24 12.0.0.2 ? #靜態路由# 只能說明192.168.3.0網段和12.0.0.0網段能通，不能說明192。168.1.0網段和192.168.3.0網段能通，下面的同理[r1]ip route-static 192.168.4.0 24 12.0.0.2

?#AR2的配置[r2]int g 0/0/0 ? #配置IP地址[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.2 24?[r2]int LoopBack 0 ? ?#配置環回接口地址[r2-LoopBack0]ip add 192.168.3.12 24[r2-LoopBack0]int lo 1[r2-LoopBack1]ip add 192.168.4.223 24?[r2]ip route-static 192.168.1.0 24 12.0.0.1 ?#靜態路由[r2]ip route-static 192.168.2.0 24 12.0.0.1

?# 指定源IP地址發送數據包[r1]ping -a 192.168.1.1 192.168.4.223

7.7.3 手工匯總

????????在網絡中，手工匯總指網絡管理員根據網絡拓撲和 IP 地址規劃，手動將多個連續的子網合并為一個更大的匯總網絡地址的操作。目的是減少路由表條目，提高路由效率，優化網絡性能，降低網絡資源占用。

????????如果到達多條連續的子網擁有共同的下一跳時，可以將網段進行匯總，僅寫一條到達匯總網段的路由條目，可以起到減少路由條目，提高設備轉發效率的效果。

匯總方法：取相同，去不同

?# Eg:匯總以下網段192.168.1.0 24和192.168.2.0 24 匯總結果：192.168.0.0/22

手工匯總的配置例子：

?#刪去之前寫的靜態路由，然后進行匯總[r2]undo ip route-static 192.168.1.0 24 12.0.0.1 ?[r2]undo ip route-static 192.168.2.0 24 12.0.0.1#匯總結果[r2]ip route-static 192.168.0.0 22 12.0.0.1 ?

7.7.4 路由黑洞

路由黑洞定義：指在網絡中，當數據包被路由到某個網段，但該網段實際不存在或不可達，且沒有進一步的路由指引時，數據包就像掉進黑洞一樣有去無回。這常因錯誤的路由配置、子網劃分不合理等導致，會造成網絡丟包，影響數據傳輸質量和網絡性能。

?如果匯總網段中包含實際網絡中不存在的網段，則將形成路由黑洞，導致數據包又去無回，造成鏈路資源的浪費。

合理的子網劃分和匯總可以減少路由黑洞的產生。（匯總時候盡量用連續的子網來減少路由黑洞）

舉例：

?# 劃分網段192.168.0.0/22192.168.00000000.0/22可分成四個/24的網段192.168.000000 00.0/24---192.168.0.0/24192.168.000000 01.0/24---192.168.1.0/24192.168.000000 10.0/24---192.168.2.0/24192.168.000000 11.0/24---192.168.3.0/24#此時，192.168.0.0/24是路由黑洞如果一個數據包來到R2上，要去192.168.0.0/24網段，R2根據目標地址看路由表，有路由條目指示，匹配到192.168.0.0/22網段，數據包交給R1，R1根據訪問目標地址查路由表，查不到路由條目，直接丟棄。

7.7.5 缺省路由

定義：缺省路由是一種特殊的靜態路由。當路由器在路由表中找不到目標網絡的具體路由條目時，就會使用缺省路由來轉發數據包。它就像一個 “兜底” 方案，通常指向一個默認的出口，幫助數據繼續傳輸，常配置在網絡邊界設備上。它是一條不限定目標的路由。

缺省路由運用條件：查完路由表后，所有路由條目都查不到的時，才匹配它使用。

假設R1是家里的網絡邊界設備，R2是運營商的路由設備,在R1上面配置缺省路由到運營商，命令如下：

?[r1]ip route-static 0.0.0.0 0 12.0.0.2#0.0.0.0在這里代表所有地址

但是要注意：缺省路由和路由黑洞相遇，百分百出環。

原因：如果路由表中存在黑洞路由，并且該黑洞路由與某個目標網段匹配，那么所有發往該目標網段的數據包都會被丟棄，形成路由黑洞。然而，如果此時還存在一條缺省路由，并且沒有其他路由條目與目標地址匹配，路由器會嘗試按照缺省路由轉發這些數據包。由于缺省路由不指定具體目標，它可能會將這些數據包重新轉發回黑洞路由所在的接口，從而形成一個路由環路。

7.7.6 空接口路由

定義: 空接口路由是一種特殊的路由配置。在網絡中，為防止路由黑洞導致的數據包環路問題，將匯總路由指向空接口（Null 0）。當路由器接收到前往該匯總網絡但無具體匹配的數據包時，會將其丟棄，避免產生不良網絡影響。

它誕生的目的是為了破環，解決出環問題。

補充知識點：

1，NULL0 --- 如果一條路由條目的出接口是空接口，則匹配上這條條目的數據包將被丟棄。

2，路由器的匹配原則 --- 最長匹配原則（精準匹配原則）

（這里的最長指的是掩碼最長，掩碼越長代表范圍越小越精確）

EG: 0.0/22和3.0/24 優先匹配3.0/24

解決出環方法：

在黑洞路由器上，寫一條指向匯總網段，出接口是空接口的路由信息。

?[r1]ip route-static 192.168.0.0 22 NULL 0#為什么不寫192.168.0.0/24而寫192.168.0.0/22？因為如果因為某些因素導致192.168.1.0/24或者192.168.2.0/24的網線被老鼠啃了，也變成黑洞，也無法訪問，所以，寫匯總網段。

7.7.7 浮動靜態路由

定義： 浮動靜態路由是一種特殊的靜態路由。它通過設置比正常靜態路由更高的優先級（管理距離值更大），平時不生效。當主路由出現故障無法使用時，浮動靜態路由會自動生效，接替主路由承擔數據轉發任務，保障網絡通信的連續性。

利用靜態路由的優先級，達到備份鏈路的效果。

浮動靜態路由的配置命令

?[r1]ip route-static 192.168.2.0 24 21.0.0.2 preference 61 #修改優先級即可

配置過程

?#對R1做配置#配置物理接口地址和環回地址[r1]int g 0/0/0[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.1 ?24?[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g 0/0/1[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 21.0.0.1 24?[r1-GigabitEthernet0/0/1]int lo 0[r1-LoopBack0]ip add 192.168.1.1 24#配置靜態路由和浮動靜態[r1]ip route-static 192.168.2.0 24 12.0.0.2[r1]ip route-static 192.168.2.0 24 21.0.0.2 preference 125#查看浮動靜態的配置情況[r1]display ip routing-table protocol static Route Flags: R - relay, D - download to fib------------------------------------------------------------------------------Public routing table : StaticDestinations : 1 ? ? ?  Routes : 2 ? ? ?  Configured Routes : 2Static routing table status : <Active>Destinations : 1 ? ? ?  Routes : 1Destination/Mask ?  Proto ? Pre  Cost ? ?  Flags NextHop ? ? ? ? Interface192.168.2.0/24  Static ?60 ? 0 ? ? ? ?  RD ? 12.0.0.2 ? ? ?  GigabitEthernet0/0/0Static routing table status : <Inactive>Destinations : 1 ? ? ?  Routes : 1Destination/Mask ?  Proto ? Pre  Cost ? ?  Flags NextHop ? ? ? ? Interface192.168.2.0/24  Static ?125 ?0 ? ? ? ?  R ? ?21.0.0.2 ? ? ?  GigabitEthernet0/0/1?[r1]ping -a 192.168.1.1 192.168.2.1PING 192.168.2.1: 56  data bytes, press CTRL_C to breakReply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=30 msReply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=30 msReply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=20 msReply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=30 msReply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=30 ms

?#對R2進行配置#配置物理接口地址和環回地址[r2]int g 0/0/0[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.2 24[r2-GigabitEthernet0/0/0]int g 0/0/1[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 21.0.0.2 24?[r2-GigabitEthernet0/0/1]int lo 0[r2-LoopBack0]ip add 192.168.2.1 24#配置靜態路由和浮動靜態[r2]ip route-static 192.168.1.0 24 12.0.0.1[r2]ip route-static 192.168.1.0 24 21.0.0.1 preference 61#查看浮動靜態的配置情況[r2]display ip routing-table protocol static Route Flags: R - relay, D - download to fib------------------------------------------------------------------------------Public routing table : StaticDestinations : 1 ? ? ?  Routes : 2 ? ? ?  Configured Routes : 2Static routing table status : <Active>Destinations : 1 ? ? ?  Routes : 1Destination/Mask ?  Proto ? Pre  Cost ? ?  Flags NextHop ? ? ? ? Interface192.168.1.0/24  Static ?60 ? 0 ? ? ? ?  RD ? 12.0.0.1 ? ? ?  GigabitEthernet0/0/0Static routing table status : <Inactive>Destinations : 1 ? ? ?  Routes : 1Destination/Mask ?  Proto ? Pre  Cost ? ?  Flags NextHop ? ? ? ? Interface192.168.1.0/24  Static ?61 ? 0 ? ? ? ?  R ? ?21.0.0.1 ? ? ?  GigabitEthernet0/0/1?[r2]ping -a 192.168.2.1 192.168.1.1PING 192.168.1.1: 56  data bytes, press CTRL_C to breakReply from 192.168.1.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=30 msReply from 192.168.1.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=20 msReply from 192.168.1.1: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=20 msReply from 192.168.1.1: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=20 msReply from 192.168.1.1: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=20 ms

備注：

?查看靜態路由：[r1]display ip routing-table protocol static ?關閉接口：[r1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown

7.8 靜態路由的優缺點

優點

  • 配置簡單：管理員手動設置路由條目，無需復雜算法自動計算，操作不復雜，對設備性能要求低，適合小型、拓撲穩定的網絡。

  • 安全性高：不會像動態路由協議那樣自動傳播路由信息，減少了被網絡攻擊利用路由信息的風險，能更好地控制網絡訪問。

  • 路由可控：管理員可根據需求精確規劃路由，確保數據包按指定路徑傳輸，便于實現特定的網絡策略。

  • 選路更容易控制（人為操作，完全根據人自己的意愿設置）。

  • 不用額外占用資源（資源指算力和帶寬）。

缺點

  • 缺乏自動適應性：網絡拓撲發生變化（如鏈路故障、新網絡加入）時，需手動更新路由表，響應不及時，可能導致網絡中斷。（靜態路由無法根據拓撲的變化而自動收斂；只能用于規模較小的網絡，不適用與規模大的網絡）

  • 配置維護復雜：在大型網絡中，路由條目眾多，手動配置和修改工作繁瑣，易出錯，且管理成本高。

  • 擴展性差：隨著網絡規模擴大，靜態路由配置的難度和工作量大幅增加，無法滿足動態變化和大規模網絡的需求。

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