路由器的工作原理、超详细的路由器转发数据包的封装过程及华为配置静态和默认路由命令

一、路由器的工作原理

1.1路由概述

从源主机到目标主机的转发过程

1.2路由器的工作原理

第一步：主机1.1要发送数据到4.1，因为是跨网通信，所以必须通过网关，（通过ARP广播找到E0端口口的MAC地址）

第二步：路由器收到数据包后，拆开数据包发现里面的目标IP为4.1，查找路由表

第三步，路由器A查找路由表后，转发数据到S0接口，

第四步，路由器A通过ARP广播找到B路由器S0口的MAC地址后，将数据转发过去

第五步，数据包到达B路由器后，查看目标IP地址并查找路由表

第六步，B路由器查找路由表发现4.0网段在E0接口，转发数据到E0接口。

第七步，数据通过ARP广播找到主机4.1的MAC地址，然后将数据包转发过去，这样主机4.1就成功接收到数据包了。

二、路由表的形成

2.1路由表

路由器中维护的路由条目的集合；路由器根据路由表进行路径选择

2.2路由表的形成

1.直连网段

配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由

（例如两个路由器相连，一般配30位的IP地址，配的是同一网段，配完IP地址端口就是UP状态，直连网段就形成了)

2.非直连网段

需要静态路由或动态路由，将网段添加到路由表中

三、静态路由和默认路由

四、路由器转发数据包的封装过程

精华：

1.在此过程中，路由器如果不知道将要发送的数据包的目标MAC，那么路由器就会进行丢包，并且会在目标IP的端口域进行ARP广播。
2. 进行过ARP之后两台机器就会将双方的IP和MAC记录在各自的ARP缓存表里。

3.源IP和目标IP不变，变的是MAC地址。

4.1具体过程

1.路由A是pc1的默认网关，pc1想要和不同网段的pc通信，必须通过网关。所以pc1的数据包要先发给路由A的E0口，但是pc1的ARP缓存表里没有路由A的MAC地址，所以要进行ARP广播，源IP和源MAC为192.168.1.2和21-11-11，目标IP和目标MAC为192.168.1.1和ff-ff-ff，

2.E0口接收到数据包并进行拆包，发现里面的源IP是自己的IP，这时路由A会把PC1的IP和MAC记录在他的ARP缓存表里，并且要做出回应，路由A给pc1发送一个源IP和源MAC为路由A，目标IP和MAC为pc1的数据包，pc1在收到数据包后会将路由A的IP和MAC记录在ARP缓存表里。

3.这时pc1第一次pingPC2，pc1将数据包发给路由A，路由A拆开数据包后，发现里面源IP和源MAC都是pc1的，目标IP为192.168.2.2，目标MAC为21-22-22，查找路由表后发现要将数据包从E1口发出，但是在封装过程中发现没有路由B的MAC地址，所以会进行丢包（第一次），然后进行ARP广播。

4.路由A在E1口进行广播，源IP为10.1.1.1，源MAC为21-33-33，目标IP为10.1.1.2，目标MAC为ff-ff-ff,路由B收到数据包后进行拆包，发现里面的目标IP正是自己，便会把路由A的IP和MAC地址记录在自己的ARP缓存表里，并且回复路由A一个数据包，里面源IP和源MAC是路由B的，目标P和目标MAC是路由A的，路由A在收到路由B的数据包后，便会记录下路由B的IP和MAC地址。

5.路由A知道路由B的IP和MAC地址后，pc1第二次pingpc2，数据包经过路由A的拆包和封装过程后，数据包由路由A的E1端口进入路由B的E1端口，源IP为192.168.1.2，源MAC为21-33-33，目标IP为192.168.2.2，目标MAC为21-44-44，路由B收到数据包，拆开后发现里面的MAC地址正是自己，开始在路由表里寻找192.168.2.2，确定是从E0口发出，但是路由B在封装过程中不知道pc2的MAC地址，所以会进行丢包（第二次）。与此同时路由B在E0端口进行ARP广播，源IP为192.168.2.1，源MAC为21-55-55，目标IP为192.168.2.2，目标MAC为ff-ff-ff，pc2收到数据包拆开后，发现里面的目标IP正是自己，便会记录下路由B的IP和MAC地址，同时会回复数据包给路由B，源IP和MAC为pc2的，目标IP和MAC为路由B的，路由B收到数据包后便会记录pc2的IP和MAC到ARP缓存表里。

6.这时pc1第三次pingpc2，数据包从E0端口到路由A ，路由A进行拆包和封装，将源MAC由21-11-11改为21-33-33，目标MAC由21-22-22改为21-44-44，其源IP和目标 IP不变，数据包从路由A的E1端口到达路由B的E1端口，路由B进行数据包的拆包与封装，将源MAC由21-33-33改为21-55-55，目标MAC由21-44-44改为21-66-66，其源IP和目标IP不变，这时数据包通过E0端口就到达了PC2，PC2将数据包进行拆包，再给PC1返回一个数据包这样两台PC机就ping通了！

4.2交换和路由对比

1.路由工作在网络层

根据路由表转发数据；

路由选择（逻辑地址）

路由转发（物理地址）

2.交换工作在数据链路层

根据MAC地址表转发数据；硬件转发

五、静态路由和默认路由的配置

5.1思科配置静态和默认路由的命令

5.2华为配置静态和默认路由命令

配静态路由：

命令格式：ip route-static 目的网络号 子网掩码 下一跳地址（与此路由器相邻的路由器的进接口IP）

配置默认路由：

命令格式：ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 下一跳地址（与此路由器相邻的路由器的进接口IP）

补充命令：

1.display ip int brief：能够查看端口配的IP是否正确。

2.dis ip routing-table:查看已经配好的静态路由和默认路由

3.用undo来删除一个配置参数，格式：undo+想要删除的命令

4.配置静态和默认路由时，向上指配默认，向下指配静态（即末梢路由器配默认）

注意两个路由不能都配默认路由，ping另一台主机地址能ping通，但是ping8.8.8.8，则两个路由器会互相丢数据，直到TTL=0。

5.环回地址：在路由器上虚拟出来的一个地址，可以模拟网络环境。

命令：第一步int loo 0 第二步ip add 环回地址 子网掩码