静态路由简介和应用

一静态路由简介
1.1 简介
静态路由说明
静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息。

当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信
息。

静态路由信息在缺省情况下是私有的，不会传递给其他的路由器。

当然，网管员也可以通过对路由器进行设置使之成为共享的。

静态路由一般适用于比较简单的网络环境，在这样的环境中，网络管理员易于清楚地了解网络的拓扑结构，便于设置正确的路由信息。

在一个支持DDR（dial-on-demand routing）的网络中，拨号链路只在需要时才拨通，因此不能为动态路由信息表提供路由信息的变更情况。

在这种情况下，网络也适合使用静态路由。

1.2 静态路由优点
使用静态路由的另一个好处是网络安全保密性高。

动态路由因为需要路由器之间频繁地交换各自的路由表，而对路由表的分析可以揭示网络的拓扑结构和网络地址等信息。

因此，网络出于安全方面的考虑
也可以采用静态路由。

1.3静态路由缺点
大型和复杂的网络环境通常不宜采用静态路由。

一方面，网络管理员难以全面地了解整个网络的拓扑结构；另一方面，当网络的拓扑结构和链路状态发生变化时，路由器中的静态路由信息需要大范围地调整，这一工作的难度和复杂程度非常高。

1.4静态路由的配置命令
静态路由的配置有两种方法：带下一跳路由器的静态路由，和带送出接口的静态路由
router(config)#hostname
A （更改路由器主机名）
A(config)#interface f0/0 （进入
接口f0/0）
A(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 （设置接口ip地址和子网掩码）
A(config-if)#no shutdown （启用接口）
A(config)#interface f0/1
A(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
A(config-if)#no shutdown
×××以下二选一：
A(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 f0/1（目标网段ip地址目标子网掩码送出接口（路由器A））
或者
A(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2 （目标网段ip地址目标子网掩码下一路由器接口ip地址）
×××
router(config)#hostname B
B(config)#interface f0/0
B(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
B(config-if)#no shutdown
B(config)#interface f0/1
B(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
B(config-if)#no shutdown
×××以下二选一：
B(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
或者：
B(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 f0/1（目标网段ip地址目标子网掩码送出接口（路由器
B））
×××
注1：此网络链路为以太网链路，如果是串行链路，送出接口也就是本地路由器的串行接口。

简明解释：ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2
这句话的意思是：在HOSTA上，路由器见到目的网段为192.168.3.0的数据包，就将数据包发送到192.168.2.2上
注2：ip route 指向一个就可，如果两个都配了，就是说将这个数据包从发fa0/1出去，而另一个说数据包发到这个ip（例如192.168.2.2）。

两个重复。

一般我们设置为指向IP。

路由得查看路由表而决定怎么转发数据包，用静态路由一个个的配置，繁琐易错。

如果路由器有个邻居知道怎么前往所有的目的地，可以把路由表匹配的任务交给它，省了很多事。

例，网关会知道所有的路由，如果一个路由器连接到网关，就可以配置默认路由，把所有的数据包都转发到网关。

2.2 为什么默认路由是0.0.0.0?
匹配IP地址时，0表示wildcard, 任何值都可以。

所以0.0.0.0和任何目的地址匹配都会成功，造成默认路由要求的效果。

ip route 172.16.0.0 255.255.0.0 null0
使用该命令代替访问列表时要注意，静态路由是针对整个路由器的，而访问列表是针对某一单独接口的。

也就意味着所有与网络172..16.0.0/16匹配的报文都被路由到位桶，而不是路由到那些丢掉的报文的某一个接口。

NAT英文全称是“Network Address Translation”，中文意思是“网络地址转换”，它是一个IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任务组)标准，允许一个整体机构以一个公用IP（Internet Protocol）地址出现在Internet上。

顾名思义，它是一种把内部私有网络地址（IP地址）翻译成合法网络IP地址的技术。

简单的说，NAT就是在局域网内部网络中使用内部地址，而当内部节点要与外部网络进行通讯时，就在网关（可以理解为出口，打个比方就像院子的门一样）处，将内部地址替换成公用地址，从而在外部公网（internet）上正常使用，NAT可以使多台计算机共享Internet连接，这一功能很好地解决了公共IP地址紧缺的问题。

通过这种方法，您可以只申请一个合法IP地址，就把整个局域网中的计算机接入Internet中。

这时，NAT屏蔽了内部网络，所有内部网计算机对于公共网络来说是不可见的，而内部网计算机用户通常不会意识到NAT的存在。

如图2所示。

这里提到的内部地址，是指在内部网络中分配给节点的私有IP地址，这个地址只能在内部网络中使用，不能被路由（一种网络技术，可以实现不同路径转发）。

虽然内部地址可以随机挑选，但是通常使用的是下面的地址：
10.0.0.0~10.255.255.255，172.16.0.0~172.16.255.255，192.168.0.0~192.168.255.255。

NAT将这些无法在互联网上使用的保留IP地址翻译成可以在互联网上使用的合法IP地址。

而全局地址，是指合法的IP地址，它是由NIC（网络信息中心）或者ISP(网络服务提供商)分配的地址，对外代表一个或多个内部局部地址，是全球统一的可寻址的地址。

NAT功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。

比如Cisco路由器中已经加入这一功能，网络管理员只需在路由器的IOS中设置NAT功能，就可以实现对内部网络的屏蔽。

再比如防火墙将WEB Server的内部地址192.168.1.1映射为外部地址202.96.23.11，外部访问202.96.23.11地址实际上就是访问访问192.168.1.1。

另外资金有限的小型
企业来说，现在通过软件也可以实现这一功能。

Windows 98 SE、Windows 2000 都包含了这一功能。

NAT有三种类型：静态NAT(Static NAT)、动态地址NAT(Pooled NAT)、网络地址端口转换NAPT（Port －Level NAT）。

其中静态NAT设置起来最为简单和最容易实现的一种，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址。

而动态地址NAT则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络。

NAPT则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。

根据不同的需要，三种NAT方案各有利弊。

动态地址NAT只是转换IP地址，它为每一个内部的IP地址分配一个临时的外部IP地址，主要应用于拨号，对于频繁的远程联接也可以采用动态NAT。

当远程用户联接上之后，动态地址NAT就会分配给他一个
IP地址，用户断开时，这个IP地址就会被释放而留待以后使用。

网络地址端口转换NAPT（Network Address Port Translation）是人们比较熟悉的一种转换方式。

NAPT 普遍应用于接入设备中，它可以将中小型的网络隐藏在一个合法的IP地址后面。

NAPT与动态地址NAT不同，它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP 地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的TCP端口号。

在Internet中使用NAPT时，所有不同的信息流看起来好像来源于同一个IP地址。

这个优点在小型办公室内非常实用，通过从ISP处申请的一个IP地址，将多个连接通过NAPT接入Internet。

实际上，许多SOHO 远程访问设备支持基于PPP的动态IP地址。

这样，ISP
甚至不需要支持NAPT，就可以做到多个内部IP地址共用一个外部IP地址上Internet，虽然这样会导致信道的一定拥塞，但考虑到节省的ISP上网费用和易管理的特点，用NAPT还是很值得的。

五NAT的应用环境
情况1：一个企业不想让外部网络用户知道自己的网络内部结构，可以通过NAT将内部网络与外部Internet 隔离开，则外部用户根本不知道通过NAT设置的内部IP地址。

情况2：一个企业申请的合法InternetIP地址很少，而内部网络用户很多。

可以通过NAT功能实现多个用户同时公用一个合法IP与外部Internet进行通信。

设置NAT功能的路由器至少要有一个内部端口（Inside），一个外部端口（Outside）。

内部端口连接的网络用户使用的是内部IP地址。

内部端口可以为任意一个路由器端口。

外部端口连接的是外部的网络，如Internet。

外部端口可以为路由器上的任意端口。

设置NAT功能的路由器的IOS应支持NAT功能(本文事例所用路由器为Ｃisco2501，其IOS为11.2版本以上支持NAT功能)。

静态地址转换将内部本地地址与内部合法地址进行一对一的转换，且需要指定和哪个合法地址进行转换。

如果内部网络有E-mail服务器或FTP服务器等可以为
外部用户提供的服务，这些服务器的IP地址必须采用静态地址转换，以便外部用户可以使用这些服务。

静态地址转换基本配置步骤：
（1）、在内部本地地址与内部合法地址之间建立静态地址转换。

在全局设置状态下输入：Ipnatinsidesourcestatic内部本地地址内部合法地址（2）、指定连接网络的内部端口在端口设置状态下输入：
ipnatinside
（3）、指定连接外部网络的外部端口在端口设置状态下输入：
ipnatoutside
注：可以根据实际需要定义多个内部端口及多个外部端口。

实例1：
本实例实现静态NAT地址转换功能。

将2501的以太口
作为内部端口，同步端口０作为外部端口。

其中10.1.1.2，10.1.1.3，10.1.1.4的内部本地地址采用静态地址转换。

其内部合法地址分别对应为192.1.1.2，192.1.1.3，192.1.1.4。

路由器2501的配置：
Currentconfiguration：
version11.3
noservicepassword-encryption
hostname2501
ipnatinsidesourcestatic10.1.1.2192.1.1.2 ipnatinsidesourcestatic10.1.1.3192.1.1.3 ipnatinsidesourcestatic10.1.1.4192.1.1.4 interfaceEthernet0
ipaddress10.1.1.1255.255.255.0
ipnatinside
interfaceSerial0
ipaddress192.1.1.1255.255.255.0
ipnatoutside
noipmroute-cache
bandwidth2000
. nofair-queue
clockrate2000000
interfaceSerial1
noipaddress
shutdown
noipclassless
iproute0.0.0.00.0.0.0Serial0
linecon0
lineaux0
linevty04
passwordcisco
end
配置完成后可以用以下语句进行查看：showipnatstatistcs
showipnattranslations
动态地址转换也是将本地地址与内部合法地址一对一的转换，但是动态地址转换是从内部合法地址池中动态地选择一个末使用的地址对内部本地地址进行转换。

动态地址转换基本配置步骤：
（1）、在全局设置模式下，定义内部合法地址池ipnatpool地址池名称起始IP地址终止IP地址子网掩码
其中地址池名称可以任意设定。

（2）、在全局设置模式下，定义一个标准的access-list 规则以允许哪些内部地址可以进行动态地址转换。

Access-list标号permit源地址通配符
其中标号为1-99之间的整数。

（3）、在全局设置模式下，将由access-list指定的内部
本地地址与指定的内部合法地址池进行地址转换。

ipnatinsidesourcelist访问列表标号pool内部合法地址池名字
（4）、指定与内部网络相连的内部端口在端口设置状态下：
ipnatinside
（5）、指定与外部网络相连的外部端口
Ipnatoutside
六静态路由和NAT的比较
路由是逻辑地址的寻址，他的功能是决定如何到达目标地址，并且维护地址信息，包括人工定义的静态和路由协议决定的动态两大类，动态又有距离矢量、链路状态、平衡混合三类。

NAT是内网与外网间的地址转换，他不负责寻址
. （地址是路由告诉他的），而只是按照规则对地址进行翻译，他解决代理上网、交叉地址空间、TCP流量均衡等问题。

.。