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一、单臂路由

单臂路由实现不同vlan间通信

1、链路类型

(1)交换机连接主机的端口为access链路
(2)交换机连接路由器的端口为Trunk链路

2、子接口

(1)路由器的物理接口可以被划分成多个逻辑接口
(2)每个子接口对应一个VLAN网段的网关

image.png

3、原理

原理:路由器重新封装MAC地址,转换vlan标签
1、配置交换机的链路类型,连接路由器的接口为trunk,连接主机的为access
2、配置vlan标签的封装结构和子接口地址
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PCA发送信息给PCB
PCA发送数据帧(源IP地址:10.0.0.10 目的IP地址:20.0.0.20 源MAC地址:000000AAAAAA 目的MAC地址:000000111111 之后的过程中源和目的IP不变,就省略了)发给AR2
经过交换机LSW6的E0/0/3接口,加上vlan10的标识;
到了AR2的子接口g0/0/0.1上,脱去vlan10的标签,转发给子接口g0/0/0.2,然后就打上vlan20的标签,并将数据包(源MAC地址变成:000000111111 目的MAC地址变成:000000BBBBBB)发给PCB;
经过LSW6的E0/0/2接口去掉vlan20的标识,并将数据帧发给PCB,PCB收到信息。

4、配置

以上图为例:AR2的配置
G0/0/0.1的配置
[Huawei]int g0/0/0.10(建议子接口名与vlan id一致)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 10
配置vlan标签的封装结构(dot1q为IEEE 802.1Q协议,该子接口属于vlan10)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]ip add 10.0.0.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable
开启向下arp广播请求功能(子接口默认关闭,需要手动开启)


G0/0/0.2的配置
[Huawei]int g0/0/0.20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 20
(该子接口属于vlan20)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]ip add 20.0.0.2 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable

(最后最好让端口开启永不关闭)
[Huawei]int g0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown

(查看子接口)
[Huawei]dis ip interface brief


5、单臂路由的缺陷

  • “单臂”为网络骨干链路,容易形成网络瓶颈
  • 子接口依然依托于物理接口,应用不灵活
  • VLAN间转发需要查看路由表,严重浪费设备资源

二、三层交换

1、三层交换技术

  • 使用三层交换技术实现VLAN间通信
  • 三层交换=二层交换+三层转发

三层交换技术的原理: “一次路由,多次交换”
当三层设备接收到一个数据帧,会拆除原数据帧,重新封装新的源MAC地址和目标MAC地址,并且因为帧头部的信息发生变化,最后的帧校验CRC也应当随之改变。

在这个流中的多个数据包,其中只有第一个数据包是有三层交换机的三层引擎来处理的,处理的方式是软件方式,与路由器相同,三层引擎获取了新的2层封装信息后,路由这个数据包。

在第一个数据包转发完成后,在硬件中创建一个MLS条目,用于后续的数据包由硬件执行的重新封装和快速转发。2层数据帧会被重新封装为需要转发的下一个网段的帧格式。

2、MLS条目

MLS是基于CEF(一种基于拓扑转发的模型)的,其关键是两张转发信息表。
(1)转发信息库(FIB)---------记录了主机IP地址和所属vlan
(2)邻接关系表 ----------记录了主机MAC地址和交换机地址
基于CEF的MLs转发过程,即发送单播数据包,通过查找FIB和邻接关系表,重新封装数据帧,从相应端口进行转发。

3、三层交换的配置命令

三层交换机具备路由功能,所以两个VLAN之间可以互相访问,每一个VLAN虚接口就是该网段的网关。

其实三层交换上配置和普通的二层交换机不同的就是多了网络层,多了路由功能,所以配置上也就多了一个vlan接口的配置,主机连交换机时按照之前的配置access即可。下面是vlan接口的配置:
三层交换机上配置的VLAN接口为虚接口
[Huawei]int Vlanif 10
[Huawei-Vlanif10]ip address 192.168.10.1 24
[Huawei-Vlanif10]dis ip interface brief