第4章 VLAN路由
第四章 路由器的配置
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第4章：局域网L3与L4交换技术
VLAN 1
端设备B VLAN2
原来通过 Router逐 IP包转发
第1步：A设备用IP包发 出NHRP的请求，到路由 器，路由器根据是否允 许L3交换策略决定是否 转发；B收到请求将A的 MAC地址为目的地址， 回复B的MAC地址。 第2步：随后按建立的 交换路径通信。 为什么VLAN1、2间 能建立交换路径。
4.1.3 局域网L3实现基本思想
方法1、要解决线速交换，采用类似ATM交换机制， 直接解决不同长度 IP 数据分组交换，采用 ASIC 硬件 处理路由转发，实现线速抓转发能力，以及流量控 制、管理、服务质量等功能。
路由器有关的第三层路由硬件模块插接在高速背板 / 总线上，这种方式使得路由模块可以与需要路由的 其他模块间高速的交换数据，从而突破了传统的外 接路由器接口速率的限制；
目前的QoS控制和过滤L4交换机没有标准，各厂家的实 现技术各不统一，但通常没有这类独立的L4交换设备， 是交换机的新增功能。 2、 流量分配L4交换机
这类L4交换机实际更象负载均衡器，在识别数据包的端 口后，执行数据交换（或分配）处理，通常设置在数据 （网络）中心，实现负载均衡/缓冲CACHE服务器。
图A 交换局域网VLAN间FastIP
经测试FastIP 可以提
端设备A
LAN1
端设备B LAN2
图B 路由器隔离LAN间不支持FastIP
高4-5倍的网络吞吐量， 在802.1p/q标准下，提 供强大的服务质量。
4.2.2 Cisco的NetFlow交换
路由表 正常路 由器工作 路由任务 安全过滤规则 安全任务 流量统计 统计任务
NHRP协议的请求是IP包，其中包含源物理地址、IP 地址与类型（指NHRP协议的请求或应答），如果目 的端系统在同一个NBMA网上，就使用NHRP对目的 地址进行解析，把目的NBMA物理地址通知源端；然 后实现L2通信。（比较ARP和NHRP协议）
弱电工程VLAN原理与配置案
案例
SW2
SW1
SW3
PC1
VLAN 10
PC2
VLAN 20
PC3
VLAN 10
PC4
VLAN 20
1、PC1和PC3，PC2和PC4是同一个部门 2、同一个部门能直接通信，不同部门不能直接通信
配置VLAN
创建VLAN并命名 ‒ Switch(config)# vlan 10 ‒ Switch(config-vlan)# name test1
‒ Switch(config-range-if)#swtichport access vlan vlan-id
配置Trunk
步骤1：进入需要配置的端口
‒ swtich(config)#interface interface
步骤2：将端口的模式设置为Trunk
‒ Switch(config-if)#switchport mode trunk
广播数据在广播域中洪泛，占用网络带宽，降低设备性能， 导致安全隐患。
VLAN 的定义
PC1 VLAN 10
PC2 VLAN 20
PC3 VLAN 10
PC4 VLAN 20
Virtual Local Area Network 虚拟局域网
‒ 在交换机上创建的小的逻辑LAN ‒ 每个VLAN是一个广播域
验证配置信息
‒ Switch# show interfaces fastethernet0/20 switchport
Interface Switchport Mode Access Native Protected VLAN lists
--------- ---------- --------- --------- -------- --------- -----------
华为VLAN配置
VLAN配置排错 配置排错
故障现象：向VLAN中加入端口失败 故障排除：可以按照如下步骤进行:
首先检查输入的端口是否都存在，命令行输入是否正确 使用display interface命令确认该端口的PVID不是其它VLAN 使用display port monitor命令确认端口不是观测端口 使用display link-aggregation命令确认该端口不是聚合分支
端口故障现象：VLAN删除失败 故障排除：可以按照如下步骤进行。
使用display vlan [ vlan-id | vlan-alias ]命令确认VLAN存在； 使用display interface vlanif vlan-id命令确认VLAN接口存在
8
课程内容
第一章 VLAN的基本配置 的基本配置 第二章 VLAN间路由配置 间路由配置 第三章 VLAN聚合配置 聚合配置 第四章 VLAN Trunk配置 配置
21
VLAN Trunk
Trunk（干道）是在两台交换机之间的一条点到点链路，每台交 换机的相应端口称为干道端口。 一条干道可以传输多个VLAN的数据流，并允许用户将VLAN的 范围从一台交换机扩展到另一台交换机
22
VLAN Trunk的配置 的配置
设置Trunk端口通过的VLAN
port trunk permit vlan { {vlan-id [ to vlan-id ]}&<1-10> | all }
2
课程内容
第一章 VLAN的基本配置 的基本配置 第二章 VLAN间路由配置 间路由配置 第三章 VLAN聚合配置 聚合配置 第四章 VLAN Trunk配置 配置
3
VLAN的基本配置 的基本配置
三层路由基础知识
3
3 2 1
3
3 2 1
2
1
2
1
用户至上 用心服务
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基于流交换的三层交换技术
不在三层处理所有报文的的方法称之为流交换（FS）。
3 2
3 2
3 2
3 2
1
1
1
1
第一个报文 后续报文
用户至上 用心服务
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单臂路由配置—交换机配置
SWA
Port 24 Trunk
RTA
Ethernet0/1
[SWA]vlan 100 [SWA-vlan100]port ethernet 0/1 [SWA]vlan 200 [SWA-vlan200]port ethernet 0/2 [SWA]interface ethernet 0/24 [SWA-Ethernet0/24]port link-type trunk [SWA-Ethernet0/24]port trunk permit vlan all
用户至上 用心服务
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VLAN聚合--工作原理
Super VLAN 1
Sub vlan 3 1 Sub vlan 2
路由接口1.1.1.1/24
LanSwitch
2 3 4
Sub vlan 4
IP地址：1.1.1.3/24 网关：1.1.1.1
1、PC2――>Switch，ARP请求
Vlan20 （20.1.1.1/16） PC3 20.1.1.20/16
思科第2学期第4章答案
1下列哪两项是路由器的功能？（选择两项。
）连接多个 IP 网络。
通过使用第 2 层地址控制数据流。
确定发送数据包的最佳路径。
管理 VLAN 数据库。
扩大广播域。
答案 答案 最高分值correctness of response Option 1 and Option 3 are correct.22为了将数据包发送到远程目的地，必须对主机上的哪三条信息进行配置？（请选择三项。
）hostnameIP 地址子网掩码默认网关DNS 服务器地址DHCP 服务器地址答案答案最高分值 correctness ofresponse Option 2, Option 3, and Option 4 are correct. required.33请参见图示。
如图所示，网络管理员已配置了 R1。
当管理员检查串行接口的状态时，接口显示闭。
要打开 R1 的串行接口，必须在其中额外输入什么命令？ipv6 enableclockrate 128000endno shutdown答案 答案 最高分值correctness of response Option 424哪一项功能可以将路由器与第 2 层交换机区别开来？路由器可以配置 IP 地址。
交换机不能。
交换机将数据包从一个物理接口转发到另一个物理接口。
路由器不是这样。
交换机使用信息表确定如何处理数据流量。
路由器不是这样。
路由器支持多种类型的接口。
交换机通常支持以太网接口。
答案 答案 最高分值correctness of response Option 425为了使路由器能够手动将指定的网络前缀与自动生成的接口标识符相组合在一起，可以使用哪由器接口上配置 IPv6 地址？ipv6 enableipv6 address ipv6-address/prefix-lengthipv6 address ipv6-address/prefix-length eui-64ipv6 address ipv6-address/prefix-length link-local答案 答案 最高分值correctness of response Option 326启用了 IPv6 接口要求的最低地址类型是什么?环回唯一本地本地链路静态全局单播答案 答案 最高分值correctness of response Option 327哪两条信息会显示在 show ip interface brief 命令的输出结果中？（请选择两项。
华为公司_VLAN技术原理_讲解
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Page 27
802.1Q的转发原则—Access-Link
当Access端口收到帧时
如果该帧不包含802.1Q tag header，将打上端口的PVID； 如果该帧包含802.1Q tag header，交换机不作处理，直接丢 弃。
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IEEE802.1Q概述
VLAN架构
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IEEE 802.1Q
VLAN提供的服务
VLAN涉及的协议和算法
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VLAN的帧格式
标准以太网帧
DA SA TYPE DATA CRC
带有IEEE802.1Q标记的以太网帧
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Page 23
第2章 VLAN的配置与实现
2.1 VLAN链路类型 2.2 VLAN标签 2.3 VLAN数据转发
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接入链路 Access-Link
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以太网交换机的端口分类
Access端口： 一般用于接用户计算机的端口，access端口只能属于1个VLAN。
Trunk端口：
一般用于交换机之间连接的端口，trunk端口可以属于多个VLAN，可以 接收和发送多个VLAN的报文。
第04章_802.1Q配置
第4章802.1Q配置802.1qVLAN（Virtual Local Area Network），是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的IEEE 802.1Q 协议标准草案。
VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域（或称虚拟LAN，即VLAN），每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机，由于VLAN是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个计算机无须被放置在同一个物理空间里，即这些计算机不一定属于同一个物理LAN网段。
VLAN的优势在于VLAN内部的广播和单播流量不会被转发到其它VLAN中，从而有助于控制网络流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络安全性.本章主要描述如何配置迈普系列路由器通过以太口把划分了VLAN（Virtual LAN）的局域网连接到外网上，并保持局域网内VLAN设置的功能。
本章主要内容：●802.1Q协议简介●802.1Q配置原理●802.1Q配置命令●802.1Q配置实例4.1802.1Q协议简介802.1Q标准定义了交换式以太网的关键技术—VLAN（Virtual LAN）的原理以及如何实现。
VLAN用于实现数据链路层上广播域的隔离，以及更为方便、有效地对交换式以太网进行扩展和管理。
支持802．1Q 标准的路由器主要是用作单臂路由器与交换机连接来解决VLAN之间的通信，以及在数据链路层上对广播域进行隔离。
标准以太网帧格式IEEE 802.1Q标准帧格式字段解释：DA：目的MAC地址SA：源MAC地址Type：协议类型Data：帧中所携带的用户数据CRC：校验和CFI: 规范格式指示符Priority：用户优先级VLAN ID：用来表示一个VLAN的ID号与标准的以太网帧相比，802.1Q协议加入了Tag字段，加入Tag的目的是为了携带VLAN的信息，表明这个数据帧属于哪个VLAN，以确定数据帧的属性。
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VLAN路由杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播构建H3C高性能园区网络 1.0引入 VLAN路由的实现方式 交换机的三层转发采用硬件进行，效率大大超过路由 器课程目标学习完本课程，您应该能够： 了解交换机的精确匹配转发原理 掌握交换机的最长匹配转发原理 掌握三层交换机的转发处理流程 掌握三层交换机的路由配置，组建基 本的局域网目录 VLAN路由的实现 精确匹配转发 最长匹配转发 本地三层转发流程介绍 跨设备三层转发流程介绍 VLAN路由的相关配置 VLAN路由的相关维护调试命令路由器实现VLAN间通信E0/0 10.1.1.1/24 E1/0 10.1.3.1/24 E0/1 10.1.2.1/24交换机VLAN1VLAN2VLAN3IP=10.1.1.2/24 GW=10.1.1.1IP=10.1.2.2/24 GW=10.1.2.1IP=10.1.3.2/24 GW=10.1.3.1z路由器与每个VLAN建立一条物理连接，浪费 大量的端口4用802.1Q和子接口实现VLAN间路由RTA[RTA-GigabitEthernet0/0]ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 [RTA-GigabitEthernet0/0]interface GigabitEthernet0/0.2 [RTA-GigabitEthernet0/0.2]vlan-type dot1q vid 2 [RTA-GigabitEthernet0/0.2]ip address 10.1.2.1 255.255.255.0 [RTA-GigabitEthernet0/0.2]interface GigabitEthernet0/0.3 [RTA-GigabitEthernet0/0.3]vlan-type dot1q vid 3 [RTA-GigabitEthernet0/0.3]ip address 10.1.3.1 255.255.255.0G0/0 G0/0 10 1 1 1/24 10.1.1.1/24 G0/0.2 10.1.2.1/24 G0/0.3 G0/0 3 10.1.3.1/24802.1Q Trunk链路交换机VLAN1 HostAIP=10.1.1.2/24 GW=10 1 1 1 GW=10.1.1.1VLAN2 HostBIP=10.1.2.2/24 GW=10 1 2 1 GW=10.1.2.1VLAN3 HostCIP=10.1.3.2/24 GW=10 1 3 1 GW=10.1.3.15用三层交换机实现VLAN间路由三层 交换机Vlan-int1 10.1.1.1/24三层路由转发引擎Vlan-int2 10.1.2.1/24 Vlan-int3 10.1.3.1/24VLAN1VLAN2VLAN3IP=10.1.1.2/24 GW=10.1.1.1IP=10.1.2.2/24 GW=10.1.2.1IP=10.1.3.2/24 GW=10.1.3.1z三层交换机以内置的三层路由转发引擎执行 VLAN间路由功能6目录 VLAN路由的实现 精确匹配转发 最长匹配转发 本地三层转发流程介绍 跨设备三层转发流程介绍 VLAN路由的相关配置 VLAN路由的相关维护调试命令最长匹配转发模型3 2 13 2 13 2 13 2 1z z z用报文目的地址与路由表项的子网掩码 进行“与”操作 如果“与”操作的结果和路由表项中网 络 络地址相同，则认为路由匹配 相同，则认 路 配 所有匹配项中子网掩码位数最长的为最 佳匹配项 报文从该表项对应接口发送 佳匹配项，报文从该表项对应接口发送8交换机精确匹配转发模型z z zCPU维护路由表 ASIC芯片完成主要的转发功能 对数据包进行一次路由后，生成具体目 对数据包进行一次路由后 生成具体目 的地址的转发表项，后续直接根据此表 项进行精确匹配转发3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 第 个报文 第一个报文 后续报文9交换机精确匹配转发表ARP 表路由表软件协议部分下一跳ARP下发驱动代码部分FIB 表下发硬件处理部分未匹配找到出端刷新IPFDB 表根据目的IP 找到下一跳匹配口转发MAC 表目的MAC 是否VLAN MAC二层转发以太网帧否是接口目录VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令交换机最长匹配转发模型232323231111z 基于硬件的最长匹配的三层交换技术z所有报文的转发都通过硬件快速匹配完所有报文的转发都通过硬件快速配完成转发交换机最长匹配转发表CPU 软件协议部分ARP表下一跳驱动代码部分下跳ARPDEF_IP表上送CPU下发硬件处理部分未匹配找到出端刷新L3 Table根据目的IP找到下一跳匹配口转发MAC表目的MAC是否VLAN MAC 二层转发以太网帧否是接口目录VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令直连VLAN 间流量转发虚接口IP MAC VLAN1010.1.1.1/24MAC_10VLAN2020.1.1.1/24MAC_20IP 网关MAC 10.1.1.2/2410.1.1.1MAC_AIP 网关MAC 20.1.1.2/2420.1.1.1MAC_BVLAN20VLAN10PCAE1/0/1E1/0/2PCB广播ARP 请求ARP Table DIP=10.1.1.1, DA=?SIP=10.1.1.1, SA=MAC 10ARP 单播应答ARP Table IP MAC 10.1.1.2MAC_AARP Table IP MAC IP MAC 10.1.1.1MAC_10,_DIP=20.1.1.2, DA=?广播ARP 请求DIP=20.1.1.2,DA=MAC_10ICMP 请求20.1.1.1MAC_20ARP Table IP MAC 10112MAC A SIP=20.1.1.2, SA=MAC_BARP 单播应答10.1.1.2MAC_A 20.1.1.2MAC_BDA=MAC_B,SA=MAC_20ICMP 请求ICMP 应答ICMP 应答DIP 10112DA MAC 20DA=MAC A SA=MAC 10DIP=10.1.1.2,DA=MAC_20DA=MAC_A,SA=MAC_10目录VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令跨设备VLAN 间流量转发[SWB]ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 30.1.1.1Vlan-int10: 10.1.1.1/24MAC:000F.E200.0A10Vlan-int10: 30.1.1.2/24MAC:000F.E200.0B30Vlan-int20: 20.1.1.1/24MAC:000F.E200.0B20SWASWBVlan-int30: 30.1.1.1/24MAC:000F.E200.0A30VLAN20VLAN10PCAIP:10.1.1.2/24GW:10.1.1.1PCBIP:20.1.1.2/24GW:20.1.1.1MAC:000F.E201.1111MAC:000F.E202.2222[SWA]ip route-static 20110255255255030112[SWA]ip route-static 20.1.1.0 255.255.255.0 30.1.1.2目录VLAN路由的实现精确匹配转发最长匹配转发本地三层转发流程介绍跨设备三层转发流程介绍VLAN路由的相关配置VLAN路由的相关维护调试命令创建VLAN接口配置命令z创建VLAN接口[Switch] interface vlan-interface vlan-interface-idz配置VLAN接口的IP地址[Switch-Vlan-interface10] ip address ip-address { mask| mask-length} [ sub]交换机静态路由配置[SWB]ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 40.1.1.1 [SWB]ip route-static 30.1.1.0 255.255.255.0 50.1.1.1PCC:20.1.1.2/24Vlan-int20 20.1.1.1/24 Vlan-int40 40.1.1.2/24 Vlan-int40 40.1.1.1/24 Vlan-int10 10.1.1.1/24 Vlan-int50 50 1 1 2/24 50.1.1.2/24 Vlan-int50 50.1.1.1/24 Vlan-int30 30.1.1.1/24SWBSWASWCPCA :10 :10.1.1.2/24 1 1 2/24[SWA]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 40.1.1.2 0. . .PCC:30.1.1.2/24[SWC]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 50. 50.1.1.2 . .20交换机RIP协议配置PCC:20.1.1.2/24[SWA]rip 100 [SWA-rip-100]network 10.0.0.0 [SWA-rip-100]network 40 40.0.0.0 0 0 0 [SWA-rip-100]version 2 [SWA-rip-100]undo summary [SWC]rip 200 [SWC-rip-200]network 30.0.0.0 [SWC-rip-200]network 50 50.0.0.0 0 0 0 [SWC-rip-200]version 2 [SWC-rip-200]undo summarySWAVlan-int40 40.1.1.1/24Vlan-int40 40.1.1.2/24Vlan-int20 20.1.1.1/24 Vlan-int50 50 1 1 2/24 50.1.1.2/24Vlan-int50 50.1.1.1/24 Vlan-int30 Vlan int30 30.1.1.1/24SWCSWBVlan-int10 10.1.1.1/24PCA :10.1.1.2/24[SWB]rip 100 [SWB-rip-100]network [SWB rip 100]network 20.0.0.0 [SWB-rip-100]network 40.0.0.0 [SWB-rip-100]version 2 [SWB-rip-100]undo summary [SWB-rip-100]import-route direct [SWB i 100]i [SWB-rip-100]import-route t t rip i 200 [SWB]rip 200 [SWB-rip-200]network 50.0.0.0 [SWB-rip-200]version 2 [SWB-rip-200]undo summary [SWB-rip-200]import-route direct [SWB-rip-200]import-route rip 100PCC:30.1.1.2/2421目录 VLAN路由的实现 精确匹配转发 最长匹配转发 本地三层转发流程介绍 跨设备三层转发流程介绍 VLAN路由的相关配置 VLAN路由的相关维护调试命令查看VLAN接口相关信息[SWA]display interface Vlan-interface 40 Vlan-interface40 current state: UP Line protocol current state: UP Description: Vlan-interface40 Interface The Maximum Transmit Unit is 1500 Internet Address is 40.1.1.1/24 Primary IP Packet Frame Type: PKTFMT ETHNT 2,VLAN接口物理状态 VLAN接口链路层协议状态VLAN接口IP地址Hardware Address: 000f-e23e-f90aHardware Address: 000f 000f-e23e-f90a e23e f90aIPv6 Packet Frame Type: PKTFMT_ETHNT_2,VLAN接口的MAC地址23查看ARP表相关信息[SWB]display arp all Total entry(ies): 3 count[SWB]display arp Type: S-Static IP Address 20 1 1 2 20.1.1.2 40.1.1.1 50.1.1.1 MAC Address 00e0-4c90-3bbe 000f-e23e-f90a 000f-e220-0d35 D-Dynamic VLAN ID 20 40 50 Interface Eth1/0/1 Eth1/0/23 Eth1/0/24 Aging Type 20 18 20 D D D[SWB]display arp vlan 20 Type: S-Static IP Address 20.1.1.2 MAC Address 00e0-4c90-3bbe D-Dynamic VLAN ID 20 Interface Eth1/0/1 Aging Type 15 D24查看路由表相关信息[SWA]display ip routing-table R ti Routing Tables: T bl Public P bli Destinations : 11 Destination/Mask 10.1.1.0/24 10.1.1.1/32 20.1.1.0/24 20.1.1.1/32 30.1.1.0/24 40 1 1 0/24 40.1.1.0/24 50.1.1.0/24 127.0.0.0/8 127.0.0.1/32 192.168.1.1/32 192.168.2.1/32 Proto Pre Routes : 11 Cost 0 0 0 0 2 3 4 0 0 1 1 NextHop 10.1.1.1 127.0.0.1 20.1.1.1 127.0.0.1 20.1.1.2 20.1.1.2 20 1 1 2 20.1.1.2 127.0.0.1 127.0.0.1 20.1.1.2 20.1.1.2 Interface Vlan10 InLoop0 Vlan20 InLoop0 Vlan20 Vlan20 Vlan20 InLoop0 InLoop0 Vlan20 Vlan20Direct 0 Direct 0 Direct 0 Direct 0 OSPF OSPF OSPF 10 10 10Direct 0 Direct 0 O_ASE O_ASE 150 15025本章总结 二层交换机和路由器在功能上的集成产生了三层交换机， 三层交换机可以很好的解决以上两种方案的弊端 最长匹配转发模式所有转发都通过硬件的快速匹配完成转 发，即使在加载大量路由、网络路由频繁波动，仍然保证 即使 载 频繁 动 然 IP报文的线速转发，比精确匹配转发模式转发性能优 给两个及两个以上的VLAN接口配置了 接 配置了IP地址，交换机才 地址 交换机才 具有三层路由转发功能 交换机的路由协议配置和路由器一样杭州华三通信技术有限公司 。