了解VLAN间路由

作为一名网络管理员，任务可能包括必须从逻辑上分割一个单一的交换式局域网（LAN），而不必铺设新的电缆和改变现有的网络。VLAN "的概念及其配置将帮助人们轻松地处理手头的任务。

在本文中，我们将了解什么是VLAN间路由，VLAN路由的各种方法，还将建立一个网络配置来了解它的工作原理。

前提条件

作为先决条件，读者必须对基本的网络概念有很好的理解，以及如何使用思科数据包追踪器。

VLAN路由术语

VLAN 是交换式局域网上的一个网段，它将网络上的主机从逻辑上组合在一起，而不管它们在网络上的物理位置。
Local Area Network (LAN) 是在一个小的地理区域内网络设备的物理互连。
Layer 3 switch/multilayer switch 是一种特殊类型的交换机，它同时执行OSI模型第2层的交换机和第3层的路由器的功能，即它可以转发帧和数据包。
Switched Virtual Interface (SVI) 是指一个虚拟接口，将网络设备上的VLAN连接到其各自的路由器引擎。
Default Gateway 是指转发IP数据包的设备，并为其他网络提供一个接入点。例如，一个路由器。
Access Point 是一种网络设备，连接到路由器或交换机，创建一个无线局域网，并作为路由器和网络用户之间的链接。
Switch port 指交换机或路由器上可以插入以太网电缆的一个物理开口。
Router Interface 指的是使路由器连接到网络的路径。

什么是VLAN间路由？

虚拟局域网（VLANS ）是交换式局域网上的网络段。VLAN间路由是指不同网段的主机之间的数据包在网络上的移动。

VLANs VLANs使人们更容易对网络进行分段，这反过来又提高了网络的性能，使其更加灵活，因为它们是逻辑连接。

VLAN作为网络上的独立子网。为了将数据包从一个VLAN转移到另一个VLAN，并实现主机之间的通信，我们必须配置VLAN网络。

VLAN间的路由方法

传统的VLAN间路由

在这种方法中，使用多个路由器接口，每个接口连接到不同VLAN的交换机端口。这些接口作为默认网关，当网络需要扩展时，需要增加网线。

因此，增加额外的网线和改善基础设施是比较昂贵的。

棍子上的路由器

在这种方法中，与传统的路由不同，一个物理接口端口被用来在网段之间路由流量。网络管理员不需要创建单独的VLAN接口，如fa0/1 到fa0/10 。

相反，从1到10的所有接口都是用一个接口创建的。这种方法实施起来很简单，用于中小型网络。

使用交换式虚拟接口（SVI）的第3层交换机

目前，这种使用第三层/多层交换机和交换虚拟接口（SVI）的VLAN间路由方法是最受欢迎的。

SVI是为VLAN创建的，它存在于交换机上，为VLAN执行与路由器相同的功能。

第三层交换机很昂贵，主要适用于大型组织网络。

使用Router-On-Stick方法进行VLAN间通信的网络配置

在这篇文章中，我们将学习如何使用Router-on-a-Stick方法配置VLAN间的路由。

考虑一个有4台PC、1台交换机和一台路由器的局域网，如图所示。

Local Area Network

现在，我们要配置两个VLAN 10和20，PC0和PC1在VLAN10，PC2和PC3在VLAN20。

PC0的IP地址 - 192.168.1.10
PC1的IP地址 - 192.168.1.20
PC2的IP地址 - 192.168.2.10
PC3的IP地址 - 192.168.2.20
VLAN10的默认网关 - 192.168.1.1
VLAN20的默认网关 - 192.168.2.1

第1步

为了将网络细分为两个子网，我们必须在交换机上创建两个VLANS，VLAN10 和VLAN20 。给它们起一个自定义的名字，如VLAN 10 - student 和VLAN 20 - staff 。

为了创建两个VLAN，我们使用config terminal 命令进入配置模式，然后输入VLAN编号，如vlan 10 ，同时输入名称。

Switch>enable                       !moving from user exec mode to priviledge mode
Switch#config terminal              !moving from priviledge mode to global configuration mode
Switch(config)#vlan 10              !assigning vlan number
Switch(config-vlan)#name student    !assigns the vlan 10 the name student
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#name staff      !assigns vlan 20 the name staff
Switch(config-vlan)#exit

第2步

将交换机端口分配给VLANS。端口fa0/1和fa0/2 作为VLAN10 的访问端口，而端口fa0/3 和fa0/4 作为VLAN20 的访问端口。

我们将使用fa0/5 端口作为中继端口，通过路由器在两个VLANS之间传输流量。

注意： fa 是指用于连接网络主机和交换机或路由器的快速以太网端口。

接入端口fa0/1和fa0/2的配置

Switch>enable                                   !moving from user exec mode to the priviledge mode
Switch#config terminal                          !moving from priviledge mode to the global configuration mode
Switch(config)#int fa 0/1                       !entering the interface port
Switch(config-if)#switchport mode access        !making the interface fa0/1 an access port
Switch(config-if)#switchport access vlan 10     !making interface access port for vlan 10
Switch(config-if)#exit                          !exiting from the interface

Switch(config)#int fa 0/2                       !entering the interface port
Switch(config-if)#switchport mode access        !making the interface fa0/2 an access port
Switch(config-if)#switchport access vlan 10     !making interface access port for vlan 10
Switch(config-if)#exit                          !exiting from the interface

在上面的配置中，fa0/1 和fa0/2 被配置为访问端口，使用命令switchport mode access 。

由于它们属于vlan10 ，所以用switchport access vlan 10 命令将它们配置为vlan10 中的访问端口。

访问端口fa0/3和fa0/4的配置

Switch(config)#int fa 0/3                     !entering the interface port
Switch(config-if)#switchport mode access      !making the interface fa0/3 an access port
Switch(config-if)#switchport access vlan 20   !making interface access port for vlan 10
Switch(config-if)#exit                        !exiting from the interface

Switch(config)#int fa 0/4                     !entering the interface port
Switch(config-if)#switchport mode access      !making the interface fa0/4 an access port
Switch(config-if)#switchport access vlan 20   !making interface access port for vlan 10
Switch(config-if)#exit

在上面的配置中，fa0/3 和fa0/4 被配置为访问端口，使用命令switchport mode access 。

由于它们属于vlan20 ，所以使用switchport access vlan 20 命令将它们配置为vlan20 中的访问端口。

中继端口fa0/5的配置

Switch(config)#int fa 0/5                 !entering the interface port
Switch(config-if)#switchport mode trunk   !making interface a trunk port.
Switch(config-if)#do write                !saving the running configurations to start-up file

从上面的代码界面来看，fa0/5 是作为我们的主干端口。为了把它配置为干线端口而不是接入端口，我们在全局接口模式下使用命令switchport mode trunk 。

第3步

使用静态IP寻址，将网络上每台PC的IP地址设置为静态。

IP addressing

第4步

配置路由器，使流量从VLAN10 到VLAN20 。为了使PC能够通信，我们将单个接口细分为许多子接口，每个子接口将作为每个VLAN的默认网关。这将允许两个子网络使用单个接口进行通信。

Router>enable                       !moving from user exec mode to the priviledge exec mode
Router#config terminal              !moving from priviledge exec mode to the global configuration mode
Router(config)#int g0/0             !entering on our physical router interface gigabitEthernet 0/0
Router(config-if)#no shutdown       !activating the interface
Router(config-if)#int g0/0.10       !first sub interface for vlan 10 on g0/0
Router(config-subif)#encapsulation dot1q 10             !configuring the sub interface to respond to traffic from vlan 10
Router(config-subif)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0   !configuring the IP address of the sub interface g0/0.10
Router(config-subif)#exit           !exiting from the sub interface

Router(config)#int g0/0           !entering our physical router interface
Router(config-if)#no shutdown     !activating our physical interface
Router(config-if)#int g0/0.20     !second sub interface for vlan 20 on g0/0
Router(config-subif)#encapsulation dot1q 20             !configuring the sub interface to respond to traffic from vlan 20
Router(config-subif)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0   !configuring the IP address of the sub interface g0/0.20
Router(config-subif)#exit
Router(config)#do write             !saving our running configurations into the start-up configuration file
Router(config)#exit

从上面的配置来看，接口g0/0 被细分为两个子接口：g0/0.10 为VLAN10 ，g0/0.20 为VLAN20 。

然后，这两个子接口被分配了IP地址，并作为承载流量的主干端口。

第5步

通过尝试ping不同的PC来测试VLAN之间的连接。

例如，如果我们从VLAN10 中的PC0 来pingVLAN20 中的PC2 ，应该会成功，如下图所示。

Ping PC2 from PC1

结论

对于任何对网络有热情的人来说，VLAN间路由是一个基本概念。它是划分大型局域网和实现网络主机之间通信的方便和更好的方法。

了解VLAN间的路由知识