思科利用三层交换机实现VLAN间路由

   预备知识： VLAN的划分解决了广播域太大而容易引起广播风暴的问题，有利于增加网络带宽，提高带宽利用率。但划分了VLAN后，VLAN之间的计算机也不能通信，信息、资源不能共享，这与网络建立的目的相违背。 VLAN的划分把网络划分成多个逻辑网段，而不同网段之间的通信需要使用三层设备才能实现，路由器和三层交换机属于三层网络设备，均能实现不同网段之间的数据通信。三层交换机是在二层交换机的基础上添加了路由模块，同一VLAN的数据交换时通过交换模块完成，不同VLAN间数据交换才使用路由模块，因些三层交换机的交换数据速度要远远快于路由器，成为局域网连接不同网段间的首选设备。

• 实训目的

• 了解二层交换机和三层交换机的区别。

• 了解三层交换机VLAN接口的作用于。

• 掌握VLAN间互通的配置思路及命令。

 

• 应用环境

某校园网的计算机设备都使用同一个网段进行管理，随着学校的发展计算机设备越来越多，由于同一网段的计算机过多，网络经常出现通信时断时续、甚至发生广播风暴导致网络瘫痪的情况。解决该问题的方法是对现有网络进行划分，把原来的大网段划分成二个或多个小的网段，再使用三层交换机实现不同网段之间的互通。  

• 实训要求

• 设备要求：

1. 一台3560-24PS三层交换机、一台2950-24二层交换机和四台PC机。

2. 一条交叉双绞线和四条直通双绞线。

实训拓扑图

配置要求：

1）PC机配置要求：

2）交换机配置要求：

实训效果：所有PC机能互相PING通。 

• 实训步骤

• 添加设备后连接并设置各PC机IP信息。

• 二层交换机创建VLAN、接口加入VLAN、F0/24口。

• 三层交换机创建VLAN、设置三层VLAN接口IP、F0/24口设置为TRUNK。

• 测试所有PC机连通性。

 

• 详细步骤

1、添加设备使用双绞线按拓扑图连接网络。 2、按实训配置要求配置四台PC机的IP地址信息。 3、点击交换机S1进入命令行配置窗口，更改交换机名称、创建VLAN并把相应接口划入对应VLAN。

Switch>en            //进入特权用户配置模式
Switch#conf t       //进入全局配置模式
Switch(config)#hostname S1      //更改交换机名称
S1(config)#vlan 10              //创建编号为10的VLAN
S1(config-vlan)#exit            //退出VLAN配置模式
S1(config)#vlan 20              //创建编号为20的VLAN
S1(config-vlan)#exit            //退出VLAN配置模式
S1(config)#int range f0/1-2        //同时进入接F0/1到F0/2接口
S1(config-if-range)#switchport access vlan 10         // 把F0/1到F0/2划入VLAN 10
S1(config-if-range)#exit      //退出接口配置模式
S1(config)#int range f0/3-4        //同时进入接F0/3到F0/4接口
S1(config-if-range)#switchport access vlan 20        //把F0/3到F0/4接口划入VLAN 20
S1(config-if-range)#

• 4、进入F0/24接口，设置接口模式为TRUNK模式。

S1(config-if-range)#exit             //退出接口配置模式
S1(config)#int f0/24            //进入F0/24接口
S1(config-if)#switchport mode trunk        //把接口模式配置为trunk模式
S1(config-if)#

• 5、保存二层交换机S1的配置。

S1(config-if)#^Z          //按“Ctr+Z”键退出到特权模式
S1#write        //保存配置
Building configuration...
[OK]
S1#

• 6、进入三层交换机S2，更改交换机名称并进入F0/24接口封装dot1q协议并设置为TRUNK模式。

Switch>en            //进入特权用户配置模式
Switch#conf t       //进入全局配置模式
Switch(config)#hostname S2      //更改交换机名称
S2(config)#int f0/24            //进入F0/24接口
S2(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q     //为F0/24接口封装dot1q协议
S2(config-if)#switchport mode trunk        //把接口模式配置为trunk模式
S2(config-if)#exit         //退出接口配置模式
S2(config)#

• 7、创建VLAN10、VLAN20后分别进入VLAN10和VLAN20的三层接口配置IP地址。

S2(config)#vlan 10              //创建编号为10的VLAN
S2(config-vlan)#exit     //退出vlan配置模式
S2(config)#vlan 20              //创建编号为20的VLAN
S2(config-vlan)#exit     //退出VLAN配置模式
S2(config)#interface vlan 10              //进入vlan 10接口配置模式
S2(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0     //设置IP地址
S2(config-if)#no shut          //打开接口
S2(config-if)#exit         //退出接口配置模式
S2(config)#interface vlan 20              //进入vlan 20接口配置模式
S2(config-if)#ip address 192.168.2.254 255.255.255.0     //设置IP地址
S2(config-if)#no shut          //打开接口
S2(config-if)#

• 8、使用PC1 PING其它PC机，所有计算机都能连通，如下所示。

PC>ping 192.168.1.2        //与PC2连通
Pinging 192.168.1.2 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.1.2: bytes=32 time=62ms TTL=128
Reply from 192.168.1.2: bytes=32 time=47ms TTL=128
Reply from 192.168.1.2: bytes=32 time=62ms TTL=128
Reply from 192.168.1.2: bytes=32 time=62ms TTL=128
Ping statistics for 192.168.1.2:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 47ms, Maximum = 62ms, Average = 58ms
……
PC>ping 192.168.2.1        //与PC3连通
Pinging 192.168.2.1 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.2.1: bytes=32 time=109ms TTL=127
Reply from 192.168.2.1: bytes=32 time=125ms TTL=127
Reply from 192.168.2.1: bytes=32 time=125ms TTL=127
Reply from 192.168.2.1: bytes=32 time=125ms TTL=127
Ping statistics for 192.168.2.1:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 109ms, Maximum = 125ms, Average = 121ms
……
PC>ping 192.168.2.2        //与PC4连通
Pinging 192.168.2.2 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time=94ms TTL=127
Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time=125ms TTL=127
Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time=125ms TTL=127
Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time=125ms TTL=127
Ping statistics for 192.168.2.2:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 94ms, Maximum = 125ms, Average = 117ms
    PC>

• 
  

  • 相关命令

• 相关知识

  • VLAN间通信除用到本实训用到的三层交换机外，还能用路由器实现，路由器通过把单个接口划分成多个子接口，每个子接口封装dot1q协议，对应相应的VLAN实现不同网段通信。

  • 思科三层交换机端口默认TRUNK封装为“auto”模式，只有重新使用命令“switchport trunk encapsulation dot1q”封装为dot1q（vlan协议）才能使用命令“switchport mode trunk”更改端口为trunk模式。

 

• 注意事项

  • 思科大多数交换机设备TRUNK口支持VLAN需要先封装dot1q协议，否则不能成功设置端口为TRUNK口，如本实训中的3560交换机。

  • 计算机需要设置本网段的网关，否则不能连通其余网段的设备。

 

• 练习

根据实训拓扑图完成下更练习，完成后所有计算机能互通。