单臂路由与三层交换机

Posted 2021-10-19 热心群众

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一、单臂路由

单臂路由实现不同vlan间通信

1、链路类型

（1）交换机连接主机的端口为access链路
（2）交换机连接路由器的端口为Trunk链路

2、子接口

（1）路由器的物理接口可以被划分成多个逻辑接口
（2）每个子接口对应一个VLAN网段的网关

3、原理

原理：路由器重新封装MAC地址，转换vlan标签
1、配置交换机的链路类型，连接路由器的接口为trunk,连接主机的为access
2、配置vlan标签的封装结构和子接口地址

PCA发送信息给PCB
PCA发送数据帧（源IP地址：10.0.0.10 目的IP地址：20.0.0.20 源MAC地址：000000AAAAAA 目的MAC地址：000000111111 之后的过程中源和目的IP不变，就省略了）发给AR2
经过交换机LSW6的E0/0/3接口，加上vlan10的标识；
到了AR2的子接口g0/0/0.1上，脱去vlan10的标签，转发给子接口g0/0/0.2，然后就打上vlan20的标签，并将数据包（源MAC地址变成：000000111111 目的MAC地址变成：000000BBBBBB）发给PCB；
经过LSW6的E0/0/2接口去掉vlan20的标识，并将数据帧发给PCB，PCB收到信息。

4、配置

以上图为例：AR2的配置
G0/0/0.1的配置
[Huawei]int g0/0/0.10（建议子接口名与vlan id一致）
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 10
配置vlan标签的封装结构（dot1q为IEEE 802.1Q协议，该子接口属于vlan10）
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]ip add 10.0.0.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable
开启向下arp广播请求功能（子接口默认关闭，需要手动开启）

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G0/0/0.2的配置
[Huawei]int g0/0/0.20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 20
（该子接口属于vlan20）
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]ip add 20.0.0.2 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable

（最后最好让端口开启永不关闭）
[Huawei]int g0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown

（查看子接口）
[Huawei]dis ip interface brief

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5、单臂路由的缺陷

• “单臂”为网络骨干链路，容易形成网络瓶颈
• 子接口依然依托于物理接口，应用不灵活
• VLAN间转发需要查看路由表，严重浪费设备资源

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二、三层交换

1、三层交换技术

• 使用三层交换技术实现VLAN间通信
• 三层交换=二层交换+三层转发

三层交换技术的原理： “一次路由，多次交换”
当三层设备接收到一个数据帧，会拆除原数据帧，重新封装新的源MAC地址和目标MAC地址，并且因为帧头部的信息发生变化，最后的帧校验CRC也应当随之改变。

在这个流中的多个数据包，其中只有第一个数据包是有三层交换机的三层引擎来处理的，处理的方式是软件方式，与路由器相同，三层引擎获取了新的2层封装信息后，路由这个数据包。

在第一个数据包转发完成后，在硬件中创建一个MLS条目，用于后续的数据包由硬件执行的重新封装和快速转发。2层数据帧会被重新封装为需要转发的下一个网段的帧格式。

2、MLS条目

MLS是基于CEF(一种基于拓扑转发的模型）的，其关键是两张转发信息表。
（1）转发信息库（FIB）---------记录了主机IP地址和所属vlan
（2）邻接关系表 ----------记录了主机MAC地址和交换机地址
基于CEF的MLs转发过程，即发送单播数据包，通过查找FIB和邻接关系表，重新封装数据帧，从相应端口进行转发。

3、三层交换的配置命令

三层交换机具备路由功能，所以两个VLAN之间可以互相访问，每一个VLAN虚接口就是该网段的网关。

其实三层交换上配置和普通的二层交换机不同的就是多了网络层，多了路由功能，所以配置上也就多了一个vlan接口的配置，主机连交换机时按照之前的配置access即可。下面是vlan接口的配置：
在三层交换机上配置的VLAN接口为虚接口
[Huawei]int Vlanif 10
[Huawei-Vlanif10]ip address 192.168.10.1 24
[Huawei-Vlanif10]dis ip interface brief