6 用三层交换机实现VLAN间路由
网络互联技术与实践第7章：使用三层交换机实现VLAN间路由
7.2.1 VLAN路由简介
1.每个路由器接口对应一个VLAN
传统路由要求路由器具有多个物理接口，以便进行 VLAN间路由。路由器通过每个物理接口连接到唯一的 VLAN，从而实现路由。各接口配置有一个IP地址，该IP 地址与所连接的特定VLAN子网相关联。由于各物理接口 配置了IP地址，各个VLAN相连的网络设备可通过连接到 同一VLAN的物理接口与路由器通信。
7.2.2 使用第三层交换机进行VLAN间路由
2. 第三层交换IP路由选择类型 （2）使用动态路由协议生成的路由 三层交换机通过动态路由协议来计算转发报文的最佳 路径。 动态路由协议有两种类型： 距离矢量协议（如RIP协议）通过距离值维护路由表， 并且周期性的将路由表向他们的相邻设备传送。距离矢量 协议通过跳数单位计算出最佳路由。特点是易于配置和使 用。 链路状态路由协议（如OSPF协议）维护了一个网络 拓扑图结构的数据库，该数据库基于路由器之间链路状态 通告（ISA）的交换。
7.2.1 VLAN路由简介
3.第三层交换机
S1 F0/1 F0/2 VLAN接口： VLAN10：192.168.10.1 VLAn20：192.168.20.1 VLAn30：192.168.30.1 F0/3：中继 F0/1-f0/2：中继 交换机S2端口： F0/3：VLAN10 F0/7：VLAN20 F0/13：VLAN30 F0/1-f0/2：中继
7.2.1 VLAN路由简介
2.单臂路由器
Trunk S1 F0/1 F0/2 Trunk F0/1 F0/2 F0/3 F0/1 R： F0/3：中继 F0/1-f0/2：中继 交换机S2端口： F0/3：VLAN10 F0/7：VLAN20 F0/13：VLAN30 F0/1-f0/2：中继 路由器R1子接口 F0/0.1：VLAN10 F0/0.2：VLAN20 F0/0.3：VLAN30
利用三层交换机实现不同VLAN间通信
利用三层交换机实现不同VLAN间通信三层交换机是一种在OSI模型中工作在网络层的网络设备，可以实现不同VLAN间的通信。
使用三层交换机实现不同VLAN间通信可以提高网络的灵活性和安全性，并且可以减少广播和冲突，提高网络的性能。
在实现不同VLAN间通信时，首先要进行VLAN的划分和配置。
一般情况下，一个交换机可以划分为多个VLAN，每个VLAN可以包含不同的主机。
每个VLAN都有自己的VLANID，并且相互之间是隔离的。
在交换机上设置VLANID，并将相应的端口划分到对应的VLAN。
三层交换机可以通过路由器功能实现不同VLAN之间的通信。
一种常用的方法是使用三层交换机的SVI（Switch Virtual Interface），也就是虚拟交换机接口。
SVI是一个虚拟接口，可以作为一个虚拟的路由器接口来连接不同的VLAN。
在配置SVI之前，需要在三层交换机上启用路由功能。
不同厂商的交换机配置方法可能不同，但基本上都需要在交换机的配置界面中进行相应的设置。
启用路由功能后，可以通过配置SVI来实现不同VLAN之间的通信。
配置SVI时，需要给SVI分配一个IP地址，并将其与相应的VLAN关联。
这样，SVI就成为了该VLAN内的默认网关。
配置SVI之后，可以在交换机上配置静态路由或动态路由协议，以实现不同VLAN之间的通信。
静态路由可以手动配置，动态路由则是通过交换机自动学习和更新路由表。
当数据包从一个VLAN的主机发送到另一个VLAN时，数据包首先发送到交换机上的SVI。
SVI根据路由表中的路由信息，将数据包转发到目标VLAN的SVI上，然后再将数据包转发到目标VLAN的主机。
除了使用SVI，还可以使用VLAN间路由功能来实现不同VLAN之间的通信。
VLAN间路由是在三层交换机上配置的一种特殊的端口，用于连接不同的VLAN。
通常情况下，需要在交换机上配置子接口，每个子接口都与一个特定的VLAN相连。
子接口可以配置不同的IP地址，并与相应的VLAN关联。
三层交换机实现VLAN间路由
三层交换机实现VLAN间路由一、如图所示连接各设备二、如图所示配置主机IP地址三、配置交换机switch1和交换机switch2,创建VLAN 10 ，VLAN 11 和VLAN 12 Switch1的配置：Switch1#conf tSwitch1(config)#vlan 10Switch1(config-vlan)#name xiaoshouSwitch1(config-vlan)#exitSwitc1h(config)#vlan 11Switch1(config-vlan)#name tuiguangSwitch1(config-vlan)#exitSwitch1(config)#vlan 12Switch1(config-vlan)#name caiwuSwitch1(config-vlan)#exitSwitch2的配置：Switch2#conf tSwitch2(config)#vlan 10Switch2(config-vlan)#name xiaoshouSwitch2(config-vlan)#exitSwitch2(config)#vlan 11Switch2(config-vlan)#name tuiguangSwitch2(config-vlan)#exitSwitch2(config)#vlan 12Switch2(config-vlan)#name caiwuSwitch2(config-vlan)#exit四、把相应接口加入对应VLAN中Switch1的配置：Switch1(config)#int fa 0/1Switch1(config-if)#switchport access vlan 10Switch1(config-if)#exitSwitch1(config)#interface fastEthernet 0/2Switch1(config-if)#switchport access vlan 11Switch1(config-if)#exitSwitch2的配置：Switch2(config)#int fa 0/1Switch2(config-if)#switchport access vlan 12Switch2(config-if)#exitSwitch2(config)#interface fastEthernet 0/2Switch2(config-if)#switchport access vlan 10Switch2(config-if)#exit五、配置switch1的fa 0/23接口，switch2的fa 0/24接口和三层交换机switch0的fa 0/23和fa 0/24接口为trunk模式Switch1(config)#inter fa 0/23Switch1(config-if)#switch mode trunkSwitch2(config)#inter fa 0/24Switch2(config-if)#switch mode trunkSwitch0(config)#inter fa0/23Switch0(config-if)#switch mode trunkSwitch0(config-if)#exitSwitch0(config)#inter fa0/24Switch0(config-if)#switch mode trunkSwitch0(config-if)#exit六、在三层交换机switch0上开启路由功能Switch0>enableSwitch0#conf tSwitch0(config)#ip routing七、在三层交换机switch0上创建相应vlan 10 ,vlan 11和vlan 12Switch0(config)#vlan 10Switch0(config-vlan)#vlan 11Switch0(config-vlan)#vlan 12Switch0(config-vlan)#exit八、在三层交换机switch0上配置和启用svi接口：Switch0(config)#interface vlan 10Switch0(config-if)#ip add 192.168.1.254 255.255.255.0Switch0(config-if)#no shutdownSwitch0(config)#interface vlan 11Switch0(config-if)#ip add 192.168.2.254 255.255.255.0Switch0(config-if)#no shutdownSwitch0(config)#interface vlan 12Switch0(config-if)#ip add 192.168.3.254 255.255.255.0Switch0(config-if)#no shutdown九、配置各主机的网关为对应svi接口的地址十、销售部电脑ping 推广部电脑结果十一、PING通，结果验证正确，配置成功。
VLANIF接口三层交换机实现VLAN间路由
VLANIF接⼝三层交换机实现VLAN间路由
实验五：利⽤三层交换机实现VLAN间路由
单臂路由可以实现不同VLAN间主机的相互访问，但是有局限性，例如带宽、转发效率等。
三层交换机在原有的⼆层交换机上增加了路由功能，因为数据没有像单臂路由那样经过物理线路进⾏路由，很好解决了带宽瓶颈的问题。
实验内容：
公司有两个部门销售部和客服部，分别规划使⽤VLAN 10和VLAN 20。
其中销售部有PC1 PC2，客服部有PC3。
所以终端都通过核⼼三层交换机S1相连。
现需要让公司所以三台主机都能实现相互访问，⽹络管理员将通过配置三层交换机来实现。
拓扑图：
**我们需要注意还得配置其对应的⽹关
1.配置完成后，我们ping PC2和 pc3的连通性
2. 配置三层交换机实现VLAN间通信
在S1上将销售部的两台PC划分到VLAN 10 客服部的划分到VLAN 20 配置的接⼝均为Access接⼝
在三层交换机上配置VLANIF接⼝
在S1上使⽤interface VLANIF命令创建VLANif接⼝，制定接⼝所对应的VLAN ID 为10，进⼊VLANif 接⼝视图，在接⼝视图下配置IP地址192.168.1.254/24.
再创建对应的VLAN 20的VLANIF 接⼝，地址配置为192.168.2.254/24
我们可以看到此时接⼝已经有对应的IP地址并且已经⽣效
此时销售部和客服部可以相互通信，ARP解析到的地址只有交换机VLANIF 10 的地址，没有对端的地址，PC1先将数据包发送⾄⽹关（对应的VLANIF 10 接⼝），再由⽹关转发到对端。
三层交换机实现VLAN间互通实验报告
Switch(config-if)#switchport access vlan 300
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int vlan 100
Switch(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan100, changed state to up
Switch(config)#vlan 100
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 200
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 300
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#int fa0/1
Switch(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan200, changed state to up
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan200, changed state to up
Switch(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int vlan 300
Switch(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan300, changed state to up
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan300, changed state to up
三层中实现vlan之间隔离的方法
三层中实现vlan之间隔离的方法
在三层网络中实现VLAN之间的隔离，可以采用以下几种方法：
1. 子接口：使用三层交换机或路由器创建虚拟接口，并为不同的VLAN分配不同的子接口。
每个子接口相当于一个独立的逻辑接口，可以进行独立的配置和隔离。
通过在子接口上配置不同的IP地址和VLAN标识，可以实现VLAN之间的隔离。
2. 路由转发：使用三层交换机或路由器进行VLAN之间的路由转发。
通过在设备上配置不同的VLAN，并在路由表中设置相应的静态路由或动态路由协议，实现不同VLAN之间的通信隔离。
3. 虚拟路由转发（VRF）：VRF是一种虚拟路由技术，可以将不同的VLAN划分到不同的虚拟路由实例中，实现彼此之间的隔离。
每个虚拟路由实例有独立的路由表和转发表，因此可以实现不同VLAN之间的隔离。
4. 三层ACL：通过在三层交换机或路由器上配置ACL（访问控制列表），可以实现对不同VLAN之间的通信进行控制和隔离。
ACL可以限制不同VLAN之间的通信流量，从而实现隔离。
5. 防火墙：在三层网络中引入防火墙设备，可以通过配置安全策略和访问控制规则，实现对不同VLAN之间的流量隔离和控制。
防火墙可以对流量进行检查和过滤，确保不同VLAN
之间的通信符合安全策略和访问控制规则。
需要根据具体的网络架构和需求选择合适的方法进行VLAN 间的隔离，每种方法都有其特点和适用场景。
三层交换机实现VLAN间通信
三层交换机实现VLAN间通信三层交换机可以实现VLAN间通信，即不同VLAN之间的主机可以互相通信。
下面将从三层交换机的原理、实现方法以及优缺点等方面进行详细介绍。
三层交换机是在二层交换机的基础上增加了三层功能，即支持IP协议栈的路由功能。
它可以实现不同VLAN间的通信，通过将不同VLAN的信号进行路由处理，使得主机在不同VLAN间可以进行通信，实现了虚拟局域网之间的互通。
实现VLAN间通信的方法有两种：静态路由和动态路由。
静态路由是通过手动配置交换机的路由表来实现VLAN间通信。
管理员需要手动配置交换机上每个子网的网关地址，并设置路由表，指明从哪个接口出去到达目标VLAN。
这种方法配置简单，但不适合规模较大的网络，因为需要手动维护路由表。
动态路由是通过使用动态路由协议，如OSPF、RIPv2等，来自动学习和更新路由表，实现自动的VLAN间通信。
这种方法适合规模较大的网络，因为可以自动更新路由表，减少管理员的配置工作。
1. 提高网络性能：通过实现VLAN间的通信，可以减少广播域的范围，减少广播报文的传输，提高网络性能。
2. 增强网络安全性：通过划分不同的VLAN，可以实现不同VLAN的隔离，阻止不同VLAN间的流量传播，增强网络的安全性。
3. 提供灵活性：通过使用三层交换机的路由功能，可以将不同的VLAN划分到不同的子网中，提供更灵活的网络管理和更好的资源利用。
1. 成本较高：相比于二层交换机，三层交换机的成本较高，对于小型网络来说可能不划算。
2. 复杂性：三层交换机的配置相对复杂，需要管理员具备一定的网络知识和技能才能正确配置。
三层交换机可以实现VLAN间通信，通过路由功能将不同VLAN的信号进行路由处理，从而实现虚拟局域网之间的互通。
不同的实现方法有静态路由和动态路由，优点包括提高网络性能、增强网络安全性和提供灵活性，缺点包括成本较高和配置复杂。
网络实验3利用三层交换机实现VLAN间路由,快速生成树配置
《网络原理与技术实验》实验报告实验名称：利用三层交换机实现VLAN间路由，快速生成树配置评分：________班级：学号：姓名：利用三层交换机实现VLAN间路由实验目的：1.掌握交换机Tag VLAN的配置2.掌握三层交换机基本配置方法；3.掌握三层交换机VLAN路由的配置方法；4.通过三层交换机实现VLAN间相互通信；实验原理：三层交换机具备网络层的功能，实现VLAN相互访问的原理是：利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发，三层交换机利用直连路由可以实现不同VLAN 之间的相互访问。
三层交换机给接口配置IP地址。
采用SVI（交换虚拟接口）的方式实现VLAN 间互连。
SVI是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口，并且配置IP地址。
实验拓扑图：实验步骤：新建packet tracer拓扑图（1）在二层交换机上配置VLAN2、VLAN3，分别将端口2、端口3划分给VLAN2、VLAN3。
（2）将二层交换机与三层交换机相连的端口fa 0/1都定义为tag Vlan模式。
（3）在三层交换机上配置VLAN2、VLAN3，此时验证二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机之间不能相互通信。
（4）设置三层交换机VLAN间的通信，创建VLAN2,VLAN3的虚接口，并配置虚接口VLAN2、VLAN3的IP地址。
（5）查看三层交换机路由表。
（6）将二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机默认网关分别设置为相应虚拟接口的IP地址。
PC1和PC2的配置：PC1exitinterface vlan 3ip address 192.168.2.1 255.255.255.0no shutdownendshow ip routeshow vlanPC3 Ping PC1Ping 192.168.1.2 可以ping通PC3 Ping PC2Ping 192.168.2.2 不可以ping通PC3 S2960S3560（7）验证二层交换机VLAN2,VALN3下的主机之间可以相互通信。
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实训6 用三层交换机实现VLAN间路由
一、实训目的
1．了解VLAN间路由的意义
2．掌握使用三层交换机实现vlan间路由的解决方法
3．模拟并解决小型企业或分公司的VLAN间路由问题
二、实训逻辑图
图6-1 实训逻辑图
三、实训内容及步骤
1．进入交换机（先不要按逻辑图连接交换机），查看是否已有Vlan配置
（1）查看Vlan配置（show vlan brief）
（2）查看Vtp状态（show vtp status）
（3）若Vtp模式不是Server，请将其改为Server（vtp mode server）
（4）删除默认Vlan以外的所有Vlan信息（no vlan vlan_id）
（5）查看所有端口是否都在Vlan 1下（show vlan brief）
（6）若有端口不是Vlan 1下，请将其加入到Vlan 1下
做完以上步骤后，再查看一次Vlan信息，检查是否所有端口已绑定在Vlan 1下，并
且没有其他Vlan设置；若仍有端口没有处于Vlan 1下，或有其他Vlan信息，请重复以上项目，否则可能影响下面的实训数据。
2．创建Vlan并将端口绑定到Vlan
SW2950# vlan data
SW2950 (vlan)# vlan 2 name v2
SW2950 (vlan)# vlan 3 name v3
SW2950 (config) # int f0/3
SW2950 (config-if) # switchport mode access
SW2950 (config-if) # switchport access vlan 2
SW2950 (config) # int f0/4
SW2950 (config-if) # switchport mode access
SW2950 (config-if) # switchport access vlan 3
SW2950 (config-if) #end
SW2950#show vlan brief
VLAN Name Status Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1 default active Fa0/1, Fa0/2, Fa0/5, Fa0/6,
Fa0/7,Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10,
Fa0/11,Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18,
Fa0/19, Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22,
Fa0/23, Fa0/24, Gig1/1, Gig1/2
2 v2 active Fa0/3
3 v3 active Fa0/4
3．将F0/24端口设定为中继端口
SW2950 (config) # int f0/24
SW2950 (config-if) # switchport mode trunk
SW3550 (config) # int f0/24
SW3550 (config-if) # switchport trunk encapsulation dot1q
SW3550 (config-if) # switchport mode trunk
SW3550#show int trunk
Port Mode Encapsulation Status Native vlan
Fa0/24 on 802.1q trunking 1
Port Vlans allowed on trunk
Fa0/24 1-1005
Port Vlans allowed and active in management domain
Fa0/24 1,2,3
Port Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Fa0/24 1,2,3
若两台交换机上的F0/24端口模式“mode”都为“on”，表明Trunk状态已正常工作。
4．在三层交换机上配置每个VLAN的管理地址
SW3550# conf t
SW3550(config)# int vlan 2 //配置VLAN 2管理地址
SW3550(config-if)# ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
SW3550(config-if)# no shut
SW3550(config-if)# exit
SW3550(config)# int vlan 3 //配置VLAN 3管理地址
SW3550(config-if)# ip add 192.168.3.1 255.255.255.0
SW3550(config-if)# no shut
SW3550(config-if)# exit
SW3550#show ip int brief
Interface IP-Address OK? Method Status Protocol
Vlan1 unassigned YES unset administratively down down
Vlan2 192.168.2.1 YES manual up up
Vlan3 192.168.3.1 YES manual up up
若Vlan2、Vlan3的状态都为“up”，表示已管理地址已经正确配置。
5．开启三层交换机上的路由功能
SW3550(config)# ip routing
SW3550# show ip route //显示路由表
此处省略
C 192.168.2.0/24 is directly connected, Vlan2
C 192.168.3.0/24 is directly connected, Vlan3
四、实训调试及结果
1．测试VLAN间的通信
按逻辑图将PC1和PC2分别接入SW2950的F0/3口和F0/4口。
将PC1和PC2的IP 地址分别设在不同网段：
PC1的IP地址192.168.2.2 ，PC1处于Vlan2，网关设为：192.168.2.1
PC2的IP地址192.168.3.2 ，PC2处于Vlan3，网关设为：192.168.3.1
PC1能否ping通PC2?
2．请将测试结果截图并粘贴在下方：
若PC1能够ping通PC2，则表示VLAN间可以通信了。
五、实训思考
1．若将实训中的第3和第4步对调，先完成第4步，然后在交换机SW3550中使用“show ip int brief”命令，结果和实训中是否会有不同，为什么？
2．SW2950与SW3560之间的连接一定要是“trunk”模式吗？若是“access”模式能否实现不同VLAN间的路由，为什么？
3．三层交换机默认工作在第几层？接口如何进入三层状态？又如何将接口从三层状态变为二层状态？。