VLAN間路由教學案例的設計與實現

崔建濤，楊 華，崔 霄，尤春朝，胡彩彩

（鄭州輕工業學院 軟件學院 河南 鄭州 450000）

VLAN間路由教學案例的設計與實現

崔建濤，楊 華，崔 霄，尤春朝，胡彩彩

（鄭州輕工業學院 軟件學院 河南 鄭州 450000）

為了解決不同VLAN間路由的問題，設計了三個基于交換路由技術的VLAN間路由教學案例，并詳細介紹了案例的實現過程。經反復測試，所設計的VLAN間路由網絡運行穩定可靠，成功解決了不同VLAN間路由的問題。本案例有利于更好理解不同VLAN間通信的原理，也為廣大科技工作者提供了有益的參考。

案例；虛擬局域網；路由；接口

1 引言

一個VLAN對應一個廣播域，對應一個子網，因此VLAN之間的通信需要通過路由器或三層交換機來實現，也稱作VLAN間路由[1，2，3]。本文主要介紹三種VLAN 間路由教學案例的設計與實現。

2 案例1

通過多條物理路徑將路由器連接到局域網交換機，如圖1所示。每個VLAN具有一條獨立的物理路徑。為網絡層設備上的物理接口配置IP 地址之后，路由表里便具有到達所有子網的C路由（直連connected）[1]，從而實現不同VLAN 間的路由。

2.1 案例1拓撲圖

圖1 案例1拓撲圖

2.2 案例1VLAN、接口及地址表

案例1的VLAN、接口及地址表，如表1(a)-(b)所示。

表1(a) 案例1的VLAN、子網及接口對應關系

表1(b) 案例1的接口及IP地址表

2.3 案例1實現

交換機SW1配置腳本：

Switch〉enable

Switch#configure terminal

Switch(config)#host SW1

SW1(config)#vlan 10

SW1(config-vlan)#name 10

SW1(config-vlan)#exi

SW1(config)#vlan 20

SW1(config-vlan)#name 20

SW1(config-vlan)#exi

SW1(config)#inter range fas0/1，fas0/23

SW1(config-if)#sw acc vlan 10

SW1(config-if)#exi

SW1(config)#inter range fas 0/2，fas0/24

SW1(config-if)#sw acc vlan 20

SW1(config-if)#exi

SW1(config)#end

SW1#write

路由器Router配置腳本：

Router〉enable

Router#configure terminal

Router(config)#inter fas 0/0

Router(config-if)#ip addr 192.168.10.254 255.255.255.0

Router(config-if)#no shutd

Router(config-if)#exit

Router(config)#inter fas 0/1

Router(config-if)#ip addr 192.168.20.254 255.255.255.0

Router(config-if)#no shutd

Router(config-if)#end

Router#write

2.4 案例1連通性測試

在PC1上測試到PC2的連通性，測試結果正常，反之亦然。在路由器上測試到PC1、PC2的連通性，測試結果正常。執行Router#show ip route查看路由表，輸出C 192.168.10.0/24、C 192.168.20.0/24兩條直連路由，分別對應Fa0/0、Fa0/1兩個物理接口。

3 案例2

在由器和交換機之間創建一條fastethernet連接，并將這條連接配置為802.1Q Trunk中繼，通過這條TRUNK在路由器和交換機之間傳輸所有VLAN通信量[2]，如圖2所示。在路由器的快速以太網端口上創建子接口，并在這些子接口上封裝dot1q，并為每個子接口配置IP地址，即可為每個VLAN對應一個IP網關地址。

3.1 案例2拓撲圖

圖2 案例2拓撲圖

3.2 案例2的VLAN、接口及地址表

案例2的VLAN、接口及地址表，如表2(a)-(b)所示。

表2(a) 案例1的VLAN、子網及接口對應關系

表2(b) 案例2的接口及IP地址表

3.3 案例2實現

交換機SW1配置腳本：

Switch〉enable

Switch#configure terminal

Switch(config)#host SW1

SW1(config)#vlan 10

SW1(config-vlan)#nam V10

SW1(config-vlan)#exi

SW1(config)#vlan 20

SW1(config-vlan)#nam V20

SW1(config-vlan)#exi

SW1(config)#inter fas0/1

SW1(config-if)#switchp acc vlan 10

SW1(config-if)#exi

SW1(config)#inter fas 0/2

SW1(config-if)#switchp acc vlan 20

SW1(config-if)#exi

SW1(config)#inter fas 0/23

SW1(config-if)#switchp mode trunk

SW1(config-if)#exi

SW1(config)#end

SW1#write

路由器Router配置腳本：

Router(config)#inter fas 0/0

Router(config-if)#no shutd

Router(config-if)#exi

Router(config)#inter fas0/0.10

Router(config-subif)#encaps dot1Q 10

Router(config-subif)#ip addr 192.168.10.254 255.255.255.0

Router(config-subif)#exi

Router(config)#inter fas0/0.20

Router(config-subif)#encaps dot1Q 20

Router(config-subif)#ip addr 192.168.20.254 255.255.255.0

Router(config-subif)#end

Router#wr

3.4 案例2連通性測試

在PC1上測試到PC2的連通性，測試結果正常，反之亦然。在路由器上測試到PC1、PC2的連通性，測試結果正常。執行Router#show ip route查看路由表，輸出C 192.168.10.0/24、C 192.168.20.0/24兩條直連路由，分別對應Fa0/0.10、Fa0/0.20兩個子接口。

4 案例3

此方案綜合了案例1和案例2的特點，使用核心交換機代替原來的路由器和二層交換機，如圖3所示。為每個VLAN對應一個IP網關地址（使用SVI接口），并啟用核心交換機上的路由功能[3]。

4.1 案例3拓撲圖

圖3 案例3拓撲圖

4.2 案例3VLAN、接口及地址表

案例3的VLAN、接口及地址表，如表3(a)-(b)所示。

表3(a) 案例1的VLAN、子網及接口對應關系

表3(b) 案例3 的接口及IP地址表

4.3 案例3實現

核心交換機Switch配置腳本：

Switch〉enable

Switch#configure terminal

Switch(config)#vlan 10

Switch(config-vlan)#name V10

Switch(config-vlan)#exi

Switch(config)#vlan 20

Switch(config-vlan)#name V20

Switch(config-vlan)#exi

Switch(config)#inter vlan 10

Switch(config-if)#ip addr 192.168.10.254 255.255.255.0

Switch(config-if)#exi

Switch(config)#inter vlan 20

Switch(config-if)#ip addr 192.168.20.254 255.255.255.0

Switch(config-if)#exi

Switch(config)#inter fas 0/1

Switch(config-if)#switchp mode acc

Switch(config-if)#switchp acc vlan 10

Switch(config-if)#exi

Switch(config)#inter fas 0/2

Switch(config-if)#switchp mode acc

Switch(config-if)#switchp acc vlan 20

Switch(config)#ip routing

Switch(config)#end

Switch#wr

4.4 案例3測試

在PC1上測試到PC2的連通性，測試結果正常，反之亦然[4，5]。在核心交換上測試到PC1、PC2的連通性，測試結果正常。執行Switch#show ip route，查看路由表輸出C 192.168.10.0/24、C 192.168.20.0/24，分別對應Vlan10、Vlan20接口。

5 結語

方案1每個VLAN占用一個獨立的物理鏈路，簡單明了，易于理解，但局限性在于，隨著VLAN數量的增多，占用路由器上的快速以太網接口也越多。方案2使用子接口，并封裝802.1Q，僅占用路由器上的一個快速以太網接口，最節約路由器物理接口，但局限性在于，隨著VLAN數量的增多，單個接口的帶寬有限，容易形成VLAN間通信的瓶頸。方案3綜合了方案1和方案2的優點，使用具有交換、路由功能的三層交換機，性能強大，因此是目前實現VLAN間路由的最佳選擇。本文設計了基于交換路由技術的VLAN間路由教學案例，并詳細介紹了案例的實現過程，成功解決了不同VLAN間互通的問題[6]。本文有利于理解VLAN間通信的工作原理，也為廣大科技工作者研究網絡互聯提供了有益參考。

[1]馮煥華，任翔，呂尉.基于思科模擬器實現VLAN之間跨設備通信的方案研究[J].云南大學學報(自然科學版)，2017，39( S1)：36-40.

[2］劉燕.基于思科模擬器三層交換機實現VLAN 間路由實驗的設計與實現［J］.價值工程，2016，(14)：219-221.

[3]孟麗.單臂路由及三層交換機實現 VLAN 通信的比較[J].電腦知識與技術，2016(06)：23-25.

[4]李輝，崔建濤.基于OSPF的幀中繼Hub-Spoke拓撲多點接口網絡的研究[J].鄭州輕工業學院學報(自然科學版)，2011，26(03)：77-80.

[5]崔建濤，張玲.基于OSPF和幀中繼多點接口的網絡工程教學案例設計[J].中國新通信，2016，(01)：106-107.

[6]崔建濤.一種認證環境下Internet共享接入的教學案例研究[J].信息記錄材料，2016，(17)：109-111.

TP311.11 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）01-0133-04

河南省高等學校2014年重點科研項目(15A520108)。作者簡介：崔建濤（1979-），男，漢族，河南鄭州人，副教授，碩士，研究方向：網絡技術。