VLAN间通信，看完这个就完全懂了（单臂路由和三层交换）-Toy模板网

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第九章：实现VLAN间通信

划分VLAN后，由于广播报文只在同VLAN内转发，所以不同VLAN的用户间不能二层互访，这样能起到隔离广播的作用。但实际应用中，不同VLAN的用户又常有互访的需求，此时就需要实现不同VLAN的用户互访，简称VLAN间通信。

9.1 VLAN通信概述

实际网络部署中一般会将不同IP地址段划分到不同的VLAN，同VLAN且同网段的PC之间可直接进行通信，无需借助三层转发设备，该通信方式被称为二层通信，VLAN之间需要通过三层通信实现互访，三层通信需借助三层设备。

1、Dot1q终结子接口（单臂路由）

子接口是一种三层的逻辑接口，可以实现VLAN间的三层互通。
Dot1q终结子接口适用于通过一个三层以太网接口下接多个VLAN网络的环境。由于不同VLAN的数据流会争用同一个以太网主接口的带宽，网络繁忙时，会导致通信瓶颈。

2、VLANIF接口

VLANIF接口是一种三层的逻辑接口，可以实现VLAN间的三层互通。
VLANIF配置简单，是实现VLAN间互访最常用的一种技术。每个VLAN对应一个VLANIF，在为VLANIF接口配置IP地址后，该接口即可作为本VLAN内用户的网关，对需要跨网段的报文进行基于IP地址的三层转发。但每个VLAN需要配置一个VLANIF，并在接口上指定一个IP子网网段，比较浪费IP地址。

9.2 实验一：Dot1q终结子接口

实验目的

掌握通过配置Dot1q终结子接口方法实现VLAN间互访
深入理解VLAN间互相访问的转发流程

实验拓扑

实验拓扑如图9-1所示：

dot1q termination vid作用,HCIA,网络,tcp/ip,服务器

9-1 Dot1q终结子接口

实验步骤

（1）PC机的网络设置

PC1的配置，在ipv4下选择静态配置，输入对应的ip地址以、子网掩码和网关，然后点击应用。PC2同理，在这里就不在阐述了。PC1的配置如图9-2所示：

dot1q termination vid作用,HCIA,网络,tcp/ip,服务器

图9-2在PC1上手动添加IP地址

PC2的配置如图9-3所示：

dot1q termination vid作用,HCIA,网络,tcp/ip,服务器

图9-3在PC2上手动添加IP地址

（2）：在LSW1上创建vlan 2和3，把g0/0/1口划入到vlan2，把g0/0/2口划入到vlan3，把g0/0/3设置成trunk

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname LSW1

[LSW1]vlan batch 2 3 //创建VLAN 2 和3

[LSW1]interface g0/0/1

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 2 //把g0/0/1口划入到VLAN2

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]quit

[LSW1]interface g0/0/2

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 3 //把g0/0/2口划入到VLAN3

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]quit

[LSW1]interface g0/0/3

[LSW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type trunk //连接路由器的接口因为需要传递多vlan的数据，所以需要配置trunk

[LSW1-GigabitEthernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 2 3 //trunk接口允许vlan2和3通过

[LSW1-GigabitEthernet0/0/3]quit

(3)：在R1上设置单臂路由

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R1

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown //主接口只要打开，不要做其它任何配置

[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R1]interface g0/0/0.2 //设置子接口g0/0/0.2

[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]dot1q termination vid 2 //配置dot1q终结vlan 2，配置了此命令该子接口可以剥离tag标签为vlan 2的数据帧，并且发送数据帧时会将数据帧打上vlan2的tag 标签

[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]ip address 10.1.1.1 24 //配置ip地址

[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]arp broadcast enable //开启arp广播功能，如果终结子接口上未使能ARP广播功能，系统将会直接把该IP报文丢弃，从而不能对该IP报文进行转发。

[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]quit

[R1]interface g0/0/0.3 //设置子接口g0/0/0.3

[R1-GigabitEthernet0/0/0.3]dot1q termination vid 3

[R1-GigabitEthernet0/0/0.3]ip address 10.2.2.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/0.3]arp broadcast enable

[R1-GigabitEthernet0/0/0.3]quit

实验调试

（1）使用pc1访问pc2，可以看到不同vlan的设备可以通过路由设备实现互相通信。，结果显示如图9-4所示：

dot1q termination vid作用,HCIA,网络,tcp/ip,服务器

9-4 PC1上显示的ping程序测试信息

9.3 实验二：VLANIF接口

实验目的

掌握通过配置VLANIF接口方法实现VLAN间互访
深入理解VLAN间互相访问的转发流程

实验拓扑

实验拓扑如图9-5所示：

dot1q termination vid作用,HCIA,网络,tcp/ip,服务器

图9-5 VLANIF接口

实验步骤

PC机IP地址的配置

PC1的配置，在ipv4下选择静态配置，输入对应的ip地址、子网掩码和网关，然后点击应用。PC2同理

PC1的配置如图9-6所示：

dot1q termination vid作用,HCIA,网络,tcp/ip,服务器

图9-6在PC1上手动添加IP地址

PC2的配置如图9-7所示：

dot1q termination vid作用,HCIA,网络,tcp/ip,服务器

图9-7在PC2上手动添加IP地址

在LSW1上创建VLAN，把接口划入到VLAN

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname LSW1

[LSW1]vlan batch 2 3 //创建VLAN2和3

[LSW1]interface g0/0/1

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 2 //g0/0/1属于VLAN2

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]quit

[LSW1]interface g0/0/2

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 3 //g0/0/2属于VLAN3

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]quit

在LSW1上创建VLANIF接口

[LSW1]interface Vlanif 2 //创建vlanif接口，并且在vlanif接口配置ip地址

[LSW1-Vlanif2]ip address 10.1.1.1 24 //设置IP地址

[LSW1-Vlanif2]undo shutdown //打开接口

[LSW1-Vlanif2]quit

[LSW1]interface Vlanif 3

[LSW1-Vlanif3]ip address 10.2.2.1 24

[LSW1-Vlanif3]undo shutdown

[LSW1-Vlanif3]quit

【技术要点】

使用交换机的三层vlan间路由实现不同vlan通信的时候，在网关设备上面配置对应vlan的vlanif接口作为此vlan的网关，并且在vlanif接口配置对应的网关ip地址实现不同网段的数据通信。VLANIF接口是一种三层的逻辑接口，支持VLAN Tag的剥离和添加，因此可以通过VLANIF接口实现VLAN之间的通信。

实验调试

PC1访问PC2，可以看到使用vlanif接口也能够实现不同vlan间的通信。结果显示如图9-8所示：

dot1q termination vid作用,HCIA,网络,tcp/ip,服务器

图9-8 PC1上显示的ping程序测试信息

【思考】：数据怎么转发？

当用户主机PC1发送报文给用户主机PC2时，报文的发送过程如下（假设三层交换机Switch上还未建立任何转发表项）。

- PC1判断目的IP地址跟自己的IP地址不在同一网段，因此，它发出请求网关MAC地址的ARP请求报文，目的IP为网关IP 10.1.1.1，目的MAC为全F。
- 报文到达Switch的接口G0/0/1，Switch给报文添加VID=2的Tag（Tag的VID=接口的PVID），然后将报文的源MAC地址+VID与接口的对应关系（1-1-1,2, IF_1）添加进MAC表。
- Switch检查报文是ARP请求报文，且目的IP是自己VLANIF2接口的IP地址，给PC1应答，并将VLANIF2接口的MAC地址3-3-3封装在应答报文中，应答报文从G0/0/1发出。同时，Switch会将PC1的IP地址与MAC地址的对应关系记录到ARP表。
- PC1收到Switch的应答报文，将Switch的VLANIF2接口的IP地址与MAC地址对应关系记录到自己的ARP表中，并向Switch发送目的MAC为3-3-3、目的IP为PC2的IP地址 10.2.2.2的报文。
- 报文到达Switch的接口G0/0/1，同样给报文添加VID=2的Tag。
- Switch根据报文的源MAC地址+VID与接口的对应关系更新MAC表，并比较报文的目的MAC地址与VLANIF2的MAC地址，发现两者相等，进行三层转发，根据目的IP查找三层转发表，没有找到匹配项，上送CPU查找路由表。
- CPU根据报文的目的IP去找路由表，发现匹配了一个直连网段（VLANIF3对应的网段），于是继续查找ARP表，没有找到，Switch会在目的网段对应的VLAN3的所有接口发送ARP请求报文，目的IP是10.2.2.2。从接口G0/0/2发出。
- PC2收到ARP请求报文，发现请求IP是自己的IP地址，就发送ARP应答报文，将自己的MAC地址包含在其中。同时，将VLANIF3的MAC地址与IP地址的对应关系记录到自己的ARP表中。
- Switch的接口G0/0/2收到PC2的ARP应答报文后，给报文添加VID=3的Tag，并将PC2的MAC和IP的对应关系记录到自己的ARP表中。然后，将PC1的报文转发给PC2，发送前，同样剥离报文中的Tag。同时，将PC2的IP、MAC、VID及出接口的对应关系记录到三层转发表中。

至此，PC1完成对PC2的单向访问。PC2访问PC1的过程与此类似。这样，后续PC1与PC2之间的往返报文，都先发送给网关Switch，由Switch查三层转发表进行三层转发。

9.4 VLAN间通信命令汇总

表9-1列出了本章出现的命令

表9-1 VLAN间通信命令汇总

命令	作用
dot1q termination vid 10	配置子接口Dot1q终结的单层VLAN ID
arp broadcast enable	使能终结子接口的ARP广播功能
interface Vlanif 10	创建VLANIF接口10