單臂路由跟三層交換機的區(qū)別，以便大家在實際項目的時候能夠合理的選擇。

通過VLAN劃分網(wǎng)絡(luò)固然可以解決安全和廣播風(fēng)暴的頻繁出現(xiàn)，但是對于那些既希望隔離又希望對某些客戶機進行互通的公司來說，劃分VLAN的同時為不同VLAN建立互相訪問的通道也是必要的。眾多中小企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都很簡單，僅僅是用一臺交換機將所有員工機以及服務(wù)器連接到一起，然后通過光纖訪問internet而已。當(dāng)然為了保證部分主機的安全性以及分割內(nèi)部廣播包提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，采取諸如劃分VLAN，分配不同子網(wǎng)的方法來實現(xiàn)。通過劃分VLAN可以讓在同一臺交換機不同端口的客戶機不能互相訪問，有效的隔離了網(wǎng)絡(luò)。

眾所周知可以使用三層交換機來實現(xiàn)，但是大多數(shù)情況企業(yè)網(wǎng)絡(luò)搭建初期購買的僅僅是二層可管理型交換機，如果要購買三層交換機實現(xiàn)VLAN互通功能的話，以前的二層設(shè)備將被丟棄。這樣就造成了極大的浪費。那么有沒有什么辦法在仍然使用二層設(shè)備的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)三層交換機的功能呢?

一、三層交換機的原理:

在告訴各位讀者解決方法前我們需要首先了解三層交換機的工作原理。理論上講一臺三層交換機可以看做是一個二層交換機+一個路由模塊，實際使用中各個廠商也是通過將路由模塊內(nèi)置于交換機中實現(xiàn)三層功能的。在傳輸數(shù)據(jù)包時先發(fā)向這個路由模塊，由其提供路由路徑然后再由交換機轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)包。

二、單臂路由原理:

既然仍然要使用以前的二層設(shè)備，那么我們可以通過添加一臺路由器解決上面提到的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)升級問題。這臺路由器就相當(dāng)于三層交換機的路由模塊，只是我們將其放到了交換機的外部。具體原理拓撲：

router路由器（RTA )

連接線路(負責(zé)多個vlan之間的的通信)

switch交換機(sw)

大家可以看出在router路由器與交換機之間是通過外部線路連接的，這個外部線路只有一條，但是他在邏輯上是分開的，需要路由的數(shù)據(jù)包會通過這個線路到達路由器，經(jīng)過路由后再通過此線路返回交換機進行轉(zhuǎn)發(fā)。所以大家給這種拓撲方式起了一個形象的名字——單臂路由。說白了，單臂路由就是包從哪個口進去，又從哪個口出來，而不象傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲中數(shù)據(jù)包從某個接口進入路由器又從另一個接口離開路由器。

那么什么時候要用到單臂路由呢?在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中劃分了VLAN，當(dāng)VLAN之間有部分主機需要通信,但交換機不支持三層交換，這時候可以采用一臺支持802.1Q的路由器實現(xiàn)VLAN的互通。我們只需要在以太口上建立子接口，并分配IP地址作為該VLAN的網(wǎng)關(guān)，同時啟動802.1Q協(xié)議即可。

小提示:

一個物理接口當(dāng)成多個邏輯接口來使用時，往往需要在該接口上啟用子接口。通過一個個的邏輯子接口實現(xiàn)物理端口以一當(dāng)多的功能。

三、實戰(zhàn)單臂路由:

如果公司恰恰遇

到了上面說的問題，原來使用交換機連接內(nèi)部網(wǎng)，劃分了VLAN。但是現(xiàn)在需要讓這些VLAN實現(xiàn)互通，筆者購買了一臺華為2621路由器來實施單臂路由解決此問題。具體拓撲圖如圖1所示。

交換機連接了多個網(wǎng)段，有10.91.30.*/24，10.83.224.*/24,10.83.225.*/24,10.83.226.*/24。每個網(wǎng)段都處在不同的VLAN中。所有數(shù)據(jù)包都通過光纖連接到核心設(shè)備。由于交換機上的光纖接口只對于10.91.30.*/24有效，所以其他網(wǎng)段的計算機在沒有路由器的前提下都無法正常上網(wǎng)。這時我們就需要通過華為2621路由器為他們指明路由下一跳的地址，完成數(shù)據(jù)包的傳輸。

(1)交換機上配置:

交換機上劃分VLAN以及將不同接口和網(wǎng)段加入不同VLAN的操作這里就不詳細說明了。實際情況中10.83.224.*對應(yīng)VLAN302,10.83.225.*對應(yīng)VLAN303,10.83.226.*對應(yīng)VLAN304，10.83.227.*對應(yīng)VLAN305。下一條的路由地址為10.82.6.113，對應(yīng)的VLAN號是307。

(2)路由器上的配置:

本實戰(zhàn)路由器上的配置是關(guān)鍵，需要將連接交換機設(shè)備的那個接口設(shè)置為多個子接口。

第一步：用console線連接路由器，進入ethernet0端口，并啟用該接口。

int ethernet 0

undo shut(如圖2)

圖2：進入E0端口并啟用

第二步:不要對ethernet 0直接操作，為其添加多個子接口。

int ethernet 0.1

int ethernet 0.2

int ethernet 0.3

int ethernet 0.4

int ethernet 0.5

第三步:為每個子接口設(shè)置trunk模式，并添加到對應(yīng)的VLAN中。我們以ethernet0.1為例子，其他幾個子接口設(shè)置命令類似。

int ethernet0.1

vlan dot1q vid 302(如圖3)

圖3：為子接口設(shè)置trunk模式

小提示:

在設(shè)置trunk模式時需要我們定義trunk所使用的協(xié)議，一般來說有ISL和dot1q兩種協(xié)議提供給我們選擇，如果你的設(shè)備都是CISCO的話使用哪個都可以，但是如果你的設(shè)備有CISCO還有別的公司的產(chǎn)品的話就必須使用802.1q協(xié)議了，筆者這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，由于路由器是華為2621，所以必須使用802.1q協(xié)議進行trunk通訊。筆者開始就盲目的設(shè)置為ISL結(jié)果網(wǎng)絡(luò)始終不通，后來才想到這個問題。

第四步:接下來我們還需要使用ip address命令為每個子接口設(shè)置好IP地址。

第五步:為路由器添加一個缺省路由，指向光纖通往核心設(shè)備的IP地址。

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.82.6.114

第六步:保存所有設(shè)置后使用dis cur命令查看當(dāng)前配置列表。(如圖4)

四、常見問題:

在配置單臂路由過程中要特別注意以下幾個問題:

(1)不要對ethernet0進行任何配置，我們只需要對其子接口進行劃分和設(shè)置即可。

(2)不要忘記將ethernet0開啟，使用命令undo shut，這樣所有子接口會同時開啟。

(3)如果有防病毒ACL等列表的話不要忘記在最后添加到ethernet0上。

(4)由于單臂路由數(shù)據(jù)包進出都使用同一個接口必然對該路由器的硬件要求比較高，所以在實際使用中不要隨便找一臺低端路由器充數(shù)，穩(wěn)定和較大內(nèi)存是擔(dān)當(dāng)單臂路由器的設(shè)備所必須的。

(5)在設(shè)置TRUNK類型時候要根據(jù)實際情況選擇是ISL還是802.1q協(xié)議。

(6)所有配置命令都需要在路由器沒有連接交換機的狀態(tài)下進行，當(dāng)所有設(shè)置信息輸入完畢并保存后才可以使用網(wǎng)線將路由器和交換機連接。為什么呢?因為單臂路由很消耗路由器的資源，所以如果在配置過程中已經(jīng)將該路由器連接到了單臂拓撲中那么輸入命令，顯示命令會變得非常緩慢。筆者剛開始就是這樣邊連接邊設(shè)置的，發(fā)現(xiàn)路由器跟死機一樣，執(zhí)行一個dis cur顯示配置信息命令居然要等待十分鐘以上，也可能是內(nèi)網(wǎng)中已經(jīng)有的病毒在發(fā)送大量數(shù)據(jù)包造成的?？傊€是設(shè)置完畢再連接網(wǎng)絡(luò)比較保險。

五、單臂路由的缺點:

單臂路由的缺點也是顯而易見的，一方面他非常消耗路由器CPU與內(nèi)存的資源，在一定程度上影響了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)男?，另一方面將本來可以由三層交換機內(nèi)部完成的工作交給了額外的設(shè)備完成，對于連接線路要求也是非常高的。另外通過單臂路由將本來劃分得好好的VLAN徹底打破，原有的提高安全性與減少廣播數(shù)據(jù)包等措施起到的效果也大大降低了。當(dāng)然不管怎么說單臂路由仍然是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)升級，經(jīng)費緊張時一個不錯的選擇。

六、總結(jié):

單臂路由方式僅僅是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)升級時采取的一種策略，在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中劃分了VLAN，當(dāng)VLAN之間有部分主機需要通信,但交換機不支持三層交換，這時我們使用該方法來解決實際問題。由于單臂路由存在著很多這樣或那樣的缺點，所以不建議大家在網(wǎng)絡(luò)搭建初期就使用這種方式建立拓撲。