静态路由实验

实验拓扑与需求

实验需求

1. 除 R5 的环回地址固定 5.5.5.0/24，其他网段基于 192.168.1.0/24 进行合理划分
2. R1-R4 每个路由器存在两个环回接口，模拟 PC，地址也在 192.168.1.0/24 网络内
3. R1-R4 不能直接编写到达 5.5.5.0/24 的静态路由，但依然可以访问
4. 全网可达，尽量减少每台路由器路由条目数量，避免环路
5. R4 与 R5 间，正常 1000M 链路通信，故障时自动改为 100M

技术原理

静态路由 vs 动态路由

特性	静态路由	动态路由
配置方式	手动逐条配置	协议自动学习
管理距离（AD）	1（默认）	90-120
带宽开销	无	周期性发送更新
适用场景	小型网络、末节网络	中大型网络
灵活性	低（拓扑变化需手动修改）	高（自动收敛）

管理距离（Administrative Distance）

路由优先级由 AD 值决定，越小越优先：

路由类型	AD
直连路由	0
静态路由	1
EIGRP	90
OSPF	110
RIP	120

浮动静态路由

通过设置高于主路由的 AD 值，让备用路由在主路由失效时自动接管：

# 主路由（AD=1，默认）
ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.12.2

# 浮动路由（AD=200），平时隐藏，主路由失效后自动激活
ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.13.2 200

IP 地址规划

将 192.168.1.0/24 划分为 5 个骨干网段：

网段	子网掩码	用途
192.168.1.0/29	255.255.255.248	R1 ↔ R2 链路
192.168.1.8/29	255.255.255.248	R2 ↔ R3 链路
192.168.1.16/29	255.255.255.248	R3 ↔ R4 链路
192.168.1.24/30	255.255.255.252	R4 ↔ R5 主链路 (1000M)
192.168.1.28/30	255.255.255.252	R4 ↔ R5 备链路 (100M)
R1-R4 环回	/27 各分	模拟用户网段

实验步骤

步骤 1：配置各设备 IP 地址

步骤 2：配置静态路由（除 5.5.5.0/24 外全网可达）

R1-R4 之间逐条配置静态路由，确保除了 5.5.5.0/24 外全网互通：

# 静态路由配置格式
ip route <目标网段> <子网掩码> <下一跳IP>
# 示例：R1 到达 R3 的环回
R1(config)# ip route 192.168.1.64 255.255.255.192 192.168.1.2

连通性测试：

步骤 3：配置缺省路由到达 5.5.5.0/24

R1-R4 不直接配置到达 5.5.5.0/24 的路由，而是通过缺省路由实现：

# R4 配置缺省路由指向 R5
R4(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.26

# R1-R3 配置缺省路由逐跳指向 R4
R3(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.18
R2(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.10
R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1

步骤 4：防环 —— 黑洞路由

为避免缺省路由成环，在汇总路由的路由器上配置指向 null0 的黑洞路由：

# 在各路由器上为汇总后的网段配置黑洞路由
R1(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.128 null0
R2(config)# ip route 192.168.1.128 255.255.255.128 null0

黑洞路由原理：当路由器收到目标为该网段但无更精确匹配的数据包时，将其丢弃到 null0 接口，避免在缺省路由间无限循环。

步骤 5：浮动静态路由备份

R4 与 R5 之间有两条链路：1000M 主链路 + 100M 备链路。通过浮动静态路由实现故障自动切换：

# R4 到 R5 的主路由（AD=1，走 1000M 链路）
R4(config)# ip route 5.5.5.0 255.255.255.0 192.168.1.26

# R4 到 R5 的浮动路由（AD=200，走 100M 链路）
R4(config)# ip route 5.5.5.0 255.255.255.0 192.168.1.30 200

场景	路由表表现
主链路正常	5.5.5.0/24 [1/0] via 192.168.1.26
主链路故障	5.5.5.0/24 [200/0] via 192.168.1.30（浮动路由自动激活）
主链路恢复	浮动路由隐藏，主路由重新接管

验证命令

命令	用途
show ip route	查看完整路由表
show ip route static	仅查看静态路由（含隐藏的浮动路由）
show running-config | include ip route	查看所有已配置的静态路由
traceroute <目标>	逐跳路径追踪
show ip interface brief	查看接口状态

常见问题

1. 路由黑洞 → 配置汇总路由时务必添加 null0 黑洞路由防环
2. 浮动路由不接管 → 确认主路由的 AD 值小于浮动路由
3. 缺省路由不生效 → 检查 0.0.0.0 0.0.0.0 语法是否正确
4. 备用链路不工作 → 测试时将主链路 shutdown，观察 show ip route 变化
5. 路由条目过多 → 考虑使用路由汇总减少路由表大小