Конфигурирование статической маршрутизации по умолчанию
Статическая маршрутизация по умолчанию означает, что, если пакет предназначен для сети, которая не перечислена в таблице маршрутизации, то маршрутизатор отправит пакет по заданному по умолчанию маршруту. При этом маршрутизатор направляет пакеты к следующему маршрутизатору, когда тот в таблице не задан явно. Заданные по умолчанию маршруты устанавливаются как часть статической конфигурации.
В процессе конфигурирования маршрутизации по умолчанию, также как при статической маршрутизации, используют команду ip route, но в адресе и маске сети (и подсети) используют все нули, которые означают все сети и все маски. Подобная маршрутизация устанавливается для тупиковых маршрутизаторов, т.е. она может быть установлена для маршрутизаторов A и D (рис.11.1), потому что через них лежит единственный путь в составную сеть и из нее. Например, для всех пакетов, попавших в маршрутизатор A маршрут по умолчанию будет через его порт s1/1, т.е. шлюзом будет входной интерфейс маршрутизатора Router_В с адресом 200.50.50.12.
При конфигурировании маршрутизаторов A и D необходимо предварительно удалить все статические маршруты и затем установить маршрут по умолчанию, например:
Router_A(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 200.50.50.12
После установки маршрутизации по умолчанию необходимо протестировать сеть (рис. 11.1), используя команды ping, traceroute, tracert.
Иногда маршрутизатор получает пакеты, предназначенные для неизвестной подсети, входящей в известную сеть, которая объединяет подсети. При этом маршрутизатор может уничтожить такие пакеты. Для предотвращения этого нужно использовать команду глобальной конфигурации ip classless, чтобы программное обеспечение Cisco IOS не уничтожало пакеты, а отправляло эти пакеты по маршруту умолчания:
Router_A(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.50.2
Router_A(config)#ip classless
В режиме ip classless пакеты могут быть отправлены по маршруту умолчания или по суммарному (агрегированному) маршруту, который охватывает больший диапазон подсетей с единственным входом. Например, если какое-то предприятие использует полную подсеть 10.10.0.0/16, то суммарным маршрутом для подсети 10.10.10.0/24 будет 10.10.0.0/16. Команда ip classless используется по умолчанию в Cisco IOS Software Release 11.3 и позже. Чтобы отключить эту команду используется ее отрицающая форма – no ip classless.
11.2. Конфигурирование конечных узлов и верификация сети
Для включения в работу сети конечных узлов (host) необходимо на них установить ряд параметров: IP-адрес узла, маску, адрес шлюза. Функцию шлюзов, через которые узлы передают пакеты в сеть и получают сообщения из сети, выполняют интерфейсы f0/0 каждого маршрутизатора (рис.11.1). Технология задания IP-адреса, маски и адрес шлюза приведена на рис.8.2.
При работе с пакетом Packet Tracer задание параметров узла производится следующим образом:
- «Кликнуть» конфигурируемый узел, например, первый узел Сети 1.
- Во всплывшем окне выбрать опцию «Desktop», затем «IP Configuration» и затем в новом окне установить IP-адрес узла, маску подсети и адрес шлюза в соответствии с табл. 11.1.
Для проверки работоспособности сети «кликнуть» конфигурируемый узел, во всплывшем окне выбрать «Desktop», затем «Command Prompt», при этом реализуется режим командной строки. Тестирование проводится с помощью команд ping и tracert. На рис.11.2 показан пример тестирования адресов 192.168.40.1 и 192.168.40.2 с первого узла (IP-адрес 192.168.10.2) Сети 1. 
Рис. 11.2. Примеры выполнения команды ping в программе Packet Tracer По команде ping посылается ряд (четыре) запросов и принимаются ответы (Reply). В первом примере тестирование проводилось интерфейса f0/0 маршрутизатора D (IP-адрес 192.168.40.1). Получены все 4 ответа, при этом указана длина пакета и время от посылки запроса до получения ответа. Во втором примере (рис.11.2) проводилась проверка узла 192.168.40.2. Первый ответ на запрос не был получен (превышено время ожидания – Request time out), остальные три ответа успешно получены. Дальнейшие примеры выполнения команд из режима командной строки приведены с использованием инвертирования цвета, чтобы не было черного фона. Результатом тестирования несуществующего в сети узла 198.168.40.1 является ответ, что узел недоступен (рис.11.3). 
Рис. 11.3. Пример выполнения команды ping на реальном компьютере Ниже приведен тот же пример с использованием программы Packet Tracer 
Рис. 11.4. Выполнение команды ping в программе Packet Tracer В следующем примере (рис.11.5) тестирование узла 192.168.40.2 проводилось с помощью команды tracert. По этой команде получены ответы от пяти узлов (или интерфейсов): 192.168.10.1, 200.50.50.11, 200.60.60.11, 200.70.70.11, 192.168.40.2, находящихся на трассе к адресату назначения. 
Рис. 11.5. Пример выполнения команды tracert
Сети → Процесс маршрутизации
Процесс маршрутизации начинает хост-компьютер, у которого формируется пакет, который нужно отправить. Вначале компьютер выясняет, находится ли адресат пакета в этой же или IP-сети (или подсети). Если адресат находиться в другой IP-сети (или подсети), хост посылает пакет шлюзу, назначенному по умолчанию (маршрутизатору по умолчанию). Если получатель находится в той же IP-сети (подсети), хост посылает пакет непосредстве6нно этому хосту, игнорируя шлюз, назначенный по умолчанию.
Машрутизатор (router) – сетевые устройства, которое соединяются с несколькими физическими сетями, типа нескольких сетей Ethernet. Марштуризаторы пересылают данные из одной сети в другую. Одна из основных выгод использования маршрутизаторов, помимо помощи в пересылке данных через сеть, состоит в возможности соединения с физическими сетями различных типов.
Полный процесс, в соответствии с которым компьютер посылает данные, проходящие через все маршрутизаторы и в конечном счете достигающие адресата, называют маршрутизация (routing).
Чтобы послать пакет маршрутизатору, необходимо знать его IP-адрес, если говорить более определенно, — знать IP-адрес интерфейса маршрутизатора, связанного с IP-сетью в которой находиться компьютер. Маршрутизатор, назначенный для какого-либо ПК по умолчанию, — это просто маршрутизатор, которому этот ПК посылает пакеты, если их адресат находится в другой сети или подсети. В терминологии TCP/IP такой маршрутизатор называют маршрутизатором по умолчанию (default router) или шлюзом по умолчанию (default gateway).
В некоторых случая IP-адрес шлюза по умолчанию просто указывает в настройках. В других случаях хост узнает IP-адрес шлюза по умолчанию динамически, используя протокол динамичесного конфигурирования хоста (dynamic host configuration protocol, DHCP). Хосты IP используют DHCP, чтобы автоматически распознавать свой IP-адрес, а также IP-адрес их маршрутизатора по умолчанию.
Процесс маршрутизации в случае если IP-адрес адресата находиться в другой IP-сети (подсети) сводится к:
- Создать IP-пакет, инкапсулировав данные транспортного уровня (который в свою очередь инкапсулирует данные уровня приложения) с добавлением IP-заголовка.
- Проверить кэш ARP, чтобы узнать, известен ли MAC-адрес шлюза, назначенного по умолчанию. Если это не так, использовать протокол ARP, чтобы узнать этот MAC-адрес.
- Инкапсулировать пакет во фрейм Ethernet добавив Ethernet адрес отправителя (свой) и Ethernet адрес получателя (шлюз по умолчанию).
- Послать фрейм Ethernet по MAC-адресу шлюза по умолчанию.
Прежде чем хост может послать пакет плате интерфейса сети Ethernet, он должен узнать MAC-адрес устройства получателя. Хост ищет его в своем ARP-кэше, где храниться список IP-адресов подсети вместе с соответствующими MAC-адресами Ethernet. Если в кэше нет соответствующей записи, хост использует протокол ARP, чтобы передать широковещательный запрос, ожидая получить ответ с необходимой ему информацией.