一、什么是单臂路由

1.单臂路由的概述

单臂路由是指在路由器的一个接口上通过配置子接口的方式，事实上这是一个逻辑接口，实现原来相互隔离的不同VLAN虚拟局域网之间的互联互通。

2.子接口

路由器的物理接口可以被划分为多个逻辑接口
每个子接口对应一个VLAN网段的网关

3.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

其中需要注意一点，在一般情况下交换机连接路由器都是使用access，但是唯独在连接单臂路由时使用trunk端口。

二、单臂路由不同vlan之间通讯原理

三、单臂路由的配置

配置链路类型

配置VLAN标签的封装结构

配置子接口地址

1.实验目标

交换机SW1连接着三台主机，分别是PC1、PC2和PC3，而PC1、PC2和PC3分别属于不同的VLAN，现在要求通过配置单臂路由来实现PC1、PC2和PC3之间能够互相通信。

2.实验拓扑

步骤一：设置三台PC机的IP地址和子网掩码

PC1：192.168.1.1/24

PC2：192.168.2.1/24

PC3：192.168.3.1/24

步骤二：在交换机中创建VLAN，并将对应端口加入到相应的VLAN中。

创建vlan10、 vlan20、 vlan30

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access模式，加入vlan30；

接口e0/0/4设置为trunk模式，允许所有vlan通过该接口。

交换机命令

Info: Current terminal monitor is off.
<Huawei>sys                               切换至视图模式
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sys SW1                           更改名称
[SW1]vlan batch 10 20 30                  批量创建vlan 10 20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW1]int e0/0/1                           进入接口e0/0/1
[SW1-Ethernet0/0/1]port link-type access  设置接口模式为access模式
[SW1-Ethernet0/0/1]port default vlan 10   将该接口加入vlan10
[SW1-Ethernet0/0/1]undo shutdown          开启接口
Info: Interface Ethernet0/0/1 is not shutdown.
[SW1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2             进入接口e0/0/2
[SW1-Ethernet0/0/2]p l a                  设置接口模式为access模式
[SW1-Ethernet0/0/2]p d v 20               将该接口加入vlan20
[SW1-Ethernet0/0/2]undo shutdown          开启接口
Info: Interface Ethernet0/0/2 is not shutdown.
[SW1-Ethernet0/0/2]int e0/0/3             进入接口e0/0/3
[SW1-Ethernet0/0/3]p l a                  设置接口模式为access模式
[SW1-Ethernet0/0/3]p d v 30               将该接口加入vlan30
[SW1-Ethernet0/0/3]undo shutdown          开启接口
Info: Interface Ethernet0/0/3 is not shutdown.
[SW1-Ethernet0/0/3]int e0/0/4             进入接口e0/0/4
[SW1-Ethernet0/0/4]port link-type trunk   设置接口模式为trunk模式
[SW1-Ethernet0/0/4]port trunk allow-pass vlan all允许所有vlan通过该接口
[SW1-Ethernet0/0/4] User interface con0 is available

步骤三：在路由器中配置VLAN标签的封装结构和子接口地址。

将接口g0/0/0划分为三个子接口（逻辑接口）：g0/0/0.10、g0/0/0.20、g0/0/0.30，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

sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[R1]int g0/0/0.10               划分子接口，直接进入子接口0/0/0.10，建议与vlan一致
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 10   配置vlan封装结构
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]ip address 192.168.1.254 255.255.255.0  设置子接口的IP地址
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable      开启向下arp广播请求功能
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]int g0/0/0.20
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]dot1q termination vid 20
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]arp broadcast enable
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]int g0/0/0.30
[R1-GigabitEthernet0/0/0.30]dot1q termination vid 30
[R1-GigabitEthernet0/0/0.30]ip address 192.168.3.254 255.255.255.0
[R1-GigabitEthernet0/0/0.30]arp broadcast enable
[R1-GigabitEthernet0/0/0.30]

验证结果，两台主机可以互相通信

单臂路由的缺陷

“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

三层交换机原理

一、三层交换机的工作原理

三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，工作在OSI网络标准模型的第三层：网络层。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。

三层交换机具有部分的路由功能，VLAN之间可以互相访问，每一个VLAN虚接口就是该网段的网关。

二、三层交换机的配置

二层交换机LSW1连接着三台主机PC1、PC2、PC3，这三台主机分属于不同网段，现在要求通过配置三层交换机来实现三台主机间能够互相通信。

三、实验拓扑

步骤一：设置三台主机的IP地址和子网掩码

PC1：192.168.1.1/24

PC2：192.168.2.1/24

PC3：192.168.3.1/24

步骤二：在二层交换机中分别创建VLAN10、VLAN20、VLAN30，并且分配端口到相应的VLAN 创建vlan10、vlan20和vlan30；

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access模式加入vlan30。

接口e0/0/4设置为trunk模式允许所有vlan通过该接口。

<Huawei> u t m
Info: Current terminal monitor is off.
<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sys SW1
[SW1]vlan batch 10 20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW1]int e0/0/1
[SW1-Ethernet0/0/1]port link-type access
[SW1-Ethernet0/0/1]port default vlan 10
[SW1-Ethernet0/0/1]undo shutdown
Info: Interface Ethernet0/0/1 is not shutdown.
[SW1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[SW1-Ethernet0/0/2]port link-type access
[SW1-Ethernet0/0/2]port default vlan 20
[SW1-Ethernet0/0/2]undo shutdown
Info: Interface Ethernet0/0/2 is not shutdown.
[SW1-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[SW1-Ethernet0/0/3]port link-type access
[SW1-Ethernet0/0/3]port default vlan 30
[SW1-Ethernet0/0/3]undo shutdown
Info: Interface Ethernet0/0/3 is not shutdown.
[SW1-Ethernet0/0/3]int e0/0/4
[SW1-Ethernet0/0/4]port link-type trunk
[SW1-Ethernet0/0/4]port trunk allow-pass vlan all

步骤三：在三层交换机中分别创建vlan10、vlan20、vlan30，并配置其虚接口的ip地址。

物理接口g0/0/1设置为trunk模式，允许所有vlan通过该接口。

配置vlan10的虚接口，PC1的网关地址：192.168.1.254/ 24

配置vlan20的虚接口，PC2的网关地址：192.168.2.254/ 24

配置vlan30的虚接口，PC3的网关地址：192.168.3.254/ 24

<Huawei>u t m                                       关闭提示相信
Info: Current terminal monitor is off.
<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sys SW2                                    修改交换机名称
[SW2]int g0/0/1                                    进入物理接口
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk     设置物理接口模式
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all   允许所有vlan通过
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]q
[SW2]vlan batch 10 20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW2]interface vlanif 10                           进入vlan10的虚拟接口
[SW2-Vlanif10]ip address 192.168.1.254 24          配置网关地址
[SW2-Vlanif10]interface vlanif 20
[SW2-Vlanif20]ip address 192.168.2.254 24
[SW2-Vlanif20]interface vlanif 30
[SW2-Vlanif30]ip address 192.168.3.254 24

验证实验结果

PC3 ping PC1 可通

单臂路由、三层交换机配置实验