单臂路由与三层交换

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一、单臂路由

1.总述

单臂路由(router-on-a-stick)是指在路由器的一个接口上通过配置子接口(或“逻辑接口”,并不存在真正物理接口)的方式,实现原来相互隔离的不同VLAN(虚拟局域网)之间的互联互通。

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2.链路类型

交换机连接主机的端口为access链路

交换机连接路由器的端口为Trunk链路

3.子接口

(范围0-4095)

路由器的物理端口可以被划分成多个逻辑接口

每个子接口对应一个VLAN网段的网关

4.单臂路有实现不同VLAN的通信原理

image.png 原理:

交换机会发送数据包交给路由器,经过交换机会添加vlan10标签。
第一次封装:源IP:10.0.0.10/24;目的IP:20.0.0.20/24;
源mac:000000aaaaaa;目的mac:000000111111(VLAN 10的网关

到达路由器会重新封装mac地址,将目标mac地址转成主机B的mac地址,,并将vlan10的标签改成vlan20然后进行转发。
第二次封装:源IP:10.0.0.10/24;目的IP:20.0.0.20/24;
源mac:000000111111(VLAN 20的网关);目的mac:000000bbbbbb

再经过交换机时在把vlan20标签去掉,将数据发送到主机B。

5.实验

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1、 给主机设置ip地址、子网掩码、网关地址

例图:

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2、 创建vlan10和vlan20;

接口e0/0/1设置为access模式、加入vlan10;

接口e0/0/2设置为access模式 、加入vlan20;

接口e0/0/3设置为trunk模式,允许所有vlan通过。

交换机配置命令如下:

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3. 将接口g0/0/0划分为两个子接口:g0/0/0.10、g0/0/0.20,建议与vlan一致;分别为两个子接口配置VLAN标签的封装结构和子接口地址。

路由器配置命令如下:

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4、 用PC1 ping PC2,看能否ping成功

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二、三层交换

1、概述

三层交换技术能够实现VLAN之间的通信

解决了单臂路由的瓶颈(中继链路)

三层交换=二层交换+三层转发

三层交换是交换机的高级产品,自带三层转发功能,其中有三层引擎来进行数据转发,三层引擎转发过程只经过一次路由,其他全部都是在硬件层面上转发,所以效率很高。

2、三层交换原理与MLS条目

一次路由,多次转发。 三层交换机通过硬件来交换和路由选择数据包。

所以数据传输中只经过一次路由,其他都经由硬件层面上的转发。

所以可以总结为:一次路由,多次转发。

3、实验

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设置pc, 如图,设置四台,tcp/ip如上图 image.png

设置交换机1

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设置交换机2

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设置路由器

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测试 pc1 ping pc4

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三、总结

1、VLAN是逻辑隔离的虚拟局域网。

2、VLAN能够隔离广播,提高安全性,简化管理,方便管理。

3、VLAN分为动态VLAN和静态VLAN。

4、静态VLAN有两种配置方式:VLAN数据库和全局配置。

5、二层交换机和三层交换机相连的端口属性要设置为Trunk且运行所有vlan通过;

6、三层交换机的vlan接口是虚拟接口,不是物理接口;

7、主机ip和vlan虚接口ip地址(所对应的网关地址)不能重复。