網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試技術(shù) 課件 第4章-虛擬局域網(wǎng)間的互聯(lián)( 華三版-04完整版)

第4章

虛擬局域網(wǎng)間的互聯(lián)編著：

秦?zé)鰟诖浣?/p>

通過劃分VLAN，我們成功隔離了不同部門間的廣播，但也中斷了部門間的聯(lián)系。如何實(shí)現(xiàn)VLAN間的互聯(lián)呢？我們之前是以路由器的接口作為網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段間的互聯(lián)的，請(qǐng)大家回顧這種方法并實(shí)現(xiàn)如圖4-1所示拓?fù)?的全網(wǎng)互通。在此基礎(chǔ)上請(qǐng)思考我們能否用類似的方法實(shí)現(xiàn)不同VLAN間的互聯(lián)？答案是肯定的，這種方法稱為多臂路由，做法是有多少個(gè)VLAN需要互聯(lián)，就在交換機(jī)與路由器間連接多少根網(wǎng)線。請(qǐng)大家先不看答案自行配置實(shí)現(xiàn)如圖4-1所示拓?fù)?的全網(wǎng)互通。同時(shí)考慮采用多臂路由時(shí)，互聯(lián)的VLAN數(shù)稍多會(huì)導(dǎo)致路由器接口數(shù)不足的問題。想想看還有比多臂路由更好的方法嗎？更好的方法是將與路由器相連的交換機(jī)端口配成Trunk，從而使交換機(jī)上的多個(gè)VLAN可共用一根網(wǎng)線連接到路由器。但連線另一端的路由器接口又如何識(shí)別多個(gè)VLAN呢？這就涉及到路由器子接口的概念以及802.1q封裝了。請(qǐng)參看圖4-1所示拓?fù)?及后續(xù)講解。4.1通過路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間的互聯(lián)如圖4-1所示，三個(gè)拓?fù)涠冀柚酚善鞒洚?dāng)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)院間電腦的互聯(lián)。4.1.1思科路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)圖4-1思科路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)的三個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫負(fù)?不劃分VLAN，信工學(xué)院和機(jī)電學(xué)院的電腦分別接到各自的交換機(jī)，再進(jìn)一步連接到路由器；拓?fù)?和拓?fù)?只有一臺(tái)交換機(jī)，在交換機(jī)上為兩個(gè)學(xué)院分別劃分VLAN，信工學(xué)院的電腦連接到屬于VLAN10的端口，機(jī)電學(xué)院的電腦連接到屬于VLAN20的端口。其中，拓?fù)?的交換機(jī)使用兩個(gè)分別屬于VLAN10和VLAN20的Access端口連接到路由器；拓?fù)?的交換機(jī)則使用一個(gè)Trunk類型的端口連接到路由器，并將與交換機(jī)連接的路由器接口劃分出兩個(gè)用802.1q封裝的子接口，分屬VLAN10和VLAN20。一、物理隔離網(wǎng)段間路由的配置拓?fù)?是一種沒有劃分VLAN的、不同網(wǎng)段電腦互聯(lián)的拓?fù)洌煌W(wǎng)段的電腦連接到不同交換機(jī)上，物理上隔離，交換機(jī)連接到路由器上，路由器的兩個(gè)接口分別充當(dāng)兩個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)關(guān)、實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。規(guī)劃和配置如下：1.信工學(xué)院電腦的網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃為192.168.1.0/24，缺省網(wǎng)關(guān)指向192.168.1.254；機(jī)電學(xué)院電腦的網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃為192.168.2.0/24，缺省網(wǎng)關(guān)指向192.168.2.254。2.交換機(jī)SW1和SW2不用配置。3.R1的f0/0接口充當(dāng)信工學(xué)院的網(wǎng)關(guān)、f0/1接口充當(dāng)機(jī)電學(xué)院的網(wǎng)關(guān)。命令如下：Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#hostnameR1R1(config)#intfastEthernet0/0R1(config-if)#ipaddress192.168.1.254255.255.255.0R1(config-if)#noshutdownR1(config-if)#exitR1(config)#intfastEthernet0/1R1(config-if)#ipaddress192.168.2.254255.255.255.0R1(config-if)#noshutdownR1(config-if)#endR1#showipinterfacebrief最后，通過ping測(cè)試全網(wǎng)互通。二、多臂路由的配置拓?fù)?是劃分VLAN后，不同VLAN間電腦互聯(lián)的一種實(shí)驗(yàn)拓?fù)?。不同VLAN的電腦連接到同一臺(tái)交換機(jī)上，通過VLAN實(shí)現(xiàn)邏輯上的隔離。不同VLAN屬于不同網(wǎng)段，交換機(jī)為每個(gè)VLAN使用一根網(wǎng)線連接到路由器上，由路由器充當(dāng)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)不同VLAN網(wǎng)段間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。規(guī)劃和配置如下：1.電腦的規(guī)劃配置與拓?fù)?一樣。2.交換機(jī)SW2新建VLAN10和VLAN20。將f0/1-9、f0/23劃分到VLAN10，將f0/10-19、f0/24劃分到VLAN20，信工學(xué)院的電腦、路由器R2的f0/0接口連接到屬于VLAN10的端口，機(jī)電學(xué)院的電腦、路由器R2的f0/1接口連接到屬于VLAN20的端口。命令如下：Switch>enableSwitch#configureterminalSwitch(config)#hostnameSW2SW2(config)#vlan10SW2(config-vlan)#namexinGongSW2(config-vlan)#exitSW2(config)#vlan20SW2(config-vlan)#namejiDianSW2(config-vlan)#exitSW2(config)#interfacerangef0/1-9,f0/23SW2(config-if-range)#switchportmodeaccessSW2(config-if-range)#switchportaccessvlan10SW2(config-if-range)#exitSW2(config)#interfacerangef0/10-19,f0/24SW2(config-if-range)#switchportmodeaccessSW2(config-if-range)#switchportaccessvlan20SW2(config-if-range)#endSW2#showvlanbrief3.路由器R2的f0/0接口充當(dāng)信工學(xué)院的網(wǎng)關(guān)，R2的f0/1接口充當(dāng)機(jī)電學(xué)院的網(wǎng)關(guān)。配置命令與拓?fù)?相同。最后，通過ping測(cè)試全網(wǎng)互通。三、單臂路由的配置與拓?fù)?類似，拓?fù)?是劃分VLAN后，不同VLAN的電腦間互聯(lián)的另一種實(shí)驗(yàn)拓?fù)?。這種連接方式中，交換機(jī)僅使用一根網(wǎng)線連接到路由器，交換機(jī)上的多個(gè)VLAN都是通過這根網(wǎng)線傳輸?shù)铰酚善魃系?，這種連接方式稱為單臂路由。單臂路由較好的解決了當(dāng)交換機(jī)VLAN數(shù)量較大時(shí)，路由器有限的接口無法提供足夠的連接的問題。單臂路由的規(guī)劃和配置如下：1.電腦的規(guī)劃和配置與拓?fù)?一樣。2.交換機(jī)SW3新建VLAN10和VLAN20。將f0/1-9劃分到VLAN10，將f0/10-19劃分到VLAN20，信工學(xué)院的電腦連接到屬于VLAN10的端口，機(jī)電學(xué)院的電腦連接到屬于VLAN20的端口。將f0/24設(shè)置為trunk模式，連接到路由器R3的f0/0接口。路由器R3的f0/0接口將會(huì)被劃分出兩個(gè)子接口，分別與從交換機(jī)SW3來VLAN10和VLAN20對(duì)接。命令如下：Switch>enableSwitch#configureterminalSwitch(config)#hostnameSW3SW3(config)#vlan10SW3(config-vlan)#namexinGongSW3(config-vlan)#exitSW3(config)#vlan20SW3(config-vlan)#namejiDianSW3(config-vlan)#exitSW3(config)#interfacerangef0/1-9SW3(config-if-range)#switchportmodeaccessSW3(config-if-range)#switchportaccessvlan10SW3(config-if-range)#exitSW3(config)#interfacerangef0/10-19SW3(config-if-range)#switchportmodeaccessSW3(config-if-range)#switchportaccessvlan20SW3(config-if-range)#endSW3#showvlanbrief

4.將路由器R3的f0/0劃分為兩個(gè)子接口，子接口f0/0.10用802.1q封裝到VLAN10,充當(dāng)信工學(xué)院的網(wǎng)關(guān)；子接口f0/0.20用802.1q封裝到VLAN20,充當(dāng)機(jī)電學(xué)院的網(wǎng)關(guān)。命令如下：Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#hostnameR3R3(config)#interfacefastEthernet0/0R3(config-if)#noshutdownR3(config-if)#exitR3(config)#interfacefastEthernet0/0.10R3(config-subif)#encapsulationdot1Q10R3(config-subif)#ipaddress192.168.1.254255.255.255.0R3(config-subif)#exitR3(config)#interfacefastEthernet0/0.20R3(config-subif)#encapsulationdot1Q20R3(config-subif)#ipaddress192.168.2.254255.255.255.0R3(config-subif)#endR3#showipinterfacebrief

最后，通過ping測(cè)試全網(wǎng)互通。4.1.2華為路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)

下面在eNSP中搭建如圖4-2所示拓?fù)?。以此為例介紹華為設(shè)備通過單臂路由實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)的方法。

1.電腦的IP地址按圖中的規(guī)劃進(jìn)行配置，PC1和PC2的網(wǎng)關(guān)指向192.168.1.254，PC3和PC4的網(wǎng)關(guān)指向192.168.2.254。圖4-2華為路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

2.交換機(jī)SW1的配置如下：<Huawei>system-view //從用戶視圖進(jìn)入系統(tǒng)視圖[Huawei]sysnameSW1//將交換機(jī)命名為SW1[SW1]vlan10//創(chuàng)建VLAN10[SW1-vlan10]descriptionxinGong//描述VLAN10規(guī)劃給信工學(xué)院[SW1-vlan10]quit[SW1]vlan20[SW1-vlan20]descriptionjiDian//描述VLAN20規(guī)劃給機(jī)電學(xué)院[SW1-vlan20]quit[SW1]port-groupgroup-memberEthernet0/0/1toEthernet0/0/9//進(jìn)入由“端口組成員E0/0/1到E0/0/9”組成的端口組配置模式[SW1-port-group]portlink-typeaccess//端口的鏈路類型指定為access[SW1-port-group]portdefaultvlan10//把這些端口劃分給VLAN10[SW1-port-group]quit//返回上一層配置模式[SW1]port-groupgroup-memberEthernet0/0/10toEthernet0/0/19[SW1-port-group]portlink-typeaccess[SW1-port-group]portdefaultvlan20[SW1-port-group]quit[SW1]interfaceEthernet0/0/22[SW1-Ethernet0/0/22]portlink-typetrunk//端口的鏈路類型指定為trunk[SW1-Ethernet0/0/22]porttrunkallow-passvlanall//允許所有VLAN通過。華為交換機(jī)的trunk端口默認(rèn)拒絕所以VLAN通過，此處指明允許所有VLAN通過。

3.路由器R1的配置如下：<Huawei>system-view//從用戶視圖進(jìn)入系統(tǒng)視圖[Huawei]sysnameR1//將路由器命名為R1[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/0.10//進(jìn)入子接口g0/0/0.10視圖[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1qterminationvid10//為子接口封裝802.1q協(xié)議，子接口的vlanid是10[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]ipaddress192.168.1.25424//為子接口配置IP地址和子網(wǎng)掩碼長度[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]arpbroadcastenable//開啟子接口的ARP廣播功能。[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]quit//退出子接口，返回上一層[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/0.20//進(jìn)入子接口g0/0/0.20視圖[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]dot1qterminationvid20//為子接口封裝802.1q協(xié)議，子接口的vlanid是20[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]ipaddress192.168.2.25424//為子接口配置IP地址和子網(wǎng)掩碼長度[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]arpbroadcastenable//開啟子接口的ARP廣播功能

最后，通過ping測(cè)試確認(rèn)全網(wǎng)能互通。4.1.3華三路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)下面在HCL中搭建如圖4-3所示拓?fù)?。以此為例介紹華三設(shè)備通過單臂路由實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)的方法。圖4-3華三路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

1.各電腦按圖中的規(guī)劃進(jìn)行配置。如4-4圖所示，先啟用接口，再在“靜態(tài)”欄中配置接口的地址、掩碼和IPv4網(wǎng)關(guān)信息，最后啟用“靜態(tài)”配置的IPv4地址。圖4-4PC3的配置界面

2.交換機(jī)SW1的配置，命令如下：<H3C>system-view[H3C]sysnameSW1[SW1]vlan10//將g1/0/1-g1/0/9劃分給VLAN10[SW1-vlan10]namexingong[SW1-vlan10]portGigabitEthernet1/0/1toGigabitEthernet1/0/9[SW1-vlan10]quit[SW1]vlan20//將g1/0/10-g1/0/19劃分給VLAN20[SW1]namejidian[SW1-vlan20]portg1/0/10tog1/0/19[SW1]interfaceg1/0/24//將g1/0/24設(shè)置為trunk端口，并允許所以VLNA通過[SW1-GigabitEthernet1/0/24]portlink-typetrunk[SW1-GigabitEthernet1/0/24]porttrunkpermitvlanall

3.查看SW1的配置結(jié)果，命令如下：[SW1]displayvlan[SW1]displayvlan10[SW1]displayvlan20[SW1]displayinterfaceGigabitEthernet1/0/24

4.路由器R1的配置及查看，命令如下：[R1]interfaceg0/0.10//把子接口g0/0.10劃分給vlan10并為其配置IP地址[R1-GigabitEthernet0/0.10]vlan-typedot1qvid10[R1-GigabitEthernet0/0.10]ipaddress192.168.1.25424[R1-GigabitEthernet0/0.10]quit[R1]interfaceg0/0.20//把子接口g0/0.20劃分給vlan20并為其配置IP地址[R1-GigabitEthernet0/0.20]vlan-typedot1qvid20[R1-GigabitEthernet0/0.20]ipaddress192.168.2.25424[R1-GigabitEthernet0/0.20]quit[R1]displayipinterfacebrief//查看配置結(jié)果

5.通過ping測(cè)試確認(rèn)全網(wǎng)互通。4.2通過三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間的互聯(lián)

單臂路由雖解決了路由器接口數(shù)量有限的問題，但由于單臂鏈路需要承擔(dān)各VLAN的流量，當(dāng)VLAN數(shù)量較多時(shí)，單臂鏈路將面臨帶寬不足的問題。另外，中低端路由器采用軟件轉(zhuǎn)發(fā)還面臨著性能不高的問題。三層交換機(jī)的引入則較好的解決了這些問題。三層交換機(jī)將“二層交換機(jī)”和“路由器”的功能融合在一起，只需在三層交換機(jī)上為各VLAN的虛接口配置地址，充當(dāng)各VLAN的網(wǎng)關(guān)，即可實(shí)現(xiàn)邏輯隔離的VLAN間的互通。VLAN的虛接口也稱為VLANIF邏輯接口、SVI接口。4.2.1思科三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)

在PacketTracer中搭建如圖4-5所示的拓?fù)?，通過思科三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)。圖4-5思科三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

1.各電腦按如圖所示的規(guī)劃，配置IP地址和缺省網(wǎng)關(guān)。

2.思科三層交換機(jī)SW1的配置，命令如下：Switch>enableSwitch#configureterminalSwitch(config)#hostnameSW1SW1(config)#iprouting//開啟三層交換機(jī)的路由功能SW1(config)#vlan10//為各部門創(chuàng)建VLANSW1(config-vlan)#vlan20SW1(config-vlan)#vlan30SW1(config-vlan)#exitSW1(config)#interfaceranf0/1-2//將各端口劃分到相應(yīng)VLANSW1(config-if-range)#switchportaccessvlan10SW1(config-if-range)#exitSW1(config)#interfaceranf0/3-4SW1(config-if-range)#switchportaccessvlan20SW1(config-if-range)#exitSW1(config)#interfacerangef0/5-6SW1(config-if-range)#switchportaccessvlan30SW1(config-if-range)#exitSW1(config)#interfacevlan10//為各VLAN的虛接口配置地址充當(dāng)網(wǎng)關(guān)SW1(config-if)#ipaddress192.168.1.254255.255.255.0SW1(config-if)#noshutdownSW1(config-if)#exitSW1(config)#interfacevlan20SW1(config-if)#ipaddress192.168.2.254255.255.255.0SW1(config-if)#noshutdownSW1(config-if)#exitSW1(config)#interfacevlan30SW1(config-if)#ipaddress192.168.3.254255.255.255.0SW1(config-if)#noshutdown3.測(cè)試各部門的電腦間能互相ping通。4.2.2華為三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)

在eNSP中搭建如圖4-6所示的拓?fù)?，通過華為三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)。

圖4-6華為三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

1.各電腦按如圖所示的規(guī)劃，配置IP地址和缺省網(wǎng)關(guān)。

2.華為三層交換機(jī)RS1的配置，命令如下：<Huawei>system-view [Huawei]sysnameRS1[RS1]vlanbatch102030//為各部門創(chuàng)建VLAN[RS1]port-groupgroup-memberEthernet0/0/1Ethernet0/0/2[RS1-port-group]portlink-typeaccess[RS1-port-group]portdefaultvlan10//將各相應(yīng)端口劃分到相應(yīng)VLAN[RS1-port-group]quit[RS1]port-groupgroup-memberEthernet0/0/3Ethernet0/0/4[RS1-port-group]portlink-typeaccess[RS1-port-group]portdefaultvlan20[RS1-port-group]quit[RS1]port-groupgroup-memberEthernet0/0/5Ethernet0/0/6[RS1-port-group]portlink-typeaccess[RS1-port-group]portdefaultvlan30[RS1]interfacevlanif10//為各VLAN的虛接口配置地址充當(dāng)網(wǎng)關(guān)[RS1-Vlanif10]ipaddress192.168.1.25424[RS1-Vlanif10]quit[RS1]interfacevlanif20[RS1-Vlanif20]ipaddress192.168.2.25424[RS1-Vlanif20]quit[RS1]interfacevlanif3