学习日志18-不同VLAN间通信(2)-单臂路由
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- 这是使用路由器物理接口实现VLAN间的通信,缺点是:每个VLAN使用独立的物理接口。有多少不同VLAN,就需要多少个物理接口(需要连多少根线),接口消耗大。物理接口收到到802.1Q标签的帧会丢弃,发送时不会添加VLAN标签,只能处理标准以太网帧。

- 路由子接口(Sub-Interface):
- 基于路由器以太网接口所创建的逻辑接口(虚拟接口),以物理接口ID+子接口ID进行标识,子接口同物理接口一样可进行三层转发。单
- 子接口可以识别并终结(剥离)携带VLAN Tag的数据帧;
- 单个物理接口承载多个VLAN的子接口。基于一个物理接口创建多个子接口,将该物理接口对接到交换机的Trunk接口,即可实现使用一个物理接口为多个VLAN提供三层转发服务。
- 举例:
- 两个IP地址不能同时配置在一个物理接口。一个物理接口只能配一个IP地址,需要配置多个IP地址就要划分逻辑子接口。
- 把路由器的一个物理接口g0/0/0划分成多个逻辑子接口,给不同的接口配置不同的IP地址:


- 查看路由器配置的IP:


- PC1发的流量实际上还是通过路由的g0/0/0这个物理接口接收,但是逻辑上分配给了g0/0/0.10这个子接口。
- 把路由器的一个物理接口g0/0/0划分成多个逻辑子接口,给不同的接口配置不同的IP地址:
- 配置二层交换机
- access 发送流量,带标签,只能发送一个VLAN的流量;trunk 发送流量,只要在VLAN允许列表,携带标签发送,可以发送多个VLAN流量
- 连接终端的接口类型需配置为access类型;g0/0/2-access接口-VLAN10;g0/0/3-access接口-VLAN20
- 设置g0/0/1的接口类型
- 需要VLAN10 20 通过,Trunk类型,带VLAN标签


- 禁用VLAN 1(可选):


- 需要VLAN10 20 通过,Trunk类型,带VLAN标签
- 如何让路由器子接口能够处理从PC传过来的带VLAN标签的流量:
- 给子接口添加命令:
- dot1q termination vid 10:可以把带VLAN10 的标签解封装掉。
使子接口能接受带指定VLAN标签的帧,并剥离标签进行三层处理;使子接口能发送数据时,自动添加指定的VLAN标签。 - 开启子接口的广播处理功能(不开启的话,会丢弃广播包),pc1会发送ARP广播包,请求网关的mac地址,子接口必须能接受并处理广播包:


- g0/0/0.20子接口:

- dot1q termination vid 10:可以把带VLAN10 的标签解封装掉。
- 给子接口添加命令:
- 两个IP地址不能同时配置在一个物理接口。一个物理接口只能配一个IP地址,需要配置多个IP地址就要划分逻辑子接口。
- pc2和pc1可互访

总结:这种方式叫-单臂路由,路由上实际只连一条线路,占用一个物理接口,逻辑上可以划分为多个子接口,分别处理不同vlan的流量,交换机中连接终端的接口设置为access类型,连接路由器的接口设置为Trunk类型,因为只有一个链路,所以要允许多个vlan通过。路由的物理接口不能处理带vlan标签的流量,逻辑子接口可以处理带标签的流量。
今天学习遇到的混淆点:
- access和trunk接口接收和发送流量到底带不带标签:

- access:用户视角,不知道标签存在;
- trunk: 运维视角,明确处理标签。接收带标签帧,检查VID是否在允许列表中(allow-pass),允许则保留标签;接收无标签帧,标记为Native VLAN。
- 标签只在交换机内部和Trunk链路上存在,对终端设备透明。
- Hybrid接口,根据配置决定(tagged/untagged)判断是否保留标签。
今天学习遇到的专有名词:
- Native VLAN标签
- 定义:
- Trunk链路上唯一可以不携带802.1Q标签的VLAN;
- 每个Trunk端口有且只有一个Native VLAN;
- Native VLAN的帧在Trunk链路上传输时剥离标签;
- 默认情况下通常是VLAN 1;
- 主要用于承载控制协议流量(CDP,DTP,PVST+)
- 行为:
- 发送方向(从交换机发出):交换机内部处理(带VLAN标签) -> Trunk接口判断:是否为Native VLAN?-> 是 ,剥离标签,然后发送 -> 不是,保留标签,然后发送
- 接收方向(进入交换机):Trunk链路接收到帧 -> 判断:是否到802.1Q标签? -> 有标签 ,按标签中的VID处理;-> 无标签,标记为Native VLAN,内部处理。
- 定义:
- 802.1Q标签
- 插入到以太网帧中的4字节字段,标识数据帧所属的VALN(0-4095)
- TPID(Tag Protocol Identifier ,标签协议标识),2byte(16bit),值-0x8100(固定值);作用-标识这是一个8021.Q标签帧;位于源MAC地址后;
- PRI(Priority 优先级),3bit,范围:0-7(8个优先级)。用于QoS.
- CFI(Canonical Format Indicator, 规范格式指示器),1bit,值-通常为0(0=规范格式-以太网;1=非规范格式-令牌环网等)
- VID(VLAN Identifier, VLAN标识符),标识帧属于哪个VLAN;12bit,范围:0-4095 (12个1),可用VLAN ID:1-4094(0:-优先级标签-无VLAN信息,仅用于QoS; 1-默认VLAN;4095(0xFFF)-保留)
- 插入到以太网帧中的4字节字段,标识数据帧所属的VALN(0-4095)
- QoS:Quality of Service 服务质量
- 网络流量管理技术,在网络拥塞时优先保证关键应用的性能。
- 简单比喻:高速公路=网络带宽,车辆=数据包;无QoS:所有车辆平等竞争,救护车堵在卡车后面;有QoS:设置专用车道,救护车、消防车优先通行。

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