探究几种静态路由的行为及自动删除行为

【实验拓扑】

【实验描述】

接口信息不说了，简单写一下各路由间的初始静态路由。设置R3的目的是为了测试当R1的f0/0接口Down掉，但同时下一跳12.12.12.2还可达的情况。

R1:

ip route 12.12.12.0 255.255.255.0 13.13.13.3

R2:

ip route 12.12.12.0 255.255.255.0 23.23.23.3

R3:

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 23.23.23.2
ip route 12.12.12.1 255.255.255.255 13.13.13.1

接下来就是在R1上设置各种方式的静态路由，使其与2.2.2.2可达。

【实验步骤】

一、只使用下一跳方式配置静态路由

ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 12.12.12.2

路由器行为：

1、R1匹配2.2.2.0/24的路由条目，发现下一跳地址为12.12.12.2
2、R1递归查找路由表，直到找到出站接口。本例中只需要递归查找一次即可在直连路由中找到12.12.12.2的出站接口为f0/0
3、R1的出站接口f0/0向外发送ARP广播寻找12.12.12.2的MAC地址，R2收到该ARP后将与R1相连的接口返回给R1，R1将该ARP缓存到ARP Cache。以后再有去往R2的数据包就不必发送ARP请求了，因为下一跳地址都是12.12.12.12，因此可以从ARP缓存中直接读取目的MAC地址
4、R1将数据包由f0/0接口发出
5、最终ARP缓存中，只存在12.12.12.2的条目

本地接口Down：如果下一跳可达，路由条目不消失；如果下一跳不可达，路由条目消失。但如果接口全部Down，非直连网络的接口UP导致下一跳可达(即12.12.12.2不是通过直连网络连通，像本例中的R1->R3->R2)，路由条目不恢复！

实验步骤(起初全部联通)：

shutdown f0/0 观察路由条目不消失

shutdown f1/0 观察路由条目消失

no shutdown f1/0 观察路由条目不恢复

no shutdown f0/0 观察路由条目恢复

二、只使用出站接口方式配置静态路由

ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 f0/0

路由器行为：
1、R1匹配2.2.2.0/24的路由条目，无需递归查询，直接找到出站接口f0/0
2、R1的出站接口f0/0向外发送ARP广播寻找2.2.2.2的MAC地址
3、路由器R2收到该ARP，由于Proxy-ARP默认开启，R2会在自己的路由表中查找2.2.2.2条目，如果找到就向自己下面的接口继续发送ARP广播寻找2.2.2.2的MAC地址
4、R2将2.2.2.2的MAC地址(就是与R1相连接口的MAC地址)返回给R1，R1将该ARP缓存到ARP Cache。由此可见，当R2下面接着的主机数目很多时，R1会发送大量的ARP请求并且在ARP缓存中产生大量的ARP条目。
5、R1将数据包由f0/0接口发出
6、最终ARP缓存中，只存在2.2.2.2的条目

本地接口Down：路由条目消失

三、同时使用出站接口和下一跳方式配置静态路由，但是两条命令分开写

ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 12.12.12.2
ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 f0/0

路由器行为：
1、有CEF的话按CEF进行负载均衡，关闭CEF的话按包进行负载均衡。关闭CEF，可以看到前2个包均不通，这是由于两种方式发送ARP请求的MAC地址不同。
2、负载均衡下路由器行为与上面两种相同，做两次就好了。
3、最终ARP缓存中，12.12.12.2的条目和2.2.2.2的条目均存在(关闭CEF之后才能看出效果)。

本地接口Down：无论下一跳是否可达，直连路由条目(接口方式配置)消失。下一跳路由条目情况同一。

四、联合使用接口和下一跳方式配置静态路由，在一条命令中同时配置下一跳和出站接口

ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 f0/0 12.12.12.2

路由器行为：
1、R1匹配2.2.2.0/24的路由条目，发现下一跳地址为12.12.12.2，并且无需递归查询，直接找到出站接口f0/0
2、R1的出站接口f0/0向外发送ARP广播寻找12.12.12.2的MAC地址，R2收到该ARP后将与R1相连的接口返回给R1，R1将该ARP缓存到ARP Cache。以后再有去往R2的数据包就不必发送ARP请求了，因为下一跳地址都是12.12.12.12，因此可以从ARP缓存中直接读取目的MAC地址。
3、R1将数据包由f0/0接口发出
4、最终ARP缓存中，只存在12.12.12.2的条目

本地接口Down：即使下一跳可达，路由条目也会消失