如今，世界上幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)都使用虛擬局域網(wǎng)。在我們關(guān)于 VLAN 的課程中，我們學到了一條一般的經(jīng)驗法則：

這意味著如果我們有節(jié)點連接在不同的 VLAN 中，它們很可能是不同子網(wǎng)的一部分。如果我們以圖 1 所示的拓撲為例，我們在 VLAN10 中有四個客戶端，地址在子網(wǎng) 192.168.1.0/24，在 VLAN20 中有四個服務(wù)器，地址在 10.1.0.0/24。因此，兩個 VLAN 之間的通信必須由可以在子網(wǎng)之間執(zhí)行 IP 路由的設(shè)備來處理。該設(shè)備必須在每個網(wǎng)絡(luò)中都有一個 IP 地址，然后客戶端需要將這些地址分別用作其默認網(wǎng)關(guān)。

有兩種典型的設(shè)備用于在 VLAN 之間執(zhí)行路由：

• 多層交換機（第 3 層交換機） - MLS 交換機在 OSI 模型的第 2 層和第 3 層都工作。它們可以在 VLAN 之間交換幀并執(zhí)行 IP 路由。我們將在下一課中研究這種 VLAN 間路由技術(shù)。

• 路由器- 有兩種方法可以將路由器用作在 VLAN 之間執(zhí)行 IP 路由的設(shè)備。

• 將單獨的路由器接口連接到每個 VLAN，并為每個接口提供來自相應(yīng) VLAN 子網(wǎng)的 IP 地址。那么它只是網(wǎng)絡(luò)之間的常規(guī)路由。我們已經(jīng)在之前的一課中詳細討論了這種技術(shù)。

• 將具有單個鏈路的路由器連接到交換機中繼端口并為每個 vlan 定義子接口。然后在相應(yīng) VLAN 的每個子接口上配置一個 IP 地址。這種技術(shù)稱為棒上路由器 (ROAS)，因為路由器和交換機之間只有一條物理鏈路，如圖 1 所示。

什么是單臂路由器？

棒上路由器 (ROAS)是一種將具有單個物理鏈路的路由器連接到交換機并在 VLAN 之間執(zhí)行 IP 路由的技術(shù)。從交換機的角度來看，這個物理鏈路被配置為一個中繼端口，允許所有將要路由的 VLAN。從路由器的角度來看，這個物理接口表示為多個虛擬子接口，每個 VLAN 一個。然后在每個子接口上配置來自每個 VLAN 的 IP 地址，路由器在連接的網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行 IP 路由。

將此方法與我們可以為每個 VLAN 使用物理接口的其他方案進行比較。如圖 1 所示，在交換機和路由器之間使用單個中繼鏈路顯然是一種更好、更具可擴展性的技術(shù)。

圖 1. 棒上的路由器，物理視圖

讓我們更仔細地看一下上面的物理圖。有一根電纜將 Router1 連接到 Switch1。從交換機的角度來看，端口 9 是一個 802.1q 中繼，它將所有幀發(fā)送到帶有 VLAN 標記的路由器。

從路由器的角度來看，所有幀都帶有標記。因此，基于此標記，路由器可以區(qū)分哪些傳入幀屬于哪個 VLAN。知道每個幀的 VLAN 號，路由器也知道它屬于哪個子網(wǎng)，因為 VLAN = Broadcast Domain = Subnet。考慮到這個邏輯，我們可以在路由器上創(chuàng)建一個虛擬接口，它威脅所有標記為 VLAN 10 的幀連接到虛擬接口 Gi0/0.10，以及所有標記為 VLAN20 的幀連接到子接口 Gi0/0.20。

我們使用命令interface [interface-name].[sub-interface number]創(chuàng)建一個子接口。這將創(chuàng)建一個具有指定編號的虛擬接口，并引導我們進入子接口配置模式。在那里，我們使用命令encapsulation dot1Q [vlan-id]指定 VLAN ID ，它告訴路由器當幀進入物理接口并用這個特定的 VLAN 號標記時，它們應(yīng)該由這個子接口處理。請記住，子接口編號不必與 VLAN-ID 匹配，可以是 1-429496729 之間的任何隨機數(shù). 但是，encapsulation 命令下的 VLAN-ID 必須與交換機上的 VLAN 號匹配。

圖 2. 棒上的路由器，邏輯視圖

物理圖

圖 1 顯示了我們在此示例中的物理拓撲。注意交換機和路由器之間只有一條物理鏈路這將用于所有 VLAN。將此拓撲與上一課中的拓撲進行比較，其中每個 VLAN 都有一條物理鏈路。

圖 3. 使用單臂路由器進行 VLAN 間路由，物理圖。

配置交換機

讓我們首先在交換機上定義 VLAN：

然后配置客戶端的端口：

最后一部分是將路由器連接的端口配置為 802.1Q 中繼端口。

配置路由器

讓我們看看路由器是默認設(shè)置的。它有三個物理接口，目前在管理上完全沒有配置。

根據(jù)我們的物理圖，我們將有一個路由器接口 Gi0/0 連接到端口 9 上的交換機。我們必須執(zhí)行的第一個配置步驟是啟用該接口。只是提醒您 - 默認情況下，所有路由器接口都關(guān)閉（管理關(guān)閉）并且所有交換機接口都啟用。這也適用于我們的設(shè)備同時具有交換機端口（第 2 層接口）和路由器端口（第 3 層接口）的情況。二層接口默認開啟，三層接口關(guān)閉。

單臂路由器的目標是僅使用一條物理鏈路在 VLAN 之間路由數(shù)據(jù)。但是，路由器需要有一個與每個 VLAN 關(guān)聯(lián)的 IP 地址/掩碼，因為 VLAN = 廣播域 = 子網(wǎng)。因此，為了在每個 VLAN 中都有一個地址，路由器可以創(chuàng)建與每個 VLAN 關(guān)聯(lián)的虛擬路由接口。這些虛擬接口稱為子接口。讓我們?yōu)?VLAN10 配置一個子接口。

還有一個 VLAN20 的子接口。

現(xiàn)在我們已經(jīng)為每個 VLAN 創(chuàng)建了一個子接口。路由器可以在子網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，如圖 2 所示。

圖 4. 棒上的路由器，邏輯視圖

現(xiàn)在讓我們看一下路由器的接口配置。

請注意，在以黃色突出顯示的物理接口 Gi0/0 上沒有配置 IP 地址。所有第 3 層配置都應(yīng)用在相應(yīng)的子接口下。如果我們現(xiàn)在檢查 router1 的路由表，我們將看到它連接到兩個網(wǎng)絡(luò)（VLAN10 192.168.1.0/24 和 VLAN20 10.1.0.0/24）

最后一個驗證步驟是嘗試在 VLAN10 中的客戶端和 VLAN20 中的服務(wù)器之間進行 ping。并確保有連接。