不同VLAN之间相互通信的两种方式（单臂路由、三层交换）
发布时间：2015-06-17 12:07:43作者：知识屋
不同VLAN之间相互通信的两种方式（单臂路由、三层交换）
试验环境：东郊二楼第三机房
试验设备：Catalyst 2950-24（SW3）
Cisco 2611(R2)
Catalyst 3750 SERIES (带两个SD接口，S8----SW-2L)
真机（PC5、PC6）。
试验目的：
1、通过单臂路由实现不同VLAN之间的通信
2、通过三层交换路由功能实现不同VLAN之间的通信
网络拓扑图：
1、单臂路由实现不同VLAN互通试验网络拓扑图
2、三层交换实现不同VLAN互通实验网络拓扑图
实验步骤：
单臂路由实现不同VLAN互通试验步骤
一、 交换机SW3的具体配置（主要配置vlan和trunk接口）
1、在SW3上创建vlan 100、vlan200、vlan300，名称依次为caiwu、xiaoshou、gongcheng。（创建vlan既可以在vlan database中，也可以在全局模式下配置，本实验是在vlan database中配置的）
2、在全局模式下，将f0/1 – 5号端口划分到vlan 100中，f0/6– 10口划分到vlan 200中，f0/11 – 15号端口划分到vlan 300中，并全部配置成access模式。
3、使用show vlan显示SW3的vlan配置信息，可以看出配置正确）
4、交换机如果通过路由器实现VLAN之间的通信，需要将连接交换机的端口配置成trunk模式，只有trunk线路才能使vlan通过。
二、 路由器R2的具体配置（通过配置路由器子接口封装之后作为每一个vlan的网关）
1、在路由器（R2）与交换机（SW3）的端口上配置子接口，每个子接口的IP地址是每个VLAN的网关地址（也可以理解为下一跳地址），并在子接口上封装802.1Q协议（交换机通用封装模式）。也可以封装ISL协议（cisco专用协议，不兼容802.1Q）。
2、将PC5和PC6分别连接到交换机SW3的f0/6和f0/1上，然后配置PC5的IP地址为192.168.2.1/24，网关为192.168.2.254。PC6的IP地址为192.168.1.1，网关为192.168.1.254。然后用PC5 ping PC6，看是否能ping通。
三层交换实现不同VLAN互通实验
一、 利用VTP协议，实现VLAN配置的一致性。
注意：SW3的F0/24端口已经设置为trunk模式了，而cisco catalyst 3750交换机的接口默认情况下为动态协商方式，双方主动协商成trunk链路。也可以手动进行设置。
1、配置SW3为VTP服务器模式，域名为benet.com。为其它交换机提供VTP通告，从而实现vlan配合的一致性。
2、配置三层交换机SW-2L（R8）的域名为benet.com，模式为client模式。接受SW3的vlan通告。
3、从下面的图中可以看出，SW-2L已经学习到了SW-2L的VTP通告信息。（注意：不学习端口划分）
4、在三层交换机SW-2L上配置启动路由功能（必须启用路由功能，否则三层交换机的功能也就等价于二层交换机）。
5、在三层交换机S2-2L上配置各VLAN的IP地址，也就是各VLAN的网关。（三层交换机支持各VLAN之间的路由相当于单臂路由上子接口配置的IP地址，配置方法与配置VLAN1（管理）的IP地址命令相同）。
6、配置完之后，可以通过show ip route查看直连的路由信息。
7、查看三层交换机SW-2L的FIB表（FIB表类似于路由表，包含路由表中的转发信息的镜像。当网络拓扑发生变化的时候，路由表也将被更新，而FIB也将随之变化。FIB中包含下一跳地址信息，这些信息也是根据路由表中的信息得到的。）
8、查看邻居关系表。
9、将PC5和PC6分别连接到交换机SW3的f0/6和f0/1上，然后配置PC5的IP地址为192.168.2.1/24，网关为192.168.2.254。PC6的IP地址为192.168.1.1，网关为192.168.1.254。然后用PC5 ping PC6，看是否能ping通。
试验总结：从试验过程中可以看出实现不同VLAN之间的两种方式，一个是通过单臂路由实现，另一个是通过三层交换的路由功能实现的，可以说不同VLAN之间的通信必须通过路由功能才能实现通信。其次，不同网段之间都需要配置下一跳地址（网关）才能通信。那么什么时候用单臂路由，什么时候选择三层交换呢。单臂路由是不具有扩展性的，为什么这么说呢，如果VLAN的数量不断增加，流经路由器与交换机之间链路的流量也变得非常大，这时，这条链路也就成为了整个网络的瓶颈，即使你网络的带宽再快，也是如此。因此，当网络不断增大，划分的VLAN不断增多的时候，就需要配置三层交换机的路由功能，实现不同VLAN之间的通信（三层交换机的数据表的吞吐量通常为数百万pps，而传统路由器的吞吐量只有10kpps~1Mpps，其次三层交换机是通过硬件来交换和路由选择数据包的，吞吐量当然大了，甚至接近于线速。而路由器只是通过虚拟子接口来交换和路由选择数据包的，不是硬件实施的，吞吐量也就变的小了。
总之一句话：三层交换技术在第三层实现了数据包的高速转发，从而解决了传统路由器低速、负责所造成的网络瓶颈问题。
试验环境：东郊二楼第三机房
试验设备：Catalyst 2950-24（SW3）
Cisco 2611(R2)
Catalyst 3750 SERIES (带两个SD接口，S8----SW-2L)
真机（PC5、PC6）。
试验目的：
1、通过单臂路由实现不同VLAN之间的通信
2、通过三层交换路由功能实现不同VLAN之间的通信
网络拓扑图：
1、单臂路由实现不同VLAN互通试验网络拓扑图
2、三层交换实现不同VLAN互通实验网络拓扑图
实验步骤：
单臂路由实现不同VLAN互通试验步骤
一、 交换机SW3的具体配置（主要配置vlan和trunk接口）
1、在SW3上创建vlan 100、vlan200、vlan300，名称依次为caiwu、xiaoshou、gongcheng。（创建vlan既可以在vlan database中，也可以在全局模式下配置，本实验是在vlan database中配置的）
2、在全局模式下，将f0/1 – 5号端口划分到vlan 100中，f0/6– 10口划分到vlan 200中，f0/11 – 15号端口划分到vlan 300中，并全部配置成access模式。
3、使用show vlan显示SW3的vlan配置信息，可以看出配置正确）
4、交换机如果通过路由器实现VLAN之间的通信，需要将连接交换机的端口配置成trunk模式，只有trunk线路才能使vlan通过。
二、 路由器R2的具体配置（通过配置路由器子接口封装之后作为每一个vlan的网关）
1、在路由器（R2）与交换机（SW3）的端口上配置子接口，每个子接口的IP地址是每个VLAN的网关地址（也可以理解为下一跳地址），并在子接口上封装802.1Q协议（交换机通用封装模式）。也可以封装ISL协议（cisco专用协议，不兼容802.1Q）。
2、将PC5和PC6分别连接到交换机SW3的f0/6和f0/1上，然后配置PC5的IP地址为192.168.2.1/24，网关为192.168.2.254。PC6的IP地址为192.168.1.1，网关为192.168.1.254。然后用PC5 ping PC6，看是否能ping通。
三层交换实现不同VLAN互通实验
一、 利用VTP协议，实现VLAN配置的一致性。
注意：SW3的F0/24端口已经设置为trunk模式了，而cisco catalyst 3750交换机的接口默认情况下为动态协商方式，双方主动协商成trunk链路。也可以手动进行设置。
1、配置SW3为VTP服务器模式，域名为benet.com。为其它交换机提供VTP通告，从而实现vlan配合的一致性。
2、配置三层交换机SW-2L（R8）的域名为benet.com，模式为client模式。接受SW3的vlan通告。
3、从下面的图中可以看出，SW-2L已经学习到了SW-2L的VTP通告信息。（注意：不学习端口划分）
4、在三层交换机SW-2L上配置启动路由功能（必须启用路由功能，否则三层交换机的功能也就等价于二层交换机）。
5、在三层交换机S2-2L上配置各VLAN的IP地址，也就是各VLAN的网关。（三层交换机支持各VLAN之间的路由相当于单臂路由上子接口配置的IP地址，配置方法与配置VLAN1（管理）的IP地址命令相同）。
6、配置完之后，可以通过show ip route查看直连的路由信息。
7、查看三层交换机SW-2L的FIB表（FIB表类似于路由表，包含路由表中的转发信息的镜像。当网络拓扑发生变化的时候，路由表也将被更新，而FIB也将随之变化。FIB中包含下一跳地址信息，这些信息也是根据路由表中的信息得到的。）
8、查看邻居关系表。
9、将PC5和PC6分别连接到交换机SW3的f0/6和f0/1上，然后配置PC5的IP地址为192.168.2.1/24，网关为192.168.2.254。PC6的IP地址为192.168.1.1，网关为192.168.1.254。然后用PC5 ping PC6，看是否能ping通。
试验总结：从试验过程中可以看出实现不同VLAN之间的两种方式，一个是通过单臂路由实现，另一个是通过三层交换的路由功能实现的，可以说不同VLAN之间的通信必须通过路由功能才能实现通信。其次，不同网段之间都需要配置下一跳地址（网关）才能通信。那么什么时候用单臂路由，什么时候选择三层交换呢。单臂路由是不具有扩展性的，为什么这么说呢，如果VLAN的数量不断增加，流经路由器与交换机之间链路的流量也变得非常大，这时，这条链路也就成为了整个网络的瓶颈，即使你网络的带宽再快，也是如此。因此，当网络不断增大，划分的VLAN不断增多的时候，就需要配置三层交换机的路由功能，实现不同VLAN之间的通信（三层交换机的数据表的吞吐量通常为数百万pps，而传统路由器的吞吐量只有10kpps~1Mpps，其次三层交换机是通过硬件来交换和路由选择数据包的，吞吐量当然大了，甚至接近于线速。而路由器只是通过虚拟子接口来交换和路由选择数据包的，不是硬件实施的，吞吐量也就变的小了。
总之一句话：三层交换技术在第三层实现了数据包的高速转发，从而解决了传统路由器低速、负责所造成的网络瓶颈问题。
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