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路由网络基础:浮动静态路由详解

创作时间:
作者:
@小白创作中心

路由网络基础:浮动静态路由详解

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/bzmx1984/article/details/139482282

浮动静态路由是一种重要的网络冗余技术,通过为静态路由设置不同的优先级,可以实现主用路径和备用路径的自动切换。当主用路径发生故障时,备用路径会自动接管数据转发任务,从而保证网络的连续性和可靠性。本文将详细介绍浮动静态路由的基本概念、作用原理、配置方法以及在企业网络中的实际应用。

基本概念

浮动静态路由是两条或多条链路组成浮动路由。当到达某一网络有多条路径时,可以通过为静态路由设置不同的优先级,指定主用路径和备用路径。当主用路径不可用时,备用路径的静态路由进入路由表,数据包通过备用路径转发到目标网络,这就是浮动路由。

静态路由支持配置时手动指定优先级,可以通过配置目的地址/掩码相同、优先级不同、下一跳不同的静态路由,实现转发路径的备份。浮动路由是主路由的备份,保证链路故障时提供备份路由。主路由下一跳可达时该备份路由不会出现在路由表。

例如,RTA-RTB之间的链路正常时,20.0.0.0/30的两条路由条目都是有效的条目,此时比较优先级,下一跳为10.1.1.2的优先级60,下一跳为10.1.2.2的优先级70,因此下一跳为10.1.1.2的加入路由表。当RTA-RTB之间的链路故障时,10.1.1.2不可达,因此下一跳为10.1.1.2的路由失效,此时前往20.0.0.0/30的路由就只存在一条,该条路由将会被选入路由表。前往20.0.0.1的流量将会被转发10.1.2.2。

作用

  1. 保持网络的不中断。浮动路由在同一时刻,数据只会由一条链路代为转发。
  2. 浮动路由是主用路由的备份,保证链路故障时提供备份路由。主用路由下一跳可达时该备份路由不会出现在路由表。
  3. 当一条路由的出接口down时,该路由会自动失效。

原理

浮动静态路由是一种特殊的静态路由,通过配置去往相同的目的网段,但是优先级不同的静态路由,为了保证在网络中优先级较高的路由,即主路由失效的情况下,提供备份路由。正常情况下,备份路由时不会出现在路由表中的。

配置示例

在本示例中,在R1上配置了两条静态路由。正常情况下,这两条静态路由是等价的。通过配置preference 100,使第二条静态路由的优先级要低于第一条(值越大优先级越低)。路由器只把优先级最高的静态路由加入到路由表中。当加入到路由表中静态路由出现故障时,优先级低的静态路由才会加入到路由表并承担数据转发业务。

配置验证:

  1. 首先,dis ip route-table查看路由表:到达192.168.2.0/24网段是通过主路由链路10.1.1.2来转发的,路由优先级为60。
  2. 然后,我们将这条链路停止或删除,再次查看路由表:此时可以看出,路由已经变成通过备份链路20.1.1.2来进行转发,说明优先级为100的静态路由由于主路由的失效而浮了上来,成为备份路由。
  3. 此时如果主路由链路恢复,则原来的路由条目因优先级更高,会重新取代备份路由成为主路由。

如图,从A网段到B网段的最佳路径是从R1到R3,当最佳路径不可用时,可以走备用路径R1到R2到R3。这就是需要配置浮动静态路由,添加静态路由时指定优先级。指定路由优先级的参数是preference,取值1-255,值越大,优先级越低,直连网络优先级为0,静态路由默认为60。

在R1上添加两条到192.168.1.0/24网段的静态路由,主用路径优先级使用默认,备用路径的静态路由优先级设置成100。

[AR1]ip route-static 192.168.1.0 24 172.16.2.2
[AR1]ip route-static 192.168.1.0 24 172.16.0.2 preference 100

在R3上添加两条到192.168.0.0/24网段的静态路由,主用路径优先级使用默认,备用路径的静态路由优先级设置成100。

[AR3]ip route-static 192.168.0.0 24 172.16.2.1
[AR3]ip route-static 192.168.0.0 24 172.16.1.1 preference 100

在R2上添加到192.168.0.0/24和192.168.1.0/24网段的静态路由。

[AR2]ip route-static 192.168.0.0 24 172.16.0.1
[AR2]ip route-static 192.168.1.0 24 172.16.1.2

在R1上查看路由表,可以看到主用路径的路由,备用路径的静态路由没有加入路由表。

[AR1]display ip routing-table

查看全部静态路由 能够显示主路由和备用路由。Active表示该路由加入了IP路由表,Inactive表示该路由没有加入IP路由表。

<AR1>display ip routing-table protocol static

在R1上关闭主用路径的接口,再次查看路由表,可以看到备用路由生效。

[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown
<AR1>display ip routing-table

配置实例

注意事项

做浮动路由实验,这里R1和R2之间要用两根带宽不一样的线相连,这是浮动的意义所在;这里已经分配了各个网段的路由和配置好了两台PC机的IP地址,子网掩码和网关

这是基本的开机必备三部曲;

<Huawei>undo terminal monitor //关闭弹窗
<Huawei>system-view //进入系统视图
[Huawei]sysname R1 //重命名为R1
[R1]user-interface console 0 //设置永不超时
[R1-ui-console0]idle-timeout 0 0 //设置永不超时

R1路由的配置

[R1]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown //打开接口
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.1.2.1 24 //为接口设置IP和子网掩码长度
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int e0/0/0 //进入接口e0/0/0
[R1-Ethernet0/0/0]undo shutdown //打开接口
[R1-Ethernet0/0/0]ip add 10.1.1.1 24 //为接口设置IP和子网掩码长度
[R1-Ethernet0/0/0]int e0/0/1 //进入接口e0/0/1
[R1-Ethernet0/0/1]undo shutdown //打开接口
[R1-Ethernet0/0/1]ip add 192.168.1.1 24 //为接口设置IP和子网掩码长度
[R1-Ethernet0/0/1]display ip routing-table //查看路由表

添加默认路由:网段为0.0.0.0,子网掩码长度0,下一跳入接口IP 10.1.2.2。这条路径为主路径,用的GE接口,路由协议优先级为60

[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 10.1.2.2

添加默认路由:网段为0.0.0.0,子网掩码长度0,下一跳入接口IP 10.1.1.2。这条路径为备选路径,用的E接口,路由协议优先级为70

[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 10.1.1.2 preference 70

备选路径一般不会出现在路由表中,只有当主路径发生故障时才会当做链路路径来使用;

R2路由的配置

(R2添加192.168.1.0/24和172.16.10.0/24路由)

[R2]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown //打开g0/0/0接口
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.1.2.2 24 //为接口g0/0/0配置IP地址和子网掩码长度
[R2-GigabitEthernet0/0/0]int e0/0/0 //进入接口e0/0/0
[R2-Ethernet0/0/0]undo shutdown //打开e0/0/0接口
[R2-Ethernet0/0/0]ip add 10.1.1.2 24 //为接口e0/0/0配置IP地址和子网掩码长度
[R2-Ethernet0/0/0]int g0/0/1 //进入接口g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown //打开g0/0/1接口
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.1.3.2 24 //为接口g0/0/1配置IP地址和子网掩码长度
[R2-GigabitEthernet0/0/1]display ip routing-table //查看路由表

添加静态路由:网段为192.168.1.0,子网掩码长度24,下一跳入接口IP 10.1.2.1。这条路径为主路径,用的GE接口,路由协议优先级为60

[R2]ip route-static 192.168.1.0 24 10.1.2.1

添加静态路由:网段为192.168.1.0,子网掩码长度24,下一跳入接口IP 10.1.1.1。这条路径为备选路径,用的E接口,路由协议优先级为70

[R2]ip route-static 192.168.1.0 24 10.1.1.1 preference 70

备选路径一般不会出现在路由表中,只有当主路径发生故障时才会当做链路路径来使用;

添加静态路由:网段为172.16.10.0,子网掩码长度为24,下一跳入接口IP为10.1.3.3

[R2]ip route-static 172.16.10.0 24 10.1.3.3

R3路由的配置

(因为R3是末节网络,这里可以配置默认路由)

[R3]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown //打开接口g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.1.3.3 24 //为接口g0/0/0配置IP地址和子网掩码长度
[R3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 //进入接口g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown //打开接口g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 172.16.10.3 24 //为接口g0/0/1配置IP地址和子网掩码长度
[R3-GigabitEthernet0/0/1]display ip routing-table //查看路由表
[R3]ip route-static 0.0.0.0 0 10.1.3.2 //添加默认路由:网段为0.0.0.0,子网掩码长度为0,下一跳入接口IP为10.1.3.2

测试验证

配置好路由后,我们用PC机进行路由跟踪测试,查看结果是否符合浮动路由的特点;

首先进行连接测试:用PC1去ping PC2主机的IP地址;

现在进行路由跟踪,在第二次跟踪时,我们将主路径接口断开,看其有什么区别;

通过实验,我们不难看出,当主路径发生故障后,备选路径就会担任起主路径的作用,为数据通信提供可靠链路;

总结

  1. 浮动路由和负载均衡各有特点,浮动路由是主路径和备选路径的带宽要求不同,而负载均衡各链路的带宽是一样的;
  2. 浮动路由时注意主路径备选路径间的路由协议优先级,备选路径要大于60;

企业双出口冗余

目标:默认数据全部经过移动上网,联通低带宽(50Mbps)仅作备份用。

PC1: IP:192.168.5.1/24 GW:192.168.5.254

PC2: IP:192.168.5.2/24 GW:192.168.5.254

R1:

[R1-G0/0/0] ip add 192.168.5.254 24
[R1-G0/0/1] ip add 12.1.1.1 24
[R1-G0/0/2] ip add 13.1.1.1 24
[R1] ip route-static 0.0.0.0 0 12.1.1.2 //移动
[R1] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 13.1.1.3 preference 65 //联通

R2:

[R2-G0/0/0] ip add 12.1.1.2 24
[R2] int lookback 0 //进入环回口0
[R2-lookback0] ip add 7.7.7.7 24 //给环回口添加地址
[R2] ip route-static 192.168.5.0 24 12.1.1.1

R3:

[R3-G0/0/0] ip add 13.1.1.2 24
[R3] int lo 0 //进入环回口0
[R3-lookback0] ip add 7.7.7.7 24 //给环回口添加地址
[R3] ip route-static 192.168.5.0 24 13.1.1.1

注意:下一跳 适用于所有的链路类型,出接口只适用于点到点链路。

tracert 172.16.1.2 //查看出接口路径

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