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1、项目九：VLAN间的通信教学目标：由于VLAN在不同广播域，要实现 VLAN间的通信需要借助第三层设备（路由器或三层交 换机），单臂路由是一种可选方法，然而三层交换机的 出现使得VLAN间的路由变得更为快捷。为了实现VLAN 间通信，需要了解包括三层交换的路由功能等内容，具 体来将主要包括以下几方面的知识：（1） 单臂路由的工作原理；（2） 单臂路由的配置；（3） 三层交换机的路由功能；（4） 三层交换机路由配置。为了学习以上知识，下面通过两个来自工程实际的工 作任务的实施方式来学习上述知识。任务16：单臂路由的实现16.1 工作任务某公司有两个主要部门：销售部和财务部，分处 于不同的办公室。
2、为了安全和便于管理，对两个部门的 主机进行VLAN划分，销售部和财务部处于不同的VLAN。 现由于业务需要，要求这两个部门的主机之间能相互访 问，获得相应资源，两个部门的交换机通过一台二层交 换机进行连接，此时公司有一台路由器可用。l16.2 相关知识为了通过路由器实现交换机VLAN之间的通信，作为 网络工程师，需要了解本工作任务所涉及的以下几方面 知识： VLAN间路由技术； 单臂路由技术； 单臂路由的配置。l16.2.1 VLAN间路由简介l 下列设备能够提供VLAN间路由选择的功能： 任意第3层catalyst多层交换机； 具有支持链路聚集的接口的任意外部路 由器（单臂路由器）；l16.
3、2.2 单臂路由工作原理如图16.1所示，一台交换机连接到一台路由器，在 路由器和交换机之间的配置通常被叫做单臂路由。路由 器可以从某一个VLAN接收数据包F0/1F0/ 2192.168.20.1/ 24单臂路由器图16.1 二层交换机连接一条干线至路由器F0/ 3PC12 PC22VLAN20VLAN10192.168.10.1/ 24SWF0/0在图16.2中，路由器的fastethernet0/0接口被划分 为3个子接口，fastethernet0/0.1、fastethernet0/0.2 、fastethernet0/0.3，每个子接口为一个单独的VLAN服 务。Fastether
4、net0/0Fastethernet0/0.1 Fastethernet0/0.2 Fastethernet0/0.2图16.2 单臂路由器的子接口16.2.3 单臂路由配置在做配置之前，首先需要核实每一台路由器和交换机都 支持哪些VLAN的封装格式。为了VLAN间的路由可以正常地 工作，所有的路由器和交换机必须支持同样的封装。在一个路由器上一个物理接口可以逻辑划分为多个子接 口，这可以为多重的数据流通过物理接口提供灵活的解决方 案。配置单臂路由操作步骤为：步骤1：在交换机连接到路由器的哪个接口上启动干线 封装（在Catalyst 2950交换机上只支持802.1Q封装，可忽 略此步）。步骤2
5、：在交换机连接到路由器的那个接口上启动干线 模式。步骤3：在交换机的接口上指定本征VLAN（仅当你使 用802.1Q封装且不想将VLAN 1设置为本征VLAN时应用本操 作）。如果干线两端的本征VLAN不匹配将会发生错误。步骤4：在路由器的快速以太网接口上启动干线的封 装（如果子接口连接的是本征VLAN，配置时需要加上 Native关键字）。（1）标识接口要标识接口，在全局配置模式下使用Interface命令 ：Router(config)#interface fastethernet port- number其中：port-number标识了物理接口； subinterface-number
6、标识了虚拟子接口。如图16.3所示 ，把子接口绑定到VLAN上。Fastethernet0/0 物理接 口图16.3 一个快速以太网接口可以被划分为多个与每个VLAN对应的子接口192.168.10.1 Fastethernet0/ 0.1192.168.19.1 Fastethernet0/ 0.2192.168.30.1 Fastethernet0/ 0.3VLAN 3VLAN 1VLAN 2路由 器（2）定义VLAN封装路由器必须被告知和交换机之间使用哪一种干线协议 。换句话说，干线两边的设备必须能够理解对方的语言。 要定义VLAN的封装，在接口模式下使用encapsulation命 令
7、。Router(config-if)#encapsulation isl vlan-idRouter(config-if)#encapsulation dot1q vlan- idnative步骤5：给接口分配IP地址。要定义接口的IP地址，在接口配置模式下键入下列命令 ：Router(config-if)#ip address ip-address subnetmask其中：ip-address和subnetmask分别是32位主机地址 和特定接口的掩码，记住每一个VLAN都对应一个子网如果干线的封装是ISL，路由器的配置过程基本相同 ，除了没有本征VLAN的概念和所有涉及dot1Q关键字的
8、地 方都替换为ISL。在交换机方面，配置上没有任何本征 VLAN的选项，所以在输入switchport trunk encapsulation isl命令之前需要先输入switchport mode trunk命令。16.3 方案分析在交换机上建立两个VLAN：VLAN10分配给销售部， VLAN20分配给财务部。为了实现两部门的主机能够相互访 问，在二层交换机上无法实现，必须借助第3层设备路由 器，交换机的f0/1端口与路由器的f0/0相连，配置成trunk， 在路由器配置虚拟子接口从而实现VLAN间的路由。l16.4项目实施单臂路由VLAN技术16.4.1 任务目标通过工作任务的完成，使学
9、生可以掌握以下技能：（1） 能够配置路由器以太网接口上的子接口；（2） 能够通过单臂路由实现VLAN间的路由。16.4.2 设备清单（1）Cisco 2950交换机1台；（2）Cisco 2811路由器1台；（3）PC计算机2台；（4）直通线若干。16.4.3 网络拓扑本任务的网络拓扑，如图16.4所示，按照图16.4连接硬件和设置 IP地址。16.4.4 实施过程我们要用Router1 来实现分别处于VLAN10和VLAN20的PC1和PC2间 的通信。 F0/1F0/2PC2: IP:192.168.20.2/ 24 网关： 192.168.2.1R1图19.4单臂路由F0/3VLAN20
10、VLAN10Switch1F0/0PC1: IP:192.168.10.2/ 24 网关： 192.168.1.1步骤1：按照图16.4连接硬件设置PC机的IP地址、子网掩 码和网关。步骤2：在路由器的物理以太网接口下创建子接口，并定 义封装类型Router1(config)#interface fastethernet0/0Router1(config-if)#no shutdownRouter1(config)#interface fastethernet0/0.1Router1(config-subif)#encapsulation dot1q 10Router1 (config-sub
11、if)#ip addressRouter1(config)#interface fastethernet0/0.2Router1(config-subif)# encapsulation dot1q 2Router1 (config-subif)#ip address步骤3：在Switch1 上划分VLANSwitch1(config)#vlan 10Switch1(config-vlan)#name jisbSwitch1(config-vlan)#exitSwitch1(config)#interface fastethernet0/2Switch1(config-if)#switchpo
12、rt mode accessSwitch1(config-if)#switchport access vlan 10Switch1(config-if)#no shutdownSwitch1(config)#vlan 10Switch1(config-vlan)#name jisbSwitch1(config-vlan)#exitSwitch1(config)#vlan 10Switch1(config-vlan)#name jisbSwitch1(config-vlan)#exitSwitch1(config)#interface fastethernet0/2Switch1(config-
13、if)#switchport mode accessSwitch1(config-if)#switchport access vlan 10Switch1(config-if)#no shutdownSwitch1(config)#vlan 20Switch1(config-vlan)#name caiwbSwitch1(config-vlan)#exitSwitch1(config-if)#interface fastethernet0/3Switch1(config-if)#switchport mode accessSwitch1(config-if)#switchport access
14、 vlan 20步骤4：把交换机上的以太网接口fastethernet0/1配置成Trunk接口Switch1(config)#interface fastethernet0/1Switch1(config-if)#switch mode trunkSwitch1(config-if)#switch trunk allowe vlan allSwitch1(config-if)#endSwitch1#wrl16.4.5 测试在PC1 和PC2 上配置IP 地址和网关，PC1 的网关指 向：192.168.10.1, PC1 的网关指向：192.168.16.1。使 用ping命令测试PC1 和
15、PC2 的网络连通性。注意：如果计 算机有两个网卡，请去掉另一网卡上设置的网关。也可以使用show running-config、show ip route、 show ip protocols命令显示和验证当前（运行中的）配 置、IP路由选择信息、IP协议信息。l16.5 总结l16.5.1 小结当采用单臂路由实现VLAN之间的通信时，路由器需要 一个以太网口和交换机相连，交换机的这个接口设置为 trunk接口。在路由器上创建多个子接口（是物理接口上 的逻辑接口）和不同的VLAN连接。l习 题l一、选择题 1.在一个单独的路由器接口上要提供VLAN间的通信需要用什么？（）l A. 一个单独的
16、逻辑接口 B. 逻辑子接口l C. 一块支持干线的网卡 D. 一个多端口转发器l E. 多重物理接口 F. 通往路由器的多重交换链路 2. 在4个VLAN间实现“单臂路由器”VLAN间路由选择时，需要几个接口？（ ）A. 1 B. 2 C. 4 D. 无法确定 3. 如图16.5所示，图中有几个广播域？（）图16.5 VLAN和广播域VLAN1VLAN2VLAN3A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5二、思考题 实现VLAN间路由选择需要什么？任务17：三层交换机VLAN间路由17.1 工作任务某公司有三个主要部门：销售部、技术部和财务部， 分处于不同的办公室。为了安全和便于管理，对三个部 门的主机进行VLAN划分，销售部、技术部和财务部处于 不同的VLAN。现由于业务需要，要求这三个部门的主机
