VLAN间路由技术
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
浅谈VLAN间路由的方式及工作过程
虚接口VLANIF 3收到数据包，将目的Mac地址修改为PC3 的MAC地址，源MAC修改为VLANIF 3的MAC地址，并打上 VLAN3的tag。交换模块收到数据帧后，查看MAC地址表，确 认需要将它转发给PC3所连接的端口。由于该端口是ACCESS类 型，因此转发前会先将VLAN3的tag去除。最终，计算机PC3成 功地收到PC1发来的数据帧。
路由器查看数据包，发现目的IP所在网段与路由表中的 G0/1.2子接口相匹配，找到与之匹配的端口G0/1.2，并将数据包 发送给该端口。子接口G0/1.2收到数据包后，将目的Mac地址修 改为PC2的MAC地址，源MAC修改为G0/1的MAC地址，并打上 VLAN3的tag，从G0/1.2发送出去。
首先计算机PC1向PC2发送数据，发现PC2与PC1不属于同 一个网段，因此会将数据发送给默认网关。交换机S1在端口上 收到PC1的数据帧后，会附加上VLAN 2 的tag信息，然后查看 MAC地址表，通过汇聚接口G0/0发现给路由器R1。路由器收到
数据帧后，确认是属于VLAN2的数据帧，去除tag后，交由负责 VLAN2的子接口G0/1.1处理。
3 子接口的工作原理 通过一个实例来了解子接口的工作过程，属于VLAN 2的
PC1和属于VLAN3的PC2分别连接到交换机S1，交换机的G0/0 再与路由器R1的一个物理接口G0/1相连接。
为了实现VLAN间通信，需要在路由器上设置物理接口的 逻辑接口，即子接口G0/1.1和G0/1.2分别作为VLAN 2和VLAN 3 的网关。
路由器多VLAN支持
路由器多VLAN支持在计算机网络中，VLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，能够将网络中的设备和计算机逻辑上分割为不同的虚拟网络。
VLAN的使用可以提供更好的网络管理、灵活性和安全性。
然而，要实现多VLAN的支持，路由器起着重要的作用。
一、什么是路由器多VLAN支持路由器多VLAN支持是指路由器可以同时支持多个虚拟局域网。
当网络中存在多个VLAN时，路由器可以根据配置的规则将数据包从一个VLAN转发到另一个VLAN，实现不同VLAN之间的通信。
路由器通过端口的划分和配置，将不同的VLAN隔离开来，从而提供更好的网络性能和安全性。
二、路由器多VLAN支持的作用1. 网络划分：通过使用多VLAN支持，网络管理员可以将网络划分为多个虚拟网络，每个VLAN可以有自己的IP地址范围、子网掩码和网关地址。
这使得网络管理更加灵活，能够满足不同部门或用户组的需求。
2. 安全隔离：多VLAN支持可以实现不同VLAN之间的隔离，从而提供更好的网络安全性。
通过配置路由器的访问控制列表和安全策略，可以限制不同VLAN之间的通信，防止未经授权的访问和网络攻击。
3. 流量控制：通过划分不同的VLAN，可以更好地控制网络流量。
可以根据业务需求和流量量级来分配带宽和优先级，保证关键业务的网络性能和稳定性。
4. 简化管理：使用多VLAN支持，可以简化网络管理。
管理员可以根据VLAN的划分来进行故障隔离和故障排除，减少网络故障对整个网络的影响范围。
三、如何实现路由器的多VLAN支持要实现路由器的多VLAN支持，需要考虑以下几个关键方面：1. VLAN的划分：根据网络的需求和规模，合理划分VLAN，确定每个VLAN的范围、子网掩码和网关地址。
2. 路由器端口的配置：配置路由器的端口以适应多VLAN的需求。
每个端口需要指定所属的VLAN，并配置相应的VLAN标识符。
3. VLAN间的路由：配置路由器以实现不同VLAN之间的通信。
利用路由器实现vlan间通信的实验总结
利用路由器实现vlan间通信的实验总结下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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vlan间路由概念
vlan间路由概念在现代网络架构中，虚拟局域网（VLAN）是一种将物理网络划分为多个逻辑网络的技术。
VLAN间路由是指将不同VLAN之间的流量进行转发和交互的过程。
它为实现不同VLAN之间的通信提供了一种灵活和安全的方法。
VLAN的概念很简单，即将一个物理网络划分为多个逻辑网络。
每个VLAN有不同的IP地址和子网掩码，并且它们之间相互隔离，即使它们共享同一物理网络。
这使得网络管理员能够根据不同的需求，对不同的用户组进行隔离和控制。
然而，当需要在不同的VLAN之间进行通信时，VLAN间路由就显得尤为重要。
它允许流量在VLAN之间进行转发和交互，从而实现了跨VLAN的通信。
在VLAN间路由中，网络管理员需要配置路由器或三层交换机来处理不同VLAN之间的数据包转发。
这些设备通常需要支持虚拟局域网间路由协议，如优势网关协议（VTP），开放最短路径优先（OSPF）或边界网关协议（BGP）。
当数据包从一个VLAN传输到另一个VLAN时，路由器或三层交换机将根据目的地址的IP信息来决定数据包的下一跳。
它将处理不同VLAN之间的数据包转发，并确保数据包被正确地交付到目的地。
VLAN间路由的优点之一是增强了网络安全性。
通过将不同的用户组隔离在不同的VLAN中，网络管理员可以控制不同用户之间的通信。
这样，即使在物理层面上它们共享同一网络，但在逻辑层面上它们是相互隔离的。
这种方式可以有效地减少潜在的网络攻击和数据泄露的风险。
此外，VLAN间路由还能提供更好的网络性能和扩展性。
由于VLAN间路由器能够处理不同VLAN之间的数据包转发，因此可以提供更快的传输速度和更低的延迟。
此外，由于可以实现跨VLAN的通信，网络的扩展性得到了提高，不再受限于物理网络的约束。
然而，对于大型网络而言，VLAN间路由也可能带来一些挑战。
在处理大量的VLAN和复杂的路由器设置时，网络管理员需要仔细规划和管理VLAN间路由。
这可能需要深入了解网络拓扑、IP地址规划和路由协议的相关知识。
利用vlan虚接口作为路由接口的配置方法
利用vlan虚接口作为路由接口的配置方法vlan虚接口是一种基于虚拟局域网技术的接口，可以将一个物理接口划分为多个逻辑接口，从而实现多个虚拟网络的隔离和管理。
在路由器中，可以利用vlan虚接口作为路由接口进行网络配置和管理。
一、vlan虚接口的配置方法1. 首先需要在路由器上创建vlan虚拟局域网，可以使用命令行或者web界面进行配置。
例如使用命令行配置vlan10：Switch(config)#vlan 102. 接着需要将vlan虚拟局域网分配给物理接口或者子接口，使得vlan虚接口可以实现与其他网络的通信。
例如将vlan10分配给GigabitEthernet0/0接口：Switch(config-if)#switchport access vlan 103. 最后需要在路由器上配置vlan虚接口，将其作为路由器的接口，实现不同网络的互通。
例如配置vlan10的虚接口：Switch(config)# interface vlan 10Switch(config-if)# ip address 10.0.0.1 255.255.255.0Switch(config-if)# no shutdown二、vlan虚接口作为路由接口的优势1. 实现不同网络之间的互通。
通过vlan虚接口作为路由接口，可以实现不同网络之间的互通，从而实现网络的隔离和管理。
2. 可以提高网络的安全性。
利用vlan虚接口作为路由接口，可以实现不同网络的隔离，从而提高网络的安全性，防止网络攻击和信息泄露。
3. 可以提高网络的灵活性。
通过vlan虚接口作为路由接口，可以实现网络的灵活配置和管理，从而满足不同网络的需求和应用。
4. 可以提高网络的可靠性。
利用vlan虚接口作为路由接口，可以实现网络的冗余和备份，从而提高网络的可靠性和稳定性，防止网络故障和中断。
三、vlan虚接口作为路由接口的应用场景1. 多个vlan虚拟局域网之间的互通。
H3C路由器配置VLAN
H3C路由器配置VLANH3C路由器配置VLAN以前经常使用的VLAN设置，基本都是靠交换机来实现。
但随着路由器技术的发展，VLAN技术也被引入到路由器中。
一，路由器中实现VLAN益处1，在路由器上实现VLAN可以把一些原本需要上面组合的情况变成路由器、二层交换机搭配接入交换机的组合。
而一般二层交换机的价格是三层交换机的1/2 ~ 1/3，所以通过使用路由器VLAN可以节省整体采购成本。
2，H3C新一代宽带路由器ER系列能够全面支持VLAN特性，通过路由器可以轻松把局域网划成多个虚拟隔离区域，例如按照企业的不同部门进行划分，可以保证虚拟网络之前互相独立，以保证信息安全。
同时基于WEB的智能化管理界面，让管理员的手工操作更简单，这也有助于提升管理效率。
3，H3C ER系列路由器针对不同行业还作了定制的优化设计。
如，在酒店网络环境中，根据公安部82号令，要求酒店中每一个房间都必须划分VLAN，而且报文必须携带VLAN号以进行上网监控。
管理员需要对每间客房、办公区都单独划分VLAN，来保证信息安全与可控。
如果管理员分别去配置每一个房间的VLAN，工作量将非常大。
H3C ER5100是ER系列中专门针对酒店业务的路由器，配套有专用酒店网络管理软件。
在此软件中，管理员只需要输入地址池和VLAN范围，ER 5100便会自动为房间分配网络地址和VLAN，而不需要手工一一输入，这也大大减少了管理维护的工作量。
H3C ER系列路由器的VLAN特性，非常适用于酒店、企业、网吧等场所。
既可帮您节省成本又可助您提升工作效率。
二，下面看一个有关H3C路由器配置VLAN的例子H3C华为路由器qos car+nat+dhcp+vlan配置一个小型办公网络，有两家公司（A、B）在一个写字楼办公，共申请一条4M独享VDSL专线（其中A是缴3M 的专线费用，B是缴1M的专线费用），共60台电脑左右，各30台电脑，各三台非网管24口D-LINK交换机，一台华为1821路由器（1wan口，4lan口）。
“独臂路由”与VLAN间路由技术的异同分析
“独臂路由”与三层交换机VLAN间通信技术分析一、使用路由器实现VLAN间路由——“独臂路由”技术1、两种连接结构在网络拓扑结构设计过程中，路由器和交换机的接线方式，一般采用两种结构方案：一种是将路由器与交换机上的每个VLAN分别连接；第二种是不论VLAN有多少个，路由器与交换机都只用一条网线连接。
在第一种连接结构中，将交换机上用于和路由器互联的每个端口设为访问链接，然后分别用网线与路由器上的独立端口互联。
如图1所示，交换机上有2个VLAN，那么就需要在交换机上预留2个端口用于与路由器互联，路由器上同样需要有2个端口，两者之间用2条网线分别连接。
如图1所示。
图1 路由器端口与VLAN中的交换机端口对应连接图如果采用这个办法，不难想象它的扩展性存在问题，因为每增加一个新的VLAN，都需要消耗路由器的端口和交换机上的访问链接，而且还需要重新布设一条网线，而路由器通常不会带有太多LAN接口的。
新建VLAN时，为了对应增加的VLAN所需的端口，就必须将路由器升级成带有多个LAN接口的高端产品，这部分成本以及重新布线所带来的开销，都使得这种接线法成为一种不受欢迎的办法。
那么，第二种办法“不论VLAN数目多少，都只用一条网线连接路由器与交换机”呢？当使用一条网线连接路由器与交换机、进行VLAN间路由时，需要用到汇聚链接，具体实现过程为：首先，将用于连接路由器的交换机端口设为汇聚链接，而路由器上的端口也必须支持汇聚链路。
双方用于汇聚链路的协议自然也必须相同。
接着在路由器上定义对应各个VLAN的“子接口（Sub Interface）”。
尽管实际与交换机连接的物理端口只有一个，但在逻辑上可以把它分割为多个虚拟端口。
VLAN将交换机从逻辑上分割成了类似多台交换机，因而用于VLAN间路由的路由器也必须拥有分别对应各个VLAN的虚拟接口。
如图2所示。
图2 采用逻辑接口与VLAN交换机中的TRUNK端口连接图采用这种连结和配置方案之后，在交换机上新建VLAN，只需要一条网线连接交换机和路由器，用户只需要在路由器上新设一个对应新VLAN的子接口就可以了。
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VLAN three
VLAN three
VLAN two
VLAN one
VLAN three
VLAN two
VLAN one
VLAN two
方式一 普通路由
VLAN one
方式二 单臂路由
方式三 三层/多层交换机
2. 路由器实现—普通路由
•需要多个路由器物理接口，成本高
特点：
fei_1/1 fei_1/2 fei_1/3
fei_0/1.1 fei_0/1.2 fei_0/1.3
ZXR10(config)#interface fei_0/1.2 ZXR10(config-subif)#encapsulation dot1Q 2 ZXR10(config-subif)#ip add 2.1.1.1 255.0.0.0
ZXR10(config)#interface fei_0/1.3 ZXR10(config-subif)#encapsulation dot1Q 3 ZXR10(config-subif)#ip add 3.1.1.1 255.0.0.0
802.1Q trunk encapsulation
VLAN three
VLAN two
VLAN one
特点： 只需要一个路由器物理接口，成本低 可扩展性好,需要路由器 支持trunk封装
3. 交换机实现
ZXR10(config)#interface vlan 1 ZXR10(config-subif)#ip add 1.1.1.1 255.0.0.0 ZXR10(config)#interface vlan 2 ZXR10(config-subif)#ip add 2.1.1.1 255.0.0.0 ZXR10(config)#interface vlan 3 ZXR10(config-subif)#ip add 3.1.1.1 255.0.0.0
配置：
•路由器上在多个物理接口配置不同 •VLAN缺省网关IP地址，交换机上的 •端口设置为ACCESS PO two
VLAN one
2. 路由器实现—单臂路由
ZXR10(config)#interface fei_0/1.1 ZXR10(config-subif)#encapsulation dot1Q 1 ZXR10(config-subif)#ip add 1.1.1.1 255.0.0.0
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
《数据网组建》课程
VLAN间路由技术
主讲：丁秀锋
目 录
01 02 03
VLAN间路由 路由器实现 交换机实现
1. VLAN间路由
fei_1/1 fei_1/2 fei_1/3 fei_0/1.1 fei_0/1.2 fei_0/1.3 802.1Q trunk encapsulation
fei_0/1.1 fei_0/1.2 fei_0/1.3
ZXR10(config)#interface fei_0/1.2 ZXR10(config-subif)#encapsulation dot1Q 2 ZXR10(config-subif)#ip add 2.1.1.1 255.0.0.0
ZXR10(config)#interface fei_0/1.3 ZXR10(config-subif)#encapsulation dot1Q 3 ZXR10(config-subif)#ip add 3.1.1.1 255.0.0.0
802.1Q trunk encapsulation
VLAN three
VLAN two
VLAN one
配置： 在路由器单个物理接口配置多个子接口,做802.1Q封装，不同 子接口配置不同VLAN的缺省网关IP地址，交换机上的端口设置 为802.1Q trunk
2. 路由器实现—单臂路由
ZXR10(config)#interface fei_0/1.1 ZXR10(config-subif)#encapsulation dot1Q 1 ZXR10(config-subif)#ip add 1.1.1.1 255.0.0.0
谢谢
主讲：丁秀锋
VLAN three VLAN two VLAN one
特点： 同一机架内集成了路由与交换功能 可见接口都是二层端口（port）
需创建三层接口（interface）并与vlan关联
配置： 为每个VLAN配置逻辑接口（interface）其IP地址为对应VLAN的缺 省网关地址
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院