单臂路由与三层交换的基本知识与配置步骤

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1.单臂路由概述

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。

1.1单臂路由的原理

  1. 路由器重新封装MAC地址,转换VLAN标签

image.png 2.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

3.配置vlan标签的封装结构和子接口地址,都对应一个网段网关地址

1.2.单臂路由的操作流程

  1. 配置链路类型
  2. 配置VLAN标签的封装结构
  3. 配置子接口地址

2.单臂路由的实验

2.1实验内容

将交换机SW1连接着两台主机PC1和PC2,PC1和PC2分别属于不同的VLAN,现在要求通过配置单臂路由来实现PC1和PC2之间能够互相通信。

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2.2实验具体操作

1.先将pc1和pc2的ip地址配置好,设置不同网段

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image.png 2.进入到sw1交换机中,设置pc1和pc2用access设置不同的vlan。

image.png 3.设置trunk交换机与路由器相连接

image.png 4.进入到路由器中设置不同vlan的网关

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5.进入到pc1中pingpc2的ip地址看是否连接

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2.3单臂路由的缺点

  • “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

3.三层交换的原理

三层交换主要有两个比较重要的东西

FIB(转发信息库):FIB从概念上讲类似于路由表,它维护着一个IP路由表中包含的转发信息的镜象。当网络中路由或拓朴结构发生了变化时,IP路由表就被更新,而这些变化也反映在FIB中。FIB基于IP路由表中信息,维护着下一网络段的地址信息。是路由表一个镜像,路由表更新时,FIB随之变化,其中FIB包含邻接主机的IP地址与VLANID的对应关系。

邻接关系表:邻接关系表包含邻接主机和交换机MAC地址的对应关系用来提供二层重写信息。

工作原理:每一个 vlan都会虚拟出一个虚拟接口,然后在虚拟接口上配置ip地址 ①主机A给B发送单播数据包

②交换机查找FIB表,找到下一跳地址

③查找下一跳地址对应的邻接关系的2层封装信息

④转发

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4.三层交换机的实验

4.1实验内容

pc1,pc2,pc3建立不同的vlan,通过二层,三层交换机进行通信。

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4.2实验操作

1.设置主机的ip地址,子网掩码,和网关,并且在不同网段

image.png 2.进入二层交换机进行每条线路的vlan设置,主机与交换机使用access。

image.png 3.交换机与交换机使用trunk。

image.png 4.到三层交换机中配置虚拟接口

image.png 5.配置虚拟接口中的网关

image.png 6.最后进到主机中ping测试,是否能正常通信

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