在網絡中,靜態路由的主備切換是實現網絡冗余的基礎方案之一,通過配置不同優先級的靜態路由,確保主用路徑故障時,流量能自動切換到備用路徑,提升網絡可靠性。以下從知識講解和實驗配置兩部分詳細說明。
一、靜態路由主備切換核心知識
1.?靜態路由的基本概念
靜態路由是由網絡管理員手動配置的路由條目,用于指定數據包從源網絡到目標網絡的轉發路徑。與動態路由(如OSPF、RIP)相比,靜態路由不依賴路由協議自動學習,配置簡單、開銷小,但需要手動維護。
2.?主備切換的核心:路由優先級(管理距離,AD)
路由優先級(Administrative Distance,AD)是衡量路由可信度的指標,數值越小,優先級越高(可信度越高)。當設備針對同一目標網絡存在多條路由時,僅會將優先級最高的路由加入路由表并用于轉發。
3.?常見路由協議的默認?AD?值
4.?主備切換的應用場景
- 主備切換原理:為同一目標網絡配置兩條靜態路由,主用路由使用默認優先級(靜態路由默認?AD=60),備用路由手動配置更高的?AD(如?80)。正常情況下,主用路由因優先級更高被加入路由表;當主用路徑故障(如下一跳不可達),設備會刪除主用路由,將備用路由加入路由表,實現自動切換。
路由類型
默認?AD?值
說明
直連路由
0
最高優先級(直接連接的網絡)
靜態路由
60
管理員手動配置
OSPF
10
動態路由協議(內部路由)
RIP
120
動態路由協議
靜態路由的?AD?可手動修改(范圍?0-255),AD=255?的路由會被視為不可信,不會加入路由表。
適用于對可靠性要求較高的網絡(如企業核心鏈路),通過主備路徑冗余,避免單鏈路故障導致的網絡中斷。
二、ENSP?中靜態路由主備切換實驗配置
實驗目標
通過配置主備靜態路由,實現?“主用路徑正常時走主路,主路故障時自動切到備用路徑,主路恢復后切回主路”。
開始配置
1.設計一個簡單網絡拓撲圖
2.路由器上進行接口配置
R1上:
復制代碼
loopback0代表的是環回接口?0。環回接口是一種虛擬的網絡接口,并非實際的物理接口。它始終處于激活狀態(除非被手動關閉),常用于網絡設備的測試、管理以及作為路由協議的路由器標識等。 通過為環回接口配置?IP?地址,使得網絡設備可以在這個虛擬接口上進行網絡通信和路由操作。該?IP?地址可以作為設備的管理地址,也可以用于在網絡中通告特定的路由信息。配置好之后可以用dis current-configuration查看當前配置
- sys
- sysname S1
- int s0/0/1 ??#進入s0/0/1接口
- ip add 10.0.12.1 24
- decription this port connect to R2-s0/0/1 ?#為網絡設備接口添加描述信息,表示該端口連接到?R2?的?s0/0/1?接口
- int g0/0/0 ??#進入g/0/0/0接口
- ip add 10.0.13.1 24
- description this port connect to R3-g0/0/0 ?#表示該端口連接到?R2?的?s0/0/1?接口
- int loopback0
- ip add 10.0.1.1 24
R2上:
復制代碼
- sys
- sysname S1
- int s0/0/1 ??
- ip add 10.0.12.2 24
- description this port connect to R1-s0/0/1
- int s0/0/2
- ip add 10.0.23.2 24
- description this port connect to R3-s0/0/2
- int loopback0
- ip add 10.0.2.2
R3上:
復制代碼
- sys
- sysname S1
- int s0/0/2 ??
- ip add 10.0.23.3 24
- description this port connect to R2-s0/0/2
- int g0/0/0
- ip add 10.0.13.3 24
- description this port connect to R1-g0/0/0
- int loopback0
- ip add 10.0.3.3
3.在R1測試連通性
發現只有直連接口上可以ping通。是因為:
- 缺乏路由指引:
路由器僅自動學習直連路由(10.0.12.0/24、10.0.13.0/24),但10.0.2.2/24(R2?的?Loopback0)、10.0.3.3/24(R3?的?Loopback0)、10.0.23.0/24這些是非直連網絡,需手動添加路由規則,否則路由器不知道如何轉發數據包。
- 路由表不完整:
以?R1?為例,訪問?R2?的?Loopback0(10.0.2.2/24)需經過?R2?的Serial 0/0/1接口,但?R1?路由表無此條目,數據包無法送達。在R1上查看路由表,發現確實沒有除了直連路由之外的路由信息
這個時候,我們的靜態路由就要登場了!
4.配置靜態路由
R1上:
ip route-static 10.0.23.0 24 10.0.12.2
ip route-static 10.0.2.0 24 10.0.12.2
第一個命令:發往10.0.23.0網段的數據都由10.0.12.2來進行轉發
第二個命令:發往10.0.2.0網段的數據都由10.0.12.2來進行轉發
配置好之后再嘗試ping?一下,這個時候就通了
5.配置靜態路由備份
什么情況用路由備份?
- 現在R1與地址10.0.23.2以及10.0.2.2通信時,數據通過R1與R2之間的鏈路進行發送,如果R,1與R2之間的鏈路出現了故障,則通信將無法進行。
- 但是從拓撲圖可以看出,在R1與R2之間的鏈路故障后,R1與R2之間的通信可以通過R3進行。我們可以配置備用靜態路由,在網絡正常的情況下,備用靜態路由不起作用,但當R1與R2之間的鏈路出現故障時,備用靜態路由將起作用,進行數據轉發。
- 配置備用靜態路由時,需要額外配置優先級信息,以便于只有在主鏈路失敗時才使用備份鏈路。這里我們將備用的路由優先級定義為80。
R3上:ip route-static 10.0.2.0 255.255.255.0 10.0.23.2
R1上:ip route-static 10.0.2.0 255.255.255.0 GigabitEthernet0/0/0 preference 80
ip route-static 10.0.23.0 255.255.255.0 GigabitEthernet0/0/0 preference 80
R2上:ip route-static 10.0.13.0 255.255.255.0 10.0.23.3
在R1上查看路由表,可以看到備份的靜態路由已經配置進去了:
在R1上ping 10.0.23.2,查看一下路徑去往,此時R1和R2之間的鏈路并沒有失效,所以還是按照優先級較高的那個靜態路由(10.0.12.2)
三、總結
靜態路由主備切換的核心是通過路由優先級(AD)?區分主備路徑,利用設備對路由優先級的選擇機制,實現故障時的自動切換。該方案配置簡單,適用于中小規模網絡的冗余設計,但需注意:備用路由的?AD?必須高于主用路由,且需確保主備路徑的物理鏈路和接口配置正確。