路由原理

路由器工作在三层，起到隔绝网段的作用，路由器的每一个接口都必须在不同网段，同一接口可以配置多个IP地址，通过路由表转发数据。

在同一网段发送的广播包会被路由器隔绝，在和交换机连接时使用直通线（所有三层以上设备都视作相同设备）

路由器之间发送数据时会先将帧头和帧尾去掉，然后发送ARP协议询问下一跳MAC地址，之后重新封装帧头和帧尾，如此反复直到数据帧到达交换机，交换机再通过MAC地址转发。

路由器的转发过程

数据帧到达路由器，路由器首先检查目标MAC地址是否是自己，如不是则丢弃，如果是则去掉帧头和帧尾（解封装）
路由器检查IP数据报头部中的目标IP，并匹配路由表，如果匹配失败，则丢弃并向源IP回馈错误信息。如匹配成功，则将IP包路由到出接口
封装数据帧，首先将出接口的MAC地址作为源MAC封装，然后检查ARP缓存表，检查是否有下一跳的MAC地址，如有则提取并作为目标MAC地址封装到帧头中。如没有，则发送ARP广播请求下一跳的MAC地址，并获取到目标IP的MAC地址，再记录缓存，并封装数据帧，最后将帧发送出去。

静态路由

一般来说手动配置的路由项称为静态路由，由网络管理员逐项加入路由表。

上图中C(connected)表示直连路由，为端口配置IP地址，并为UP状态，形成直连路由（三层网络设备在出厂时默认都是administratively down状态，需要手动开启，交换机则不同，新的交换机直接插上网线就能用）

S(static)表示静态路由信息，S*为默认路由。默认路由将IP地址和子网掩码全部置为0。

路由表的配置类似于交换机的MAC地址表，它并不直接指向目标地址，而是标识了目标下一跳的接口。

路由表的优先级按照管理距离值排序，其中C=0，S=1，S*为无穷大（相对与其他条目，默认路由也可以配置管理距离值），管理距离值可以手动配置

浮动路由

有多个接口连接时可以配置多个路由条目，使用管理距离值来区分优先级，当其中一条线路瘫痪后可以使用备用线路。目标网段一样时后配置的路由条目会被隐藏。（默认路由不会被隐藏），当其中一条失效后，被隐藏的路由条目会生效。

静态路由的配置

静态路由
- Router(config)# ip route [network] [mask] {address | interface}
默认路由
- Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [address]
浮动路由
- Router(config)# ip route [network] [mask] {address | interface} [digit]

实验

拓扑图

上图中实线代表直通线，虚线代表交叉线。

R1和R2分别额外安装一个NM-2FE2W模块，保证一条线路瘫痪后另一条线路可以正常运作

目的：全网互通、并使用任一终端远程控制交换机和路由器

步骤

为终端配置IP地址，将网关指向路由器连接交换机的网卡。
为路由器的每个端口配置IP地址，并手动开启。以R1为例

Router>enable
Router#config t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router(config)#int f0/0
Router(config-if)#ip add 192.168.1.254 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#exit
Router(config)#int f0/1
Router(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#exit
Router(config)#int f1/0
Router(config-if)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#exit
Router(config)#ho r1

为端口配置IP地址后直连路由已经启动，接下来配置非直连路由。以R2为例。

r2#enable
r2#config t
r2(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
r2(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.3.1 2
r2(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 192.168.4.2
r2(config)#do sh ip route

此时生效的是管理距离值为1的默认路由，当这条线路瘫痪后（只要状态为down，不管是administratively down还是物理层的down），第二项条目就会生效。

R1配置两条默认路由，指向R2的两个接口。

测试

为终端配置网关

远程控制路由器

直接用23端口访问，就不加密了，以R1为例

r1>enable
r1#config t
r1(config)#user
r1(config)#username gy pass
r1(config)#username gy password 123.com
r1(config)#line vty 0 4
r1(config-line)#transport input telnet 
r1(config-line)#login local
r1(config-line)#exit

远程控制交换机

需要在交换机的虚拟接口上配置IP地址，如果要跨网段访问要需要配置网关。

Switch>enable
Switch(config)#int vlan1
Switch(config-if)#ip add 192.168.1.253 255.255.255.0
Switch(config-if)#ip default-gateway 192.168.1.254
Switch(config-if)#no sh
Switch(config)#exit
Switch(config)#line vty 0 4
Switch(config-line)#transp
Switch(config-line)#transport inp
Switch(config-line)#transport input telnet
Switch(config-line)#login local
Switch(config-line)#exit
Switch(config)#user
Switch(config)#username gy pa
Switch(config)#username gy password 123.com
Switch(config)#exit