思科配置VLAN间单臂路由

本文详细指导如何在Cisco路由器上配置单臂路由,解决VLAN增多导致端口不足的问题,通过VLAN中继实现一个物理接口连接多个VLAN流量,包括交换机和路由器的配置步骤、PC设置以及验证方法。

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思科配置VLAN间单臂路由

为什么要配置单臂路由

路由器上链接不同的VLAN的物理接口数量有限,随着VLAN增加端口很快就被耗尽,然而VLAN中继允许单个路由器物理接口接多个VLAN的流量,即有了单臂路由技术。

示例拓扑

本文以下图所示拓扑为例配置单臂路由

其中Fa0/2在VLAN10下,Fa0/3在VLAN20下

配置

交换机配置

创建VLAN

S1(config)#vlan 10
S1(config-vlan)#vlan 20
S1(config-vlan)#exit

配置Fa0/1为中继端口

S1(config)#interface f0/1
S1(config-if)#switchport mode trunk
S1(config-if)#exit

配置Fa0/2与Fa0/3为接入模式,并设置VLAN

S1(config)#interface f0/2
S1(config-if)#switchport mode access
S1(config-if)#switchport access vlan 10
S1(config-if)#exit
S1(config)#interface f0/3
S1(config-if)#switchport mode access
S1(config-if)#switchport access vlan 20
S1(config-if)#exit

路由器配置

路由器一个物理端口接收多个VLAN流量是通过分配子端口来进行的。

启用物理端口(这一步很重要,最好先激活父端口再配置子端口防止忘记)

R1(config)#interface g0/0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit

配置子端口VLAN号,按802.1q格式封装,并分配ipv4地址。

子端口的命名规范为父端口名称.VLAN号 ,尽管VLAN号部分怎么写对最终效果没有影响,但是为了日后维护时能通过名字一眼就知道对应的VLAN,强烈建议按这种格式来

R1(config)#interface g0/0.10
R1(config-subif)#encapsulation dot1q 10
R1(config-subif)#ip address 172.17.10.1 255.255.255.0
R1(config-subif)#exit
R1(config)#interface g0/0.20
R1(config-subif)#encapsulation dot1q 20
R1(config-subif)#ip address 172.17.20.1 255.255.255.0
R1(config-subif)#exit

PC配置

对PC配置,无非就是设置一下IPv4地址和子网掩码以及默认网关

默认网关地址为所在VLAN下对应路由子端口的IPv4地址。

PC0的配置如下图所示

PC1的IPv4地址为172.17.20.23/24,默认网关为172.17.20.1,此处省略配置步骤

验证

检验VLAN

S1#show vlan

该命令输出如下

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Fa0/4, Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7
                                                Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11
                                                Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15
                                                Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19
                                                Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23
                                                Fa0/24, Gig0/1, Gig0/2
10   VLAN0010                         active    Fa0/2
20   VLAN0020                         active    Fa0/3
1002 fddi-default                     active    
1003 token-ring-default               active    
1004 fddinet-default                  active    
1005 trnet-default                    active    

VLAN Type  SAID       MTU   Parent RingNo BridgeNo Stp  BrdgMode Trans1 Trans2
---- ----- ---------- ----- ------ ------ -------- ---- -------- ------ ------
1    enet  100001     1500  -      -      -        -    -        0      0
10   enet  100010     1500  -      -      -        -    -        0      0
20   enet  100020     1500  -      -      -        -    -        0      0
1002 fddi  101002     1500  -      -      -        -    -        0      0   
1003 tr    101003     1500  -      -      -        -    -        0      0   

检验路由表

R1#show ip route | begin Gateway

输出结果:

Gateway of last resort is not set

     172.17.0.0/16 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
C       172.17.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0.10
L       172.17.10.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0.10
C       172.17.20.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0.20
L       172.17.20.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0.20

Ping测试

PC0终端ping默认网关

C:\>ping 172.17.10.1

PC0终端ping PC2

C:\>ping 172.17.20.23

成功的话会有Replay from xxx.xxx.xxx.xxx bytes = xx time<xms TTL=xxx格式的字样

Tracert测试

同样在PC0终端键入如下命令

C:\>tracert 172.17.20.23

结果如下

Tracing route to 172.17.20.23 over a maximum of 30 hops: 

  1   0 ms      0 ms      0 ms      172.17.10.1
  2   0 ms      0 ms      0 ms      172.17.20.23

Trace complete.
### 华为交换机与路由器单臂路由配置方法 #### 1. VLAN 的基础概念 虚拟局域网 (VLAN) 是一种逻辑分组技术,用于隔离广播域并提高网络安全性和性能[^2]。通过划分不同的 VLAN,可以减少不必要的流量传播。 #### 2. 单臂路由的工作原理 单臂路由是一种常见的解决方案,允许不同 VLAN 中的设备相互通信。在这种方案中,路由器的一个物理接口会被划分为多个子接口,每个子接口绑定到特定的 VLAN 并充当该 VLAN 的默认网关[^3]。 #### 3. 实验环境描述 假设网络中有两个 VLANVLAN 4 和 VLAN 5),分别对应的 IP 地址范围如下: - VLAN 4:IP 地址段为 `192.168.4.0/24`。 - VLAN 5:IP 地址段为 `192.168.5.0/24`。 交换机上的端口分配情况为: - 接入层端口 GE1/0/1 属于 VLAN 5。 - 接入层端口 GE1/0/2 属于 VLAN 4。 - 连接至路由器的端口 GE1/0/3 设置为 Trunk 模式。 #### 4. 配置步骤详解 ##### (1)交换机的基础配置 在交换机上完成 VLAN 划分以及 Trunk 端口的设置: ```shell # 创建 VLAN 4 和 VLAN 5 [Switch] vlan batch 4 5 # 将接入端口加入相应的 VLAN [Switch] interface GigabitEthernet 1/0/1 [Switch-GigabitEthernet1/0/1] port link-type access [Switch-GigabitEthernet1/0/1] port default vlan 5 [Switch] interface GigabitEthernet 1/0/2 [Switch-GigabitEthernet1/0/2] port link-type access [Switch-GigabitEthernet1/0/2] port default vlan 4 # 配置连接路由器的端口为 Trunk 类型 [Switch] interface GigabitEthernet 1/0/3 [Switch-GigabitEthernet1/0/3] port link-type trunk [Switch-GigabitEthernet1/0/3] port trunk allow-pass vlan 4 5 ``` 上述命令完成了 VLAN 的创建、接入端口的指定以及 Trunk 端口的启用[^4]。 ##### (2)路由器的子接口配置 在路由器上创建子接口,并将其关联到具体的 VLAN 上: ```shell # 创建子接口并将它们映射到各自的 VLAN [Router] interface GigabitEthernet 1/0/0.1 [Router-GigabitEthernet1/0/0.1] dot1q termination vid 4 [Router-GigabitEthernet1/0/0.1] ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 [Router-GigabitEthernet1/0/0.1] arp broadcast enable [Router] interface GigabitEthernet 1/0/0.2 [Router-GigabitEthernet1/0/0.2] dot1q termination vid 5 [Router-GigabitEthernet1/0/0.2] ip address 192.168.5.3 255.255.255.0 [Router-GigabitEthernet1/0/0.2] arp broadcast enable ``` 以上操作设置了两个子接口,分别为 VLAN 4 和 VLAN 5 提供了独立的三层功能支持。 ##### (3)验证连通性 为了测试 VLAN 的通信能力,在 PC 或其他终端设备上执行 ping 测试。例如,尝试从属于 VLAN 4 的设备向 VLAN 5 发送数据包。 --- ### 总结 通过上述配置过程,成功实现了基于华为设备的单臂路由架构。此设计不仅简化了硬件需求,还有效解决了跨 VLAN 数据传输的需求。
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