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1.路由器的工作原理
路由概述
路由：从源主机到目标主机的转发过程，不在一个网段里的两个主机想要传输数据只能通过路由器转发。
路由器：能够将数据包转发到正确的目的地，并在转发过程中选择最佳路径的设备。
路由器的工作原理
路由器根据路由表转发数据。
主机1.1想要发送数据到主机4.1，过程是主机1.1先将数据送到路由器A，路由器A收到数据后查看数据包中的目标地址为4.1，然后查找自己的路由表，发现4.0网段的接口是S0，数据就会从S0口被转发，中间经过很多路由器之后来数据包来到了路由器B，路由器B接收到数据包后查看数据包中的目标地址，并查找自己的路由表，发现4.0网段的接口是E0，数据包再从E0口转发，通过局域网将数据发送到主机4.1。至此主机4.1接收到主机1.1发送的数据包。
2.路由表的形成
路由表
- 路由器中维护的路由条目的集合
- 路由器根据路由表做路径选择
路由表的形成
- 直连网段：配置在同一个路由器身上的网段，就是直连网段。
- 非直连网段：不是配置在同一个路由器身上的两个网段就是非直连网段
如图所示192.168.2.0和10.0.0.0，这两个网段就是路由器A的直连网段
20.0.0.0就是路由器A的非直连网段（20.0.0.0是路由器B的直连网段）
E0和E1接口开启时路由器A就会自动学习E0和E1接口代表的网段学习到路由表中
路由表（路由器A）
| 网段 | 接口 |
|---|---|
| 192.168.2.0 | E0 |
| 10.0.0.0 | E1 |
对于非直连的网段，需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中。
- 静态路由：静态路由是一种路由的方式，路由项由手动配置，静态路由是固定的，不会改变，即使网络状况已经改变或是重新被组态。一般来说，静态路由是由网络管理员逐项加入路由表。
- 动态路由：动态路由是指路由器能够自动地建立自己的路由表（通过路由协议自动学习），并且能够根据实际情况的变化适时地进行调整
动态路由的两种协议
（1）RIP、OSPF 、IS-IS (内部网关路由协议)
（2）BGP（外部网关路由协议）
3.静态路由和默认路由
静态路由
- 由管理员手工配置的，是单向的。
- 缺乏灵活性，准确性高
路由器A的路由表中只有192.168.1.0/24和10.0.0.0/8两个网段的接口记录，想要添加20.0.0.0/8这个网段到自己的路由表中，可以手动配置静态路由，在路由器A的配置中输入设置静态路由的命令 ip route-static 20.0.0.0 8 10.2.3.4（ip route-static是设置静态路由的命令，“20.0.0.0”是想要加到路由表中的目标网段，“8”是目标网段的子网掩码，而10.2.3.4则是想要到达20.0.0.0网段的下一次数据需要转发的地址，如图所示数据需要经过S1接口到达路由器B才能连接上20.0.0.0网段。）
默认路由
- 默认路由是静态路由的一种特殊形式，它属于静态路由中的一种。
- 只能在末梢/末节网络中使用
默认路由的设置方法就是 ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.2.3.4（和静态路由的区别就是目标地址是0.0.0.0 子网掩码也是0.0.0.0）
末梢/末节网络：最靠近用户终端的那一级网络
4.路由器转发数据包的封装工程
在HostA（以下简称主机A）给HostB（以下简称主机B）发送数据时，路由器对数据包的解封装过程：
- 主机A将从传输层过来的上层数据段加上IP头部封装成IP数据包，其IP头部包括：源IP地址192.168.1.2，目的IP地址192.168.2.2，主机A和主机B不在同一网段，所以需要经过路由器A进行转发。
- 主机A通过ARP消息请求获得默认网关路由器A的E0端口的MAC地址00-11-12-21-22-22，在数据链路层主机A给IP数据包加装MAC头部，封装成以太网数据帧，MAC头部中包括源MAC地址00-11-12-21-11-11和目的MAC地址为网关E0端口的MAC地址00-11-12-21-22-22;
- 路由器A从E0端口接收到数据帧，在数据链路层把数据进行解封，路由器A查找自己的路由表，在通过ARP消息请求寻找到与目标IP地址192.168.2.2相匹配的路由表项即E1端口，然后根据路由表的下一跳地址将数据包转发到路由器A的E1端口；
- 在E1端口路由器A重新封装以太网帧，此时源MAC地址为路由器A的E1端口MAC地址00-11-12-21-33-33，目的MAC地址为与之相连的路由器B的E1端口MAC地址00-11-12-21-44-44，路由器A发送ARP请求，路由器B做应答，实现单播；
- 路由器B从E1接口接收到数据帧，同样会把数据链路层的封装去掉，对目的IP地址进行检查并与路由表进行匹配，然后根据路由表的下一跳信息将数据包转发到E0端口。路由器B发现目的网段与自己的E0端口直接相连，通过ARP广播,路由器B获得主机B的MAC地址00-11-12-21-66-66。路由器B再将IP数据包封装成以太网帧，源MAC地址为路由器B的E0接口的MAC地址00-11-12-24-55-55，目的MAC地址为主机B的MAC地址00-1-12-21-66-66.封装完毕，将以太网帧从路由器B的E0接口发往主机B。
- 主机B在一层层的解封数据帧最后传输到应用层。
5.静态路由和默认路由的配置
我们讲一下常用的华为系统中的静态路由和默认路由的配置,全程图解干货满满老奶奶看了都懂。
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