VLAN路由原理概述

1、VLAN路由原理概述技术创新，变革未来VLAN路由的实现方式交换机的三层转发采用硬件进行，效率大大超过路由器引入了解交换机的精确匹配转发原理掌握交换机的最长匹配转发原理掌握三层交换机的转发处理流程 掌握三层交换机的路由配置，组建基本的局域网课程目标学习完本课程，您应该能够：VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令目录路由器实现VLAN间通信路由器与每个VLAN建立一条物理连接，浪费大量的端口交换机VLAN1VLAN2VLAN310.1.1.1/24E0/0E1/0E0/110.1.3.1/2410.

2、1.2.1/24IP=10.1.1.2/24GW=10.1.1.1IP=10.1.3.2/24GW=10.1.3.1IP=10.1.2.2/24GW=10.1.2.1用802.1Q和子接口实现VLAN间路由交换机VLAN1VLAN2VLAN3G0/010.1.1.1/24G0/0IP=10.1.1.2/24GW=10.1.1.1IP=10.1.3.2/24GW=10.1.3.1IP=10.1.2.2/24GW=10.1.2.1RTAG0/0.210.1.2.1/24G0/0.310.1.3.1/24802.1Q Trunk链路RTA-GigabitEthernet0/0ip address 1

3、0.1.1.1 255.255.255.0RTA-GigabitEthernet0/0interface GigabitEthernet0/0.2RTA-GigabitEthernet0/0.2vlan-type dot1q vid 2RTA-GigabitEthernet0/0.2ip address 10.1.2.1 255.255.255.0RTA-GigabitEthernet0/0.2interface GigabitEthernet0/0.3RTA-GigabitEthernet0/0.3vlan-type dot1q vid 3RTA-GigabitEthernet0/0.3ip

4、 address 10.1.3.1 255.255.255.0HostAHostBHostC用三层交换机实现VLAN间路由三层交换机VLAN1VLAN2VLAN3IP=10.1.1.2/24GW=10.1.1.1IP=10.1.3.2/24GW=10.1.3.1IP=10.1.2.2/24GW=10.1.2.1三层路由转发引擎三层交换机以内置的三层路由转发引擎执行VLAN间路由功能Vlan-int1 10.1.1.1/24Vlan-int2 10.1.2.1/24Vlan-int3 10.1.3.1/24VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLA

5、N路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令目录最长匹配转发模型用报文目的地址与路由表项的子网掩码进行“与”操作如果“与”操作的结果和路由表项中网络地址相同，则认为路由匹配所有匹配项中子网掩码位数最长的为最佳匹配项，报文从该表项对应接口发送123123123123123123123123交换机精确匹配转发模型第一个报文后续报文CPU维护路由表ASIC芯片完成主要的转发功能对数据包进行一次路由后，生成具体目的地址的转发表项，后续直接根据此表项进行精确匹配转发交换机精确匹配转发表ARP表IPFDB表FIB表路由表MAC表目的MAC是否VLAN接口MAC二层转发以太网帧根据目的IP找到下一跳匹配未

6、匹配否是找到出端口转发下一跳ARP下发刷新下发软件协议部分驱动代码部分硬件处理部分VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令目录交换机最长匹配转发模型基于硬件的最长匹配的三层交换技术所有报文的转发都通过硬件快速匹配完成转发123123123123交换机最长匹配转发表DEF_IP表L3 TableCPUMAC表目的MAC是否VLAN接口MAC二层转发以太网帧根据目的IP找到下一跳匹配未匹配否是找到出端口转发上送CPU刷新下发软件协议部分驱动代码部分硬件处理部分ARP表下一跳ARPVLAN路由的实现精确匹

7、配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令目录直连VLAN间流量转发VLAN20VLAN10PCAE1/0/1E1/0/2虚接口IPMACVLAN1010.1.1.1/24MAC_10VLAN2020.1.1.1/24MAC_20ARP TableIPMAC20.1.1.1MAC_20IP网关MAC10.1.1.2/2410.1.1.1MAC_AIP网关MAC20.1.1.2/2420.1.1.1MAC_BPCBARP TableIPMAC10.1.1.1MAC_10ARP TableIPMAC10.1.1.2MAC_A20

8、.1.1.2MAC_BDIP=10.1.1.1, DA=?广播ARP请求SIP=10.1.1.1, SA=MAC_10ARP单播应答DIP=20.1.1.2, DA=?广播ARP请求SIP=20.1.1.2, SA=MAC_BARP单播应答DIP=20.1.1.2,DA=MAC_10ICMP请求DA=MAC_B,SA=MAC_20ICMP请求ICMP应答ICMP应答ARP TableIPMAC10.1.1.2MAC_ADIP=10.1.1.2,DA=MAC_20DA=MAC_A,SA=MAC_10VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的

9、相关配置VLAN路由的相关维护调试命令目录跨设备VLAN间流量转发VLAN20VLAN10Vlan-int10: 10.1.1.1/24MAC:000F.E200.0A10SWASWB PCA IP:10.1.1.2/24GW:10.1.1.1MAC:000F.E201.1111 PCBIP:20.1.1.2/24GW:20.1.1.1MAC:000F.E202.2222Vlan-int30: 30.1.1.1/24MAC:000F.E200.0A30Vlan-int10: 30.1.1.2/24MAC:000F.E200.0B30Vlan-int20: 20.1.1.1/24MAC:000F

10、.E200.0B20SWBip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 30.1.1.1SWAip route-static 20.1.1.0 255.255.255.0 30.1.1.2VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令目录创建VLAN接口配置命令创建VLAN接口配置VLAN接口的IP地址Switch interface vlan-interface vlan-interface-idSwitch-Vlan-interface10 ip address ip-

11、address mask | mask-length sub 交换机静态路由配置 PCA :10.1.1.2/24 PCC:30.1.1.2/24SWASWB PCC:20.1.1.2/24SWCVlan-int40 40.1.1.1/24Vlan-int10 10.1.1.1/24Vlan-int20 20.1.1.1/24Vlan-int30 30.1.1.1/24Vlan-int40 40.1.1.2/24Vlan-int50 50.1.1.2/24Vlan-int50 50.1.1.1/24SWAip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 40.1.1.2SWBip

12、 route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 40.1.1.1SWBip route-static 30.1.1.0 255.255.255.0 50.1.1.1SWCip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 50.1.1.2交换机RIP协议配置 PCA :10.1.1.2/24 PCC:30.1.1.2/24SWASWB PCC:20.1.1.2/24SWCVlan-int40 40.1.1.1/24Vlan-int10 10.1.1.1/24Vlan-int20 20.1.1.1/24Vlan-int30 30.1.1.1/24Vlan-i

13、nt40 40.1.1.2/24Vlan-int50 50.1.1.2/24Vlan-int50 50.1.1.1/24SWArip 100SWA-rip-100network 10.0.0.0 SWA-rip-100network 40.0.0.0SWA-rip-100version 2SWA-rip-100undo summary SWBrip 100SWB-rip-100network 20.0.0.0SWB-rip-100network 40.0.0.0SWB-rip-100version 2SWB-rip-100undo summary SWB-rip-100import-route

14、 directSWB-rip-100import-route rip 200SWBrip 200SWB-rip-200network 50.0.0.0SWB-rip-200version 2SWB-rip-200undo summary SWB-rip-200import-route directSWB-rip-200import-route rip 100SWCrip 200SWC-rip-200network 30.0.0.0SWC-rip-200network 50.0.0.0SWC-rip-200version 2SWC-rip-200undo summary VLAN路由的实现精确匹

15、配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令目录查看VLAN接口相关信息VLAN接口物理状态VLAN接口链路层协议状态VLAN接口的MAC地址VLAN接口IP地址SWAdisplay interface Vlan-interface 40Vlan-interface40 current state: UP Line protocol current state: UPDescription: Vlan-interface40 InterfaceThe Maximum Transmit Unit is 1500Internet

16、Address is 40.1.1.1/24 PrimaryIP Packet Frame Type: PKTFMT_ETHNT_2, Hardware Address: 000f-e23e-f90aIPv6 Packet Frame Type: PKTFMT_ETHNT_2, Hardware Address: 000f-e23e-f90a查看ARP表相关信息SWBdisplay arp all count Total entry(ies): 3 SWBdisplay arp Type: S-Static D-DynamicIP Address MAC Address VLAN ID Int

17、erface Aging Type20.1.1.2 00e0-4c90-3bbe 20 Eth1/0/1 20 D40.1.1.1 000f-e23e-f90a 40 Eth1/0/23 18 D50.1.1.1 000f-e220-0d35 50 Eth1/0/24 20 DSWBdisplay arp vlan 20 Type: S-Static D-DynamicIP Address MAC Address VLAN ID Interface Aging Type20.1.1.2 00e0-4c90-3bbe 20 Eth1/0/1 15 D查看路由表相关信息SWAdisplay ip

18、routing-table Routing Tables: Public Destinations : 11 Routes : 11Destination/Mask Proto Pre Cost NextHop Interface10.1.1.0/24 Direct 0 0 10.1.1.1 Vlan1010.1.1.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoop020.1.1.0/24 Direct 0 0 20.1.1.1 Vlan2020.1.1.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoop030.1.1.0/24 OSPF 10 2 20.1.1.2 Vlan2040.1.1.0/24 OSPF 10 3 20.1.1.2 Vlan2050.1.1.0/24 OSPF 10 4 20.1.1.2 Vlan20127.0.0.0/8 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoop0127.0.0.1/32 Direct 0 0 12