任务3.4 VLAN间路由配置

Module3路由技术《网络互联技术》任务3.4

VLAN间路由配置VLAN的规划应用使用路由器实现VLAN间路由使用多层交换机实现VLAN间路由VLAN间路由配置流程VLAN间路由配置命令VLAN的本质作用是分割广播域，减少了网络中的广播流量。划分VLAN之后，不同VLAN间的通信也被二层隔离。但实际环境中不同VLAN之间也存在着通信要求，此时需要借助三层设备来解决。路由器和三层交换机都可以实现VLAN间的通信。本次任务介绍实现VLAN间通信的相关技术和配置方法。任务背景准备知识1.VLAN的规划应用在企业网络中，通常基于业务类型或用户组织结构进行VLAN的规划。如将企业不同的部门划分到不同的VLAN。实际部署中，将各VLAN关联到不同的IP子网，这样每个VLAN就形成独立的管理单元，对于网络的管理，流量的管控更为方便。不同VLAN对应不同的IP子网，VLAN间的通信也就是不同网段的通信，通过具有路由功能的三层设备便可实现。2.使用路由器实现VLAN间路由多臂路由：将路由器的每一个三层物理接口连接一个VLAN，并作为所连接VLAN的网关。随着VLAN的增多，路由器需要提供更多的物理接口与之连接，这对路由器接口是一种消耗。路由器的三层接口数量本身有限，多臂路由只是一种理论参考，不适合于实际部署。

示例中交换机划分了VLAN10、VLAN20和VLAN303个VLAN，路由器需提供3个三层接口来进行连接，路由器接口配置IP并UP后，会产生这3个子网的直连路由，从而实现VLAN间的数据转发。2.使用路由器实现VLAN间路由单臂路由技术实现上，交换机连接路由器的接口类型配置为Trunk，并允许业务VLAN流量通过。路由器基于物理接口创建子接口，子接口需配置：IEEE802.1Q封装：使子接口在收到Tag帧后可以剥离标签，进行三层转发；在发送报文时，对报文进行二层封装并插入VLAN标签。IP地址：作为对应VLAN的网关地址。开启ARP广播功能：系统将会构造带Tag的ARP广播报文，并从该子接口发送出去。（默认未开启）

示例中路由器通过G0/0/1连接交换机，基于G0/0/1派生出3个子接口：G0/0/1.10、G0/0/1.20和G0/0/1.30，分别对应VLAN10、VLAN20和VLAN30。2.使用路由器实现VLAN间路由单臂路由工作原理以VLAN10访问VLAN30为例：交换机接收VLAN10的数据帧后，插入VID为10的Tag，并从Trunk接口发送给路由器；路由器子接口G0/0/1.10接收后剥离Tag，基于目标网络10.1.30.0/24查询路由表并匹配路由，出接口为G0/0/1.30；路由器子接口G0/0/1.30对报文进行二层封装，插入VID为30的Tag，并发送出去；交换机接收后剥离标签，从VLAN30接口发送给目标主机。VLANIF接口：一种三层的逻辑接口，在为VLANIF接口配置IP地址后，该接口即可作为本VLAN内用户的网关，对需要跨网段的报文进行基于IP地址的三层转发。交换机之间的级连链路配置为干道链路，并允许相应的VLAN通过。在VLAN数量较多时，使用单臂路由实现VLAN间通信时，单臂会成为通信的瓶颈。VLANIF配置简单，是实现VLAN间互访常用的一种技术。3.使用多层交换机实现VLAN间路由3.使用多层交换机实现VLAN间路由VLANIF工作原理以VLAN10访问VLAN30为例：二层交换机L2-S1接收VLAN10的数据帧，插入VID为10的Tag，并从干道链路发送给三层交换机L3-S；L3-S接收后剥离Tag，基于目标网络10.2.30.0/24查询路由表并匹配路由，出接口为Vlanif30；Vlanif30对报文进行二层封装，插入VID为30的Tag，并发送出去；L2-S2接收后剥离标签，从VLAN30接口发送给目标主机。4.VLAN间路由配置流程单臂路由配置流程如下：路由器创建子接口；子接口配置IEEE802.1Q封装；子接口配置IP地址，作为对应VLAN的网关地址；子接口开启ARP广播功能。VLANIF配置流程如下：交换机创建VLAN；创建VLANIF并配置IP地址。（1）路由器创建子接口命令：interfaceinterface-typeinterface-number.subinterface-number

说明：创建并进入子接口视图，subinterface-number为子接口编号视图：系统视图举例：路由器R1创建子接口G0/0/0.10，G0/0/0.20，G0/0/0.30。[R1]intg0/0/0.10[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]intg0/0/0.20[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]intg0/0/0.30[R1-GigabitEthernet0/0/0.30]5.VLAN间路由配置命令（2）子接口配置802.1Q封装命令：dot1qterminationvidvlan-id说明：子接口对发送的报文进行VLAN标记视图：子接口视图举例1：路由器R1子接口G0/0/0.10配置802.1q封装，vlan-id为10。举例2：路由器R1子接口G0/0/0.20配置802.1q封装，vlan-id为20。[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1qterminationvid10

[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]dot1qterminationvid205.VLAN间路由配置命令（3）子接口配置IP地址命令：ipaddressip-address{mask|mask-length}说明：与物理接口配置方式相同视图：子接口视图举例：路由器R1子接口G0/0/0.10配置IP地址192.168.10.254/24，作为VLAN10的网关地址。[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]ipaddress192.168.10.25424

5.VLAN间路由配置命令（4）子接口开启ARP广播功能命令：arpbroadcastenable说明：子接口默认未开启ARP广播功能视图：子接口视图举例：路由器R1子接口G0/0/0.10开启ARP广播功能。[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]arpbroadcastenable

5.VLAN间路由配置命令（5）交换机创建VLANIF接口命令：interfacevlanifvlan-id

说明：创建Vlanif接口并进入Vlanif接口视图视图：系统视图举例：三层交换机L3-S创建Vlanif10、Vlanif20和Vlanif30。[L3-S]vlanbatch102030//创建Vlanif前，必须先创建对应VLAN。 [L3-S]interfaceVlanif10[L3-S-Vlanif10]interfaceVlanif20[L3-S-Vlanif20]interfaceVlanif30

5.VLAN间路由配置命令（6）VLANIF接口配置IP地址命令：ipaddressip-address{mask|mask-length}说明：与物理接口配置方式相同视图：Vlanif接口视图举例：三层交换机L3-S配置Vlanif10接口地址，作为VLAN10的网关地址。[L3-S]vlan10[L3-S]interfaceVlanif10

[L3-S-Vlanif10]ipaddress10.1.10.25424

5.VLAN间路由配置命令6.任务实施：VLAN间路由配置（1）理解单臂路由的工作原理；（2）理解VLANIF的工作原理；（3）掌握VLAN间路由的配置方法。（一）任务目的

某公司网络包含多个业务部门，分别分别连接到不同的三层设备。为了提高内网通信性能，决定对交换机按部门划分VLAN，来分割二层广播域。另外为协同办公，要求各业务网络能够互相通信，网络管理员决定配置VLAN间路由和静态路由来实现通信需求。（二）任务描述（1）拓扑图（2）操作流程配置PC网络参数；交换机配置VLAN，规划如下：交换机级连链路配置为干道链路；（三）实施规划设备VLANID接口S111E0/0/112E0/0/2S213E0/0/114E0/0/2S313，14—100G0/0/26.任务实施：VLAN间路由配置（1）拓扑图（2）操作流程路由器配置单臂路由，实现VLAN11，12之间的互通。单臂路由配置规划如下：三层交换机配置VLANIF，实现VLAN13，14之间的互通，VLANIF配置规划：（三）实施规划设备子接口IP地址VLAN封装R1G0/0/0.1110.1.11.254/2411G0/0/0.1210.1.12.254/2412设备VLANIFIP地址备注S3VLANIF1310.1.13.254/24

VLANIF1410.1.14.254/24

VLANIF10010.1.0.2/24与路由器连接6.任务实施：VLAN间路由配置（四）操作步骤交换机配置VLANPC配置网络参数[S1]vlanbatch1112[S1]inte0/0/1[S1-Ethernet0/0/1]portlink-typeaccess

[S1-Ethernet0/0/1]portdefaultvlan11[S1-Ethernet0/0/1]inte0/0/2

[S1-Ethernet0/0/2]portlink-typeaccess[S1-Ethernet0/0/2]portdefaultvlan12S1配置VLAN：

配置干道链路

配置单臂路由

配置VLANIF

配置静态路由6.任务实施：VLAN间路由配置（四）操作步骤交换机配置VLANPC配置网络参数[S2]vlanbatch1314[S2]inte0/0/1[S2-Ethernet0/0/1]portlink-typeaccess

[S2-Ethernet0/0/1]portdefaultvlan13[S2-Ethernet0/0/1]inte0/0/2

[S2-Ethernet0/0/2]portlink-typeaccess[S2-Ethernet0/0/2]portdefaultvlan14S2配置VLAN：

配置干道链路

配置单臂路由

配置VLANIF

配置静态路由6.任务实施：VLAN间路由配置（四）操作步骤交换机配置VLANPC配置网络参数[S3]vlanbatch1314100[S3]intGigabitEthernet0/0/2[S3-GigabitEthernet0/0/2]portlink-typeaccess

[S3-GigabitEthernet0/0/2]portdefaultvlan100S3配置VLAN：

配置干道链路

配置单臂路由

配置VLANIF

配置静态路由6.任务实施：VLAN间路由配置（四）操作步骤交换机配置VLANPC配置网络参数[S1]intg0/0/1[S1-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk[S1-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan1112S1配置干道链路：配置干道链路

配置单臂路由

配置VLANIF

配置静态路由[S2]intg0/0/1[S2-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk[S2-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan1314S2配置干道链路：[S3]intg0/0/1[S3-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk[S3-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan1314S3配置干道链路：6.任务实施：VLAN间路由配置（四）操作步骤交换机配置VLANPC配置网络参数[R1]intg0/0/1.11

[R1-GigabitEthernet0/0/1.11]ipaddress10.1.11.25424

[R1-GigabitEthernet0/0/1.11]dot1qterminationvid11

[R1-GigabitEthernet0/0/1.11]arpbroadcastenable

[R1-GigabitEthernet0/0/1.11]intg0/0/0.12

[R1-GigabitEthernet0/0/1.12]ipaddress10.1.12.25424[R1-GigabitEthernet0/0/1.12]dot1qterminationvid12[R1-GigabitEthernet0/0/1.12]arpbroadcastenableR1配置单臂路由：配置干道链路配置单臂路由

配置VLANIF

配置静态路由6.任务实施：VLAN间路由配置（四）操作步骤交换机配置VLANPC配置网络参数[S3]intvlanif13[S3-Vlanif13]ipaddress10.1.13.25424[S3-Vlanif13]intvlanif14

[S3-Vlanif14]ipaddress10.1.14.25424[S3-Vlanif14]intvlanif100

[S3-Vlanif100]ipaddress10.1.0.224S3配置VLANIF：配置干道链路配置单臂路由配置VLANIF

配置静态路由6.任务实施：VLAN间路由配置（四）操作步骤交换机配置VLANPC配置网络参数[R1-GigabitEthernet0/0/2]ipadd10.1.0.124[R1]iproute-static10.1.13.02410.1.0.2[R1]iproute-static10.1.14.02410.1.0.2R1配置静态路由：配置干道链路配置单臂路由配置VLANIF配置静态路由[S3]iproute-static10.1.11.02410.1.0.1[S3]iproute-static10.1.12.02410.1.0.1S3配置静态路由：6.任务实施：VLAN间路由配置（五）实验测试主机连通性测试查看路由信息[R1]disiprouting-tableRouteFlags:R-relay,D-downloadtofib------------------------------------------------------------------------------RoutingTables:PublicDestinations:15Routes:15Destination/MaskProtoPreCostFlagsNextHopInterface

10.1.0.0/24

Direct

00D10.1.0.1

GigabitEthernet0/0/2

10.1.0.1/32

Direct

00D127.0.0.1GigabitEthernet0/0/2

10.1.0.255/32

Direct

00D127.0.0.1GigabitEthernet0/0/2

10.1.11.0/24Direct00D10.1.11.254GigabitEthernet0/0/1.11

10.1.11.254/32

Direct

00D127.0.0.1GigabitEthernet0/0/1.11

10.1.11.255/32

Direct

00D127.0.0.1GigabitEthernet0/0/1.11

10.1.12.0/24Direct00D10.1.12.254GigabitEthernet0/0/1.12

10.1.12.254/32

Direct

00D127.0.0.1GigabitEthernet0/0/1.12

10.1.12.255/32

Direct

00D127.0.0.1GigabitEthernet0/0/1.12

10.1.13.0/24Static600RD10.1.0.2GigabitEthernet0/0/210.1.14.0/24Static600RD10.1.0.2GigabitEthernet0/0/2

127.0.0.0/8

Direct

00D127.0.0.1InLoopBack0

127.0.0.1/32

Direct

00D127.0.0.1InLoopBack0127.255.255.255/32Direct00D127.0.0.1InLoopBack0255.255.255.255/32Direct00D127.0.0.1InLoopBack0R1查看路由信息：6.任务实施：VLAN间路由配置（五）实验测试主机连通性测试查看路由信息[S3]disiprouting-tableRouteFlags:R-relay,D-downloadtofib------------------------------------------------------------------------------RoutingTables:PublicDestinations:10Routes:10Destination/MaskProtoPreCostFlagsNextHopInterface

10.1.0.0/24Direct

00D10.1.0.2

Vlanif100

10.1.0.2/32Direct

00D127.0.0.1

Vlanif100

10.1.11.0/24Static

600RD10.1.0.1

Vlanif100

10.1.12.0/24Static

600RD10.1.0.1

Vlanif100

10.1.13.0/24Direct

00D10.1.13.254Vlanif1310.1.13.254/32Direct

00D127.0.0.1

Vlanif13

10.1.14.0/24Direct

00D10.1.14.254Vlanif1410.1.14.254/32Direct

00D127.0.0.1

Vlanif14

127.0.0.0/8Direct

00D127.0.0.1

InLoopBack0

127.0.0.1/32Direct

00D127.0.0.1

InLoopBack0S3查看路由信息：6.任务实施：VLAN间路由配置（五）实验测试主机连通性测试查看静态路由信息PC>ping10.1.12.1Ping10.1.12.1:32databytes,PressCtrl_CtobreakFrom10.1.12.1:bytes=32seq=1ttl=127time=78msFrom10.1.12.1:bytes=32seq=2ttl=127time=78msFrom10.1.12.1:bytes=32seq=3ttl=127time=78msFrom10.1.12.1:bytes=32seq=4ttl=127time=94msFrom10.1.12.1:bytes=32seq=5ttl=127time=62ms---10.1.12.1pingstatistics---5packet(s)transmitted5packet(s)received0.00%packetlossround-tripmin/avg/max=62/78/94msPC1pingPC2：6.任务实施：VLAN间路由配置（五）实验测试主机连通性测试查看静态路由信息PC>ping10.1.13.1Ping10.1.13.1:32databytes,PressCtrl_CtobreakFrom10.1.13.1:bytes=32seq=1ttl=126time