Cisco路由器如何配置VLAN并实现不同网段互通

VLAN（虚拟局域网）技术是现代网络管理中不可或缺的一部分，它通过在逻辑上对局域网进行划分，实现了不同用户群组的隔离，从而增强了网络的安全性、灵活性和管理效率，不同 VLAN 之间默认是无法直接通信的，它们就像被一堵无形的墙隔开，要实现跨 VLAN 的通信，就需要一个三层设备来进行路由转发，而这正是 Cisco 路由器大显身手的场景，本文将详细介绍如何在 Cisco 路由器上配置 VLAN，实现 VLAN 间的路由，这种配置模式通常被称为“单臂路由”。

配置前的准备工作

在开始配置之前,请确保您具备以下硬件和基本条件：

我们的目标拓扑如下：交换机上创建两个 VLAN（VLAN 10 和 VLAN 20），路由器通过一个物理接口连接到交换机的一个中继端口，并负责为这两个 VLAN 提供路由服务。

第一步：在交换机上创建 VLAN 并分配端口

我们需要在交换机上创建两个 VLAN，并将相应的物理端口划入这些 VLAN，PC1 连接到交换机的 Fa0/2 端口，PC2 连接到 Fa0/3 端口。

# 进入交换机全局配置模式Switch> enableSwitch# configure terminal# 创建 VLAN 10 和 VLAN 20Switch(config)# vlan 10Switch(config-vlan)# name SalesSwitch(config-vlan)# exitSwitch(config)# vlan 20Switch(config-vlan)# name MarketingSwitch(config-vlan)# exit# 将 Fa0/2 端口分配给 VLAN 10Switch(config)# interface fastethernet 0/2Switch(config-if)# switchport mode accessSwitch(config-if)# switchport access vlan 10Switch(config-if)# exit# 将 Fa0/3 端口分配给 VLAN 20Switch(config)# interface fastethernet 0/3Switch(config-if)# switchport mode accessSwitch(config-if)# switchport access vlan 20Switch(config-if)# exit

第二步：配置交换机的中继端口

需要将连接路由器的交换机端口（Fa0/1）配置为中继模式，中继端口能够在单个链路上承载多个 VLAN 的流量。

# 进入连接路由器的端口 (Fa0/1)Switch(config)# interface fastethernet 0/1# 将端口设置为中继模式Switch(config-if)# switchport mode trunk# (可选) 指定中继允许的 VLAN，默认允许所有 VLANSwitch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20Switch(config-if)# endSwitch# write memory

至此,交换机端的配置已全部完成，它已经能够识别并标记来自 VLAN 10 和 20 的数据帧，并通过 Fa0/1 端口转发给路由器。

第三步：在路由器上配置子接口

这是“单臂路由”的核心步骤，我们将在路由器的物理接口上创建逻辑子接口，每个子接口对应一个 VLAN，并负责为其分配 IP 地址，作为该 VLAN 的网关。

# 进入路由器全局配置模式Router> enableRouter# configure terminal# 进入连接交换机的物理接口 G0/0Router(config)# interface gigabitethernet 0/0# **至关重要：** 启用物理接口Router(config-if)# no shutdownRouter(config-if)# exit# 创建子接口 G0/0.10，对应 VLAN 10Router(config)# interface gigabitethernet 0/0.10# 定义子接口的 VLAN 封装协议为 802.1Q，并指定 VLAN ID 为 10Router(config-subif)# encapsulation dot1q 10# 为该子接口配置 IP 地址，此地址将成为 VLAN 10 的网关Router(config-subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0Router(config-subif)# exit# 创建子接口 G0/0.20，对应 VLAN 20Router(config)# interface gigabitethernet 0/0.20# 定义子接口的 VLAN 封装协议为 802.1Q，并指定 VLAN ID 为 20Router(config-subif)# encapsulation dot1q 20# 为该子接口配置 IP 地址，此地址将成为 VLAN 20 的网关Router(config-subif)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0Router(config-subif)# end# 保存配置Router# write memory

第四步：验证配置

配置完成后,我们需要进行验证以确保一切正常工作。

通过以上步骤,我们成功地利用 Cisco 路由器的单臂路由技术，实现了跨 VLAN 的通信，这种方法经济高效，尤其适用于中小型网络或分支机构的网络环境，因为它节省了路由器的物理接口，仅用一个端口就能处理多个 VLAN 的路由请求。

相关问答 (FAQs)

Q1：为什么使用子接口而不是为每个 VLAN 使用一个独立的物理接口？

使用子接口（即单臂路由）主要是出于经济性和可扩展性的考虑，如果为每个 VLAN 都分配一个独立的路由器物理接口，那么对于有多个 VLAN 需要昂贵的路由器提供大量的物理端口，这会导致成本急剧上升和端口资源的浪费，而子接口技术允许在单个物理接口上创建多个逻辑接口，每个逻辑接口处理一个 VLAN 的流量，极大地提高了接口利用率，降低了硬件成本，并且扩展起来非常灵活，新增 VLAN 只需增加一个新的子接口配置即可。

Q2：什么是“本征 VLAN”（Native VLAN），在配置中需要注意什么？

本征 VLAN 是在中继链路上一个特殊的 VLAN，在中继链路上，除了本征 VLAN 以外的所有 VLAN 的数据帧都会被打上 802.1Q 标签，而本征 VLAN 的数据帧在发送时会被剥离标签，默认情况下，Cisco 设备的本征 VLAN 是 VLAN 1，为了安全起见，最佳实践是将中继链路的本征 VLAN 更改为一个未被使用的、专门的 VLAN 号，以防止 VLAN 1 上的潜在安全威胁（如 DTP 攻击、STP BPDU 泛洪等）影响到生产网络，可以在交换机和路由器的中继端口上使用 switchport trunk native vlan [vlan-id] 命令进行修改。

思科2900配置某个vlan的地址为管理地址

这个是一个二层交换机，只能在上面配置一个地址，配置方法如下：vlan 10interface Vlan10 ip address 192.168.10.2 255.255.255.0no shutdown另外，建议再写一条路由指向自己的网关，否则在其它和这个地址不在同一个段的电脑将不能管理这台交换机ip default-gateway 192.168.10.1

多网段如何组建并互访

如图一所示，LAN 1为192.168.0.0这个标准C类网段，路由器R1为原有路由器，它的WAN口接入宽带，LAN口（IP为192.168.0.1）挂着192.168.0.0网段（子网掩码255.255.255.0的C类网）主机和路由器R2（新添加）的WAN口（IP为192.168.0.100）。 R2的LAN口（IP为192.168.1.1）下挂着新加入的LAN 2这个192.168.1.0的C类不同网段的主机。 如果按照共享Internet的方式简单设置，此时应将192.168.0.0的主机网关都指向R1的LAN口（192.168.0.1），192.168.1.0网段的主机网关指向R2的LAN口（192.168.1.1），那么只要R2的WAN口网关指向192.168.0.1，192.168.1.0的主机就都能访问192.168.0.0网段的主机并能通过宽带连接上网。 这是因为前面所说的宽带路由器中一条默认路由在起作用，它将所有非本网段的目的IP包都发到WAN口的网关（即路由器R1），再由R1来决定信息包应该转发到它自己连的内网还是发到外网去。 但是192.168.0.0网段的主机网关肯定要指向192.168.0.1，而R1这时并不知道192.168.1.0这个LAN 2的正确位置，那么此时只能上网以及本网段内的互访，不能访问到192.168.1.0网段的主机。 这时就需要在R1上指定一条静态路由，使目的IP为192.168.1.0网段的信息包能转发到路由器R2去。 一条静态路由条目一般由3部分组成：1.目的IP地址或者叫信宿网络、子网；2.子网掩码；3.网关或叫下一跳。 例一中R1上设定的静态路由条目就应该为：目的IP地址192.168.1.0（代表1.x这个网段），子网掩码255.255.255.0（因为是C类网段），下一跳192.168.0.100。 如图2，此图为TP-LINK R410中的静态路由表配置项，保存后即可生效。 如果是Cisco的路由器，则在全局配置模式下键入命令：Router(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.0.100。 注意：其中的网关IP必须是与WAN或LAN口属于同一个网段。 那条默认路由写出来就是：目的IP为 0.0.0.0，子网掩码0.0.0.0，下一跳为WAN口上的默认网关，有时我们也称它为“8个0的默认路由”。 另外，如果目的IP是一个具体的主机IP（如192.168.1.2），那么路由条目应为：目的IP 192.168.1.2，子网掩码255.255.255.255，下一跳或网关192.168.0.100。

路由器划分vlan有什么用

路由器划分VLAN，是将路由器配置为各VLAN的网关，实现VLAN间路由，也就是所说的单臂路由。

路由器配置VLAN，不能将物理端口划分到VLAN中，而要通过将虚拟子接口划分到VLAN中并且为其配置封装协议 dot1q。

详细解说：

路由器提供VLAN间路由只能做单臂路由，也就是设置子接口和封装协议。

第一步：在交换机上建立VLAN，并将交换机的各端口按照你的意愿划分到你所创建的VLAN中。

实例：

interface range fastetherner 0/1-8

switchport access vlan 10

interface range fastethernet 0/9-16

switchprt aceess vlan 20

interface range fastethernet 0/17-23

switchprt aceess vlan 30

interface fastethernet 0/24 *重要的一步：设置交换机上的trunk 口

switchport mode trunk

switchport trunk allow vlan all *这条是为trunk打开使每个vlan都能通过的命令，使trunk口能传输各vlan的数据帧。

第二步，在路由器上的一个端口上设置子接口，并为子接口配置ip地址，此ip地址将自动成为各VLAN 的网关。

router#interface fa0/0

no ip addreess *使之成为二层口，去掉其ip地址

下面开始配置子接口，子接口配置好tunck封装模式之后，就成为了trunk口

interface fa0/0.10 *为vlan 10划分出一个子接口

encapsulate dot1q 10 *为vlan 10 配置此子接口的trunk封装模式

ip adrress 192.168.10.1 255.255.255.0 *为vlan 10 的子接口配置ip地址

interface fa0/0.20 *为vlan 20划分出一个子接口

encapsulate dot1q 20 *为vlan 20 配置此子接口的trunk封装模式

ip adrress 192.168.20.1 255.255.255.0 *为vlan 20 的子接口配置ip地址

interface fa0/0.30 *为vlan 30划分出一个子接口

encapsulate dot1q 30 *为vlan 30 配置此子接口的trunk封装模式

ip adrress 192.168.30.1 255.255.255.0 *为vlan 30 的子接口配置ip地址

最后，为保险起见，在路由器的全局模式使用

router#ip routing。

OK，配置完成。

这时在vlan 10中的客户端ping 一下在vlan 20中的客户端，试试。

【注意事项】

1，在给路由器的子接口配置IP地址之前，一定要先封装dot1q协议。

2，各个VLAN内的主机，要以相应VLAN子接口的IP地址作为网关。