《網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)交換技術(shù)》課件-模塊八：VLAN間通信

主講：汪國慶三層交換機介紹01三層交換機和VLANIF02三層交換產(chǎn)生直連路由條件03VLANIF轉(zhuǎn)發(fā)流程.01三層交換機和VLANIFVLANIF接口VLAN10VLAN20交換模塊路由模塊VLANIF10VLANIF20可直接內(nèi)部通信三層交換機三層交換機與二層交換機最大的區(qū)別在于，它支持三層接口，也就是VLANIF接口，實現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。VLANIF接口VLANIF接口是一種三層的邏輯接口，這里的邏輯，同物理接口的“物理”相對G0/0/1接口，在交換機上是可以找到的；VLANIF接口，在設(shè)備上是找不到的，是虛擬的接口，所以也被稱為虛接口VLANIF接口支持VLAN標簽的添加和剝離，同時也可以為它設(shè)置IP產(chǎn)生直連路由，因此可以通過VLANIF接口實現(xiàn)VLAN間通信VLANIF接口在路由子接口中，G0/0/1.10的“10”，和VLANID沒有直接關(guān)聯(lián)，我們?nèi)?0只是為了和VLANID保持統(tǒng)一。但VLANIF后面跟的編號是和VLANID相同的，比如進入虛接口命令interfacevlan10，對應(yīng)的就是VLAN10。VLANIF配置示例VLANIF10192.168.10.1/24VLANIF20192.168.20.1/24VLAN10PC1：192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1VLAN20PC2：192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1GE0/0/1GE0/0/2S1首先要創(chuàng)建VLAN系統(tǒng)視圖輸入interfacevlanif10進入到VLAN10對應(yīng)的虛接口再通過路由表實現(xiàn)跨子網(wǎng)通信使用VLANIF10充當VLAN10內(nèi)設(shè)備的網(wǎng)關(guān)接下來可以為它配置IP地址VLANIF配置檢查在S1創(chuàng)建了VLAN10和VLAN20的虛接口，并配置了IP地址后?？梢允褂寐酚善鞯腎P地址檢查命令進行查看。如果其中一個不是UP，那么該虛接口就不能正常工作，說明某個環(huán)節(jié)出了問題，需要進行檢查排錯。看到VLANIF接口的物理狀態(tài)（physical）和協(xié)議狀態(tài)（protocol）都是UP。VLANIF配置檢查①三層交換機默認開啟路由功能，可以查看路由表。②使用disiprouting-table命令，當VLANIF接口兩個狀態(tài)都是UP（接口狀態(tài)正常），三層交換機會自動產(chǎn)生一條直連路由。③三層交換機可以配置靜態(tài)路由，也可以運行路由協(xié)議，支持路由轉(zhuǎn)發(fā)，所以它具有路由功能。.02三層交換產(chǎn)生直連路由條件根據(jù)實際需求靈活地劃分VLAN10PC1：192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1VLAN20PC2：192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1GE0/0/1GE0/0/2<S1>disipinterbriInterfaceIPAddress/MaskPhysicalProtocolMEth0/0/1unassigneddowndown

NULL0unassignedupup(s)Vlanif1unassignedupdownVlanif10192.168.10.1/24downdown

Vlanif20192.168.20.1/24downdown

Vlanif30192.168.30.1/24downdown

S1S2GE0/0/3S1：[S1-GigabitEthernet0/0/1]disthis

shutdown（關(guān)閉接口或線路故障）portlink-typeaccessportdefaultvlan10[S1-GigabitEthernet0/0/2]disthisportlink-typeaccess沒有劃分對應(yīng)VLAN[S1-GigabitEthernet0/0/3]disthisportlink-typetrunk沒有放行對應(yīng)VLAN×××VLANIF虛接口要產(chǎn)生路由，必須處于激活狀態(tài)，所謂激活狀態(tài)，是指前面提到的物理狀態(tài)、協(xié)議狀態(tài)都是UP。S1和S2應(yīng)該配置為TRUNK模式，這里我們完成了配置，但是我們沒有放行對應(yīng)的VLAN。根據(jù)實際需求靈活地劃分VLAN10PC1：192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1VLAN20PC2：192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1GE0/0/1GE0/0/2<S1>disipinterbriInterfaceIPAddress/MaskPhysicalProtocolMEth0/0/1unassigneddowndown

NULL0unassignedupup(s)Vlanif1unassignedupdownVlanif10192.168.10.1/24downdown

Vlanif20192.168.20.1/24downdown

Vlanif30192.168.30.1/24downdown

S1S2GE0/0/3S1：[S1-GigabitEthernet0/0/1]disthis

shutdown（關(guān)閉接口或線路故障）portlink-typeaccessportdefaultvlan10[S1-GigabitEthernet0/0/2]disthisportlink-typeaccess沒有劃分對應(yīng)VLAN[S1-GigabitEthernet0/0/3]disthisportlink-typetrunk沒有放行對應(yīng)VLAN×××總結(jié)當線路、接口沒有故障能正常工作時，VLANIF要激活，必須滿足以下兩個條件之一。一是接口配置為ACCESS模式并劃分VLAN，則對應(yīng)的虛接口激活；一是接口配置為TRUNK，放行對應(yīng)的VLAN，則對應(yīng)的虛接口激活。.03VLANIF轉(zhuǎn)發(fā)流程轉(zhuǎn)發(fā)流程一PC1IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1MAC:MAC1PC2IP:192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1MAC:MAC3VLAN10VLAN20交換模塊路由模塊1VLANIF10VLANIF20interfaceVLANIF10

ipaddress192.168.10.1/24(MAC:MAC2)interfaceVLANIF20

ipaddress192.168.20.1/24(MAC:MAC2)AccessPortPC1要和PC2通信，首先得知道對方的信息，或者是IP地址、或者是域名、或者是主機名。PC1IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1MAC:MAC1PC2IP:192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1MAC:MAC3VLAN10VLAN20交換模塊路由模塊1VLANIF10VLANIF20interfaceVLANIF10

ipaddress192.168.10.1/24(MAC:MAC2)interfaceVLANIF20

ipaddress192.168.20.1/24(MAC:MAC2)AccessPort假定PC1通過某種方式獲知了PC2的IP地址，封裝報文時，源IP是PC1的IP，目的IP是PC2的IP。通過逐位與運算（AND），PC1知道要訪問PC2，需要先訪問網(wǎng)關(guān)。故此時二層封裝的源MAC是PC1，目標MAC是網(wǎng)關(guān)，也就是VLANIF10的MAC，也就是MAC2。轉(zhuǎn)發(fā)流程一PC1IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1MAC:MAC1PC2IP:192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1MAC:MAC3VLAN10VLAN20交換模塊路由模塊1VLANIF10VLANIF20interfaceVLANIF10

ipaddress192.168.10.1/24(MAC:MAC2)interfaceVLANIF20

ipaddress192.168.20.1/24(MAC:MAC2)AccessPort在華為的三層交換機中，不同的VLANIF口MAC地址是相同的。這個有點和我們以前介紹MAC地址唯一有點相沖突。轉(zhuǎn)發(fā)流程一轉(zhuǎn)發(fā)流程二3PC1IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1MAC:MAC1PC2IP:192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1MAC:MAC3VLAN10VLAN20交換模塊路由模塊VLANIF10VLANIF20interfaceVLANIF10

ipaddress192.168.10.1/24(MAC:MAC2)interfaceVLANIF20

ipaddress192.168.20.1/24(MAC:MAC2)AccessPort2當交換機收到來自PC1的報文后，檢查目的MAC為自身虛接口MAC，于是交由交換機的路由模塊處理。根據(jù)S1的路由表，發(fā)現(xiàn)應(yīng)該由VLANIF20接口發(fā)送出去。如果是第一次通信，所有VLANIF20的接口都會發(fā)送PC2的ARP廣播，將獲取到的PC2MAC放入S1的ARP表。轉(zhuǎn)發(fā)流程三PC1IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1MAC:MAC1PC2IP:192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1MAC:MAC3VLAN10VLAN20交換模塊路由模塊VLANIF10VLANIF20interfaceVLANIF10

ipaddress192.168.10.1/24(MAC:MAC2)interfaceVLANIF20

ipaddress192.168.20.1/24(MAC:MAC2)AccessPort45添加ARP信息到ARP表01將PC2MAC關(guān)聯(lián)接收接口02S1發(fā)現(xiàn)連接PC2的接口是ACCESS模式，不需要加標簽。于是源目IP不變，源MAC設(shè)為VLANIF20的MAC，也就是MAC2，目標MAC設(shè)置為PC2的MAC，最終將報文送往PC2。01三層交換機支持路由功能，VLANIF接口是一個邏輯的虛擬接口。02進入VLANIF的配置命令是interfaceVLANVLAN-ID。03VLANIF接口如果要激活，必須滿足接口能正常工作，并且滿足劃分對應(yīng)VLAN或者TRUNK接口放行對應(yīng)VLAN兩個條件之一。VLAN10PC1IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1SW1GE0/0/24SW2GE0/0/1R1NATGE0/0/0GE0/0/2Server105.1.1.1125.1.1.1ISPPC2IP:192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1VLAN20VLANIF10192.168.10.124VLANIF20192.168.20.124VLANIF30192.168.30.124主講：汪國慶三層交換通信過程01VLAN間通信案例02連接拓撲圖03通信過程.01VLAN間通信案例接口放行VLAN10和VLAN20porttrunkallow-passvlan1020VLAN10PC1IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1GE0/0/24SW2GE0/0/1R1NATGE0/0/0GE0/0/2Server105.1.1.1125.1.1.1ISPSW1PC2IP:192.168.20.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.20.1VLAN20VLANIF10192.168.10.124VLANIF20192.168.20.124VLANIF30192.168.30.124二層交換機三層交換機以PC1為例，講解訪問互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器105.1.1.1的通信過程。.02連接拓撲圖AccessPortTrunkPortVLAN10VLAN20交換模塊路由模塊VLANIF10VLANIF20VLAN30VLANIF30R1NATInternet連接邏輯圖R1上需要配置去往VLAN10、VLAN20用戶網(wǎng)段的靜態(tài)路由。同時為了讓使用私有地址的內(nèi)網(wǎng)PC能夠訪問Internet，在R1上配置NAPT（NetworkAddressandPortTranslation，網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換）。SW2TrunkGE0/0/24GE0/0/1GE0/0/2在SW2上配置默認路由實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)用戶訪問Internet。SW1.03通信過程過程一GE0/0/1GE0/0/24GE0/0/1R1NATGE0/0/0192.168.30.2MAC:MAC3GE0/0/2源MAC:MAC1目的MAC:MAC2VLAN

Tag:None源IP:192.168.10.10目的IP:105.1.1.1Server105.1.1.1125.1.1.1ISPSW1VLAN10IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.1MAC:MAC1VLANIF10IP:192.168.10.1/24MAC:MAC2VLANIF30IP:192.168.30.1/24MAC:MAC2SW2PC處理流程PC發(fā)送報文前往105.1.1.1，經(jīng)判斷目的IP非本地網(wǎng)段，故將報文發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。GE0/0/1GE0/0/24GE0/0/1R1NATGE0/0/0192.168.30.2MAC:MAC3GE0/0/2Server105.1.1.1125.1.1.1ISPSW1VLAN10IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.10MAC:MAC1VLANIF10IP:192.168.10.1/24MAC:MAC2VLANIF30IP:192.168.30.1/24MAC:MAC2SW2源MAC:MAC1目的MAC:MAC2VLAN

Tag:10源IP:

192.168.10.10目的IP:105.1.1.1SW1處理流程SW1收到數(shù)據(jù)幀之后根據(jù)目的MAC查找MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。MAC地址VLANPortMAC110GE0/0/1MAC210GE0/0/24過程二過程三SW2處理流程SW2收到數(shù)據(jù)幀之后，查看目的MAC為自身接口VLANIF10的MAC地址，交由路由模塊在路由表中查找105.1.1.1。SW2路由查找結(jié)果為匹配缺省路由，出接口為VLANIF30、下一跳為192.168.30.2，查找ARP獲取192.168.30.2的MAC地址。目的網(wǎng)絡(luò)下一跳出接口0.0.0.0/0192.168.30.2VLANIF30路由表GE0/0/1GE0/0/24GE0/0/1R1NATGE0/0/0192.168.30.2MAC:MAC3GE0/0/2Server105.1.1.1125.1.1.1ISPSW1VLAN10IP:192.168.10.10/24默認網(wǎng)關(guān):192.168.10.10MAC:MAC1VLANIF10IP:192.168.10.1/24MAC:MAC2VLANIF30IP:192.168.30.1/24MAC:MAC2SW2過程四GE0/0/1GE0/0/24GE0/0/1R1NATGE0/0/0192.168.30.2MAC:MAC3GE0/0/2Server105.1