单臂路由是一种传统的VLAN间通信方式。在这种方式中,普通交换机通过一个特殊的子接口(也称为子接口)与路由器连接,每个子接口对应一个VLAN。路由器作为VLAN间的网关,负责处理不同VLAN间的数据转发。单臂路由的配置相对简单,成本也较低,但它的扩展性较差。当VLAN的数量增多时,流经路由器与交换机之间的流量将大幅增加,可能导致网络瓶颈。
三层交换机是一种更为先进的VLAN间通信方式。三层交换机具有传统的二层交换功能和路由功能,它可以在数据链路层和网络层进行数据转发,实现高速的数据交换。三层交换机的每个VLAN都有一个与之对应的虚拟接口(SVI),这些虚拟接口作为VLAN的网关,负责处理VLAN间的数据转发。三层交换机的配置相对复杂,但它的扩展性和性能都优于单臂路由。
那么,在实际应用中,我们该如何选择这两种方式呢?
一般来说,如果VLAN的数量不多,网络规模较小,可以选择单臂路由方式。这种方式配置简单,成本较低,能够满足基本的需求。但如果VLAN的数量较多,网络规模较大,建议选择三层交换机方式。三层交换机可以实现高速的数据交换,有效解决网络瓶颈问题。
此外,我们还需要了解交换机的三种接口类型:Access、Trunk和Hybrid。Access接口只能属于一个VLAN,一般用于连接计算机端口;Trunk接口可以允许多个VLAN通过,一般用于交换机与交换机之间的连接;Hybrid接口既可以允许多个VLAN通过,也可以用于连接用户计算机。
总之,选择合适的VLAN间通信方式要根据实际的网络需求来决定。单臂路由和三层交换机各有优缺点,关键是要根据自己的网络规模、性能要求和成本预算来选择。同时,了解交换机的三种接口类型对于网络的规划和管理也是非常重要的。
不同VLAN之间相互通信的两种方式,单臂路由、三层交换机,它们分别如何配置呢?哪一种好呢?
要从三个问题开始说起?
1、实现vlan间的通信有哪些方式?
2、它们如何实现?如何配置?
3、它们有什么不同之处?哪一种好?
今天我们来看下,这两种方式是如何来实现vlan间的通信。
案例一:单臂路由实现不同vlan互通
我们知道要实现不同vlan间通信,就必须需要有路由功能,单臂路由组网是由普通交换机与[路由器]组成,所以我们在配置时,要配置交换机与路由。
拓扑图如下:
1、 交换机SW3的具体配置(主要配置vlan和trunk接口)
第一步:
在SW3上创建vlan100、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)。
第二步:
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。
第三步:
使用show vlan显示SW3的vlan配置信息,可以看出配置正确)
第四步:
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。
2、 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)
第一步:
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,用命令encapsulation dot1q 封装),如下所示:
第二步:
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。
pc5与pc6处于不同的vlan,如上所示,他们已能够互通,所以不同vlan间已实现互通。
案例二:三层交换机实现不同vlan间互通
三层交换机的配置我们前面曾多次提到,例子有很多,这里面我们就举个稍显复杂些的例子来举例了,这也是项目中经常会遇到的典型案例。
拓扑图如下:
为了让大家能够更详细的看到代码的注释,我们就不截图,直接发配置代码。
一、目的
1、同一VLAN里的计算机系统能跨交换机相互通信。
2、不同VLAN里的计算机系统也可以相互通信。
3、各vlan信息如下:
vlan10: 192.168.10.1/24
vlan20: 192.168.20.1/24
vlan30: 192.168.30.1/24
4、各pc ip地址及网关如下:
pc机 ip地址 网关
pc1 192.168.10.2/24 192.168.10.1
pc2 192.168.20.2/24 192.168.20.1
pc3 192.168.10.3/24 192.168.10.1
pc4 192.168.20.3/24 192.168.20.1
pc5 192.168.30.2/24 192.168.30.1
pc6 192.168.20.4/24 192.168.20.1
pc7 192.168.30.3/24 192.168.30.1
二、【配置步骤】
1、交换机s0的配置如下:
Switch> en //进入特权模式
Switch#conf t //进入配置模式
Switch(config)#vlan 10 //创建vlan10
Switch(config-vlan)#vlan 20 //创建vlan20
Enter configuration commands, one perline. End with CNTL/Z.
Switch(config)#int fa0/2 //进入端口0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 10 //把端口 0/2划分给vlan10
Switch(config-if)#exit //退出 端口0/2
Switch(config)#int fa0/3 //进入端口0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 20 //把端口0/3划分给vlan20
Switch(config-if)#exit //退出端口0/3
Switch(config)#int fa0/1 //进入端口0/1
Switch(config-if)#switchport mode trunk //端口模式为trunk
Switch(config-if)#
小结:把交换机S0的下面的端口各pc分配各自的vlan,然后把fa0/1口设为trunk,(网络技术联盟圈)因为交换机之间设置了trunk接口,使得不同vlan之间能够通过其他的交换机!
2、交换机s1的配置如下:
Switch>en
Switch#conf t
Enter configuration commands, one perline. End with CNTL/Z.
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#vlan 30
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#int f0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 10
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int f0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 20
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int f0/4
Switch(config-if)#switchport access vlan 30
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int f0/1
Switch(config-if)#switchport mode trunk //端口模式为trunk
交换机s1的配置如s0的基本差不多,代码都一样。
3、交换机s2的配置如下:
Switch>en
Switch#conf t
Enter configuration commands, one perline. End with CNTL/Z.
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#vlan 30
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#int fa0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 20
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int fa0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 30
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int fa0/1
Switch(config-if)#switchport mode trunk
交换机s2的配置如s0、s1的基础差不多,把相应的端口划分到相应的vlan中,没有出现什么新代码。
4、三层交换机3560的配置如下:
Switch>en //进入特权模式
Switch#conf t //进入配置模式
Switch(config)#vlan 10 //创建vlan10
Switch(config-vlan)#vlan 20 //创建vlan20
Switch(config-vlan)#vlan 30 //创建vlan10
Switch(config-vlan)#exit //返回上一级
Switch(config)#int vlan 10 //进入vlan10
Switch(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 //给vlan 10添加ip地址及子网掩码
Switch(config-if)#no shutdown //开启端口
Switch(config-if)#exit //退回 上一极
Switch(config)#int vlan 20 //进入vlan20
Switch(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 //给vlan 20添加ip地址及子网掩码
Switch(config-if)#no shutdown //开启端口
Switch(config-if)#exit //退回上一级
Switch(config)#int vlan 30 //进入vlan30
Switch(config-if)#ip address 192.168.30.1 255.255.255.0 //给vlan 20添加ip地址及子网掩码
Switch(config-if)#no shutdown //开启端口
Switch(config-if)#exit //返回上一级
Switch(config)#int range fa0/2-4 //进入2-4端口
Switch(config-if-range)#switchport mode trunk //端口模式为trunk
Switch#show ip route //显示ip路由
那么这样就配置完成了。
总结
从上面案例可以看出实现不同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。
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。
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。
另外关于交换机的三种接口我们来总结下:
Access类型端口: 只能属于1个VLAN,一般用于连接计算机端口;
Trunk类型端口: 可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN 报文,一般用于交换机与交换机相关的接口。
Hybrid类型端口: 可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN 报文, 可以用于交换机的间连接也可以用于连接用户计算机。