当前课程知识点：网络技术与应用 > 第5讲 IP和网络互连 > 5.6 三层交换机与VLAN间通信过程 > 5.6-2单臂路由器实现VLAN间通信过程
学习了用多端口路由器来互连不同VLAN的原理以后
下面学习单臂路由器实现VLAN间通信过程
首先学习单臂路由器的工作原理
然后在PT软件当中演示Cisco单臂路由器
实现VLAN互连的配置过程
用多端口的路由器互连不同的VLAN
要求每个VLAN 连接路由器的一个端口
但是 由于VLAN的动态性
事先无法确定VLAN的数量
因此 VLAN的数量无法确定
那么路由器的端口数量也无法确定
VLAN的数量在网络的运行过程当中
可能随时还会发生改变
因此 在实际的运行过程当中
用多端口路由器实现VLAN之间的互连是不可行的
为此就产生了一种利用单端口实现VLAN互连的技术
就是单臂路由 单端口实现VLAN之间的互连
下面看一下通过单臂路由器实现VLAN互连的工作原理
比如 这是3个VLAN
3个VLAN通过一个共享端口连接到路由器的一个端口当中
我们把这种东西单端口实现VLAN互连的方式称为单臂路由
单臂路由实现VLAN之间通信需要解决哪些问题呢
每个VLAN至少要连接一个路由器的路由接口
每一个路由接口对应一个VLAN
但是现在路由器只有一个端口
那么怎么办呢
我们可以用这样的办法来解决
就是把这样一个单个物理端口分解为多个逻辑接口
然后让每一个逻辑接口绑定一个VLAN
然后为每个逻辑接口配置一个IP地址和子网掩码
比如这个路由器分成三个逻辑接口
一个是绑定VLAN2 给它分配一个IP地址
是192.1.1.254 网络号是24位
用另外一个逻辑接口绑定VLAN3 给它分配一个IP地址
是192.1.2.254
再用一个逻辑接口绑定VLAN4
它的IP地址是192.1.3.254
绑定VLAN里终端的IP地址和默认网关 子网掩码
就可以进行配置了
比如 VLAN2里的终端A的默认网关就是192.1.1.254
终端B的默认网关就是192.1.2.254
终端C的默认网关就是192.1.3.254
配置了每一个逻辑接口的IP地址和子网掩码以后
路由器的路由表生成这样三项直连路由项
我们在路由表里可以看到
这个直连路由项当中的输出接口是相应的VLAN
与路由器相连的交换机的端口必须是共享端口
每一个VLAN都是通过这样一个端口
把它的数据传输给路由器
这是一个共享端口
路由器根据共享端口传输给它的MAC帧
根据VLAN的标识符来确定接收MAC帧的逻辑接口
下面看一下从终端A到终端C的IP分组的传输过程
首先 终端A根据它的默认网关地址192.1.1.254
解析到它的MAC地址MAC R
然后IP分组封装成一个MAC帧
源MAC地址是MAC A
目的地址是路由器的MAC地址MAC R
然后把这个通过VLAN2传输给共享端口
然后共享端口在原来MAC帧的基础之上
增加一个VLAN标记 VLAN2
把这个MAC帧传输给路由器
路由器的端口接收到这个MAC帧以后
根据VLAN标记把MAC帧传输给相应的逻辑接口
然后路由器根据MAC帧当中的目的IP地址
查找它的路由表
查找到一个路由项
目的终端是连接到VLAN4当中
因此路由器就把IP分组再封装为这样一个MAC帧
目的MAC地址是MAC C
源MAC地址是路由器的地址MAC R
然后再加上一个VLAN标记 VLAN4
也就说要传输给VLAN4的
当交换机的共享端口接收到带VLAN标记的MAC帧后
根据VLAN标记 是VLAN4
那么就把MAC帧的VLAN标记去掉
转换成这样一个MAC帧的格式
再通过VLAN4传输给终端C
这就是通过单臂路由方式进行IP分组传输的过程
从前面的讨论可以看出来
单臂路由互连VLAN有这样一些特点
一个是 它解决了VLAN数量动态改变的问题
同时带来了路由器和交换机之间链路带宽瓶颈问题
因为所有的VLAN之间的互连都是
通过同一个链路传输数据的
前面在PT软件当中
配置设备的时候都是通过选择配置选项卡来配置的
但是 许多复杂的功能都是在命令行接口下输入命令实现的
而且 在计算机等级考试当中考的也都是设备的配置命令
因此 在进入PT软件之前
先简单介绍一下命令行接口下命令的使用方法
以及单臂路由互连VLAN的相关的一些命令
在命令行状态下 主要有三种工作模式
第一个是一般用户模式 提示符是Router ＞
第二个是超级权限模式 提示符是Router#
第三个是全局设置模式 提示符是Router（config）#
这是在配置路由器时 命令行状态下的三种工作模式
这三种工作模式可以互相切换
从一般用户模式进入到超级权限模式
可以输入一个enable这样一个命令
从超级权限模式返回到一般用户模式
可以输入一个exit
从超级权限模式进入全局设置模式
可以输入这样一个命令 configure terminal
从全局设置模式返回到超级权限模式
可以输入exit命令
这是三种工作模式之间的切换
下面看一下路由器互连VLAN的命令
路由器在启动以后
通常是处于一般用户模式下的
从这个模式开始 完成路由器的逻辑接口的配置命令
首先从用户模式进入特权模式
输入enable命令
然后从特权模式进入全局模式
这个时候 输入configure terminal命令
然后再进入接口配置模式
配置接口FastEthernet0/0.1
FastEthernet0/0.1是划分物理接口FastEthernet0/0
这样一个物理端口划分以后产生逻辑接口
可以输入interface FastEthernet0/0.1命令配置
把这个逻辑接口与编号为2的VLAN进行关联
关联效果等同于用逻辑接口连接编号为2的VLAN
这个命令是encapsulation dot1q 2
然后 为这个逻辑接口分配IP地址和子网掩码
以此确定这个逻辑接口关联的VLAN的网络地址
连接在这个VLAN上的终端的默认网关地址
这个命令是ip address 192.1.1.254 255.255.255.0
这个逻辑接口就配置完了
在命令行状态下输入命令有这样一些规则
一个是 在任何模式下 命令可以缩写
缩写多少个字母呢
只要命令关键字从左到右所包含的字母
能够与其他同一模式下的命令完全区别开即可
比如 interface FastEthernet0/0.1命令可以写成int F0/0.1
在任何模式下 都可以输入一个问号
就可以显示所有在这个模式下的所有命令
如果不会正确拼写某个命令的话
可以输入开始的几个字母
然后在后面紧跟输入一个问号
路由器就提示有什么样的命令与它匹配
如果不知道命令行后面的参数是什么
可以在命令行的关键字后输入一个空格
然后输入一个问号
路由器就会提示你与问号对应的位置上的参数是什么
比如 输入int ？
路由器就显示所有int后面对应的参数
如果要撤销某条配置命令
可以在原配置命令前加一个no并空一个格
然后就可以撤销这个命令了
比如说
要撤销前面输入的ip address 192.1.1.254 255.255.255.0
只要在相同的模式下
前面加no 空格 然后这个命令全部输入
就可以把这个命令撤销
下面就进入到PT软件里面
在模拟软件当中演示单臂路由的配置过程
这是多端口路由器互连VLAN的网络拓扑图
现在我们先把它改成单臂路由器互连VLAN
把连接在路由器1号端口和2号端口上的连接线删除
留下连接在0号端口上的连接线
现在把和路由器互连的交换机端口设置为共享端口
然后开始配置路由器逻辑接口的信息
先删除多端口互连VLAN时配置的地址信息
然后把0号物理端口划分为三个逻辑接口
这个操作需要用命令来实现
单击路由器 选择命令行接口（CLI）选项卡
让路由器处于全局设置模式
输入命令interface FastEthernet0/0.1
进入接口配置模式
FastEthernet0/0.1是划分物理接口FastEthernet0/0后
产生的逻辑接口
输入命令encapsulation dot1q 2
将该逻辑接口与编号为2的VLAN关联
其效果等同于用该逻辑接口连接编号为2的VLAN
输入命令ip address 192.1.1.254 255.255.255.0
这个命令的意思是为该逻辑接口分配IP地址和子网掩码
以此确定该逻辑接口关联的VLAN的网络地址
和连接在该VLAN上的终端的默认网关地址
再输入命令exit
退出FastEthernet0/0.1接口配置模式
下面以同样得方式配置
与VLAN3和VLAN4绑定的逻辑接口
现在三个逻辑接口的有关信息已经配置好了
我们来看一下路由表 可以看到三项直连路由项
输出接口分别是我们刚才定义的逻辑接口
下面我们来验证一下PC0和PC1之间的连通性
验证两次 我们可以看到结果是连联通的
验证实验就做到这里
-课程先导语
--先导语
-1.1 网络内涵
--网络内涵
-1.2 互联网发展过程
--互联网发展过程
-1.2 互联网发展过程--作业
-1.3 交换方式
--电路交换
-- 虚电路交换
--数据报交换
--三种交换方式比较
--html
-1.3 交换方式--作业
-1.4 计算机网络体系结构和协议
--分层结构
--OSI体系结构
-1.4 计算机网络体系结构和协议--作业
-第一讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-2.1 数据传输系统
-2.1 数据传输系统--作业
-2.2 信号
--2.2 信号
-2.2 信号--作业
-2.3 编码和调制
--2.3-1 编码
--2.3-2 调制
-2.3 编码和调制--作业
-2.4 差错控制
-2.4 差错控制--作业
-2.5 传输媒体
--2.5 传输媒体
-2.5 传输媒体--作业
-2.6 Packet Tracer6.2使用说明
-第二讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-以太网发展过程与内容简介
-以太网发展过程与内容简介--作业
-3.1 总线形以太网
-3.1 总线形以太网--作业
-3.2 网桥与冲突域分割
-3.2 网桥与冲突域分割--作业
-3.3 交换式以太网与VLAN
-3.3 交换式以太网与VLAN--作业
-3.4 以太网标准
-3.4 以太网标准--作业
-第三讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-案例设计
--案例设计
-测验--作业
-本讲内容简介
--无线局域网
-4.1 无线局域网概述
-4.1 无线局域网概述--作业
-4.2 无线局域网应用方式
-4.2 无线局域网应用方式--作业
-4.3 无线局域网MAC层
-4.3 无线局域网MAC层--作业
-4.4 终端接入无线局域网过程
-4.4 终端接入无线局域网过程--作业
-4.5 无线局域网设计和分析
-第四讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-- IP与网络互连
-5.1 网络互连机制
-5.1 网络互连机制--作业
-5.2 网际协议
-5.2 网际协议--作业
-5.3 IP分组传输过程
-5.3 IP分组传输过程--作业
-5.4 路由表建立过程
-5.4 路由表建立过程--作业
-5.5 IP over以太网
-5.5 IP over以太网--作业
-5.6 三层交换机与VLAN间通信过程
-5.7 Internet控制报文协议
-5.7 Internet控制报文协议--作业
-第五讲内容启示
--html
-案例设计
--案例设计
-例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
--本讲内容简介
-6.1 Internet接入控制机制
-6.1 Internet接入控制机制--作业
-6.2 以太网和ADSL接入技术
-6.2 以太网和ADSL接入技术--作业
-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器
-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器--作业
-6.4 接入综合演示实验
-6.4 接入综合演示实验--作业
-第六讲内容的启示
--html
-例题分析
--第六讲 例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
--传输层
-7.1 传输层服务特性
--传输层服务特性
-7.1 传输层服务特性--作业
-7.2 端口号
--端口号
-7.3 用户数据报协议UDP
-7.3 用户数据报协议UDP--作业
-7.4 传输控制协议TCP
--TCP特点和格式
-- TCP的几点说明
-7.4 传输控制协议TCP--作业
-第七讲内容启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-- 应用层
-8.1 应用结构
--应用结构
-8.1 应用结构--作业
-8.2 域名解析
-8.2 域名解析--作业
-8.3 动态主机配置协议
-8.3 动态主机配置协议--作业
-8.4 万维网
-- 万维网
-8.4 万维网--作业
-8.5 电子邮件
--html
-8.6 文件传输协议
--html
-例题分析
--例题分析
-案例设计
--CH8 案例设计
-应用层启示
--html
-测验--作业
-本讲内容简介
-9.1 网络安全概述
-9.1 网络安全概述--作业
-9.2 网络安全基础
-9.2 网络安全基础--作业
-9.3 病毒检测与防御技术
-9.3 病毒检测与防御技术--作业
-9.4 以太网安全技术
-9.4 以太网安全技术--作业
-9.5 无线局域网安全技术
-9.5 无线局域网安全技术--作业
-9.6 防火墙
-9.6 防火墙--作业
-9.7 安全协议
--9.7 安全协议
-9.7 安全协议--作业
-例题分析
--例题分析
-防火墙演示实验
-- 防火墙演示实验
-案例设计
--案例设计
-网络安全的启示
--html
-测验--作业
-附录1：综合应用分析
--综合应用分析
-附录2：Cisco实际设备网络构建与配置
-期末考试--考试试题
