cisco路由器如何配置单臂路由并实现vlan间互通

在构建现代网络时，虚拟局域网（VLAN）是一项基础且至关重要的技术，它通过将一个物理网络划分为多个逻辑上的广播域，极大地增强了网络的安全性、灵活性和管理效率，不同VLAN之间的主机无法直接通信，这就需要路由设备来实现VLAN间的路由，本文将详细介绍如何在Cisco路由器上进行VLAN配置，即实现经典的“单臂路由”场景。

核心概念：路由器在VLAN间路由中的角色

在理解配置之前，必须先明确路由器和交换机在VLAN环境中的分工，二层交换机负责在同一VLAN内部转发数据帧，而隔离不同VLAN，当分属于不同VLAN的主机需要通信时，数据包必须被发送到一个三层设备（路由器或三层交换机）进行处理，这个设备能够根据IP地址信息,将数据包从一个VLAN转发到另一个VLAN。

“单臂路由”是一种高效的实现方式，在这种架构中，路由器与交换机之间仅需一条物理连接（通常称为Trunk链路），这条链路能够承载多个VLAN的流量，路由器通过创建“子接口”来逻辑地识别和处理来自不同VLAN的数据，每个子接口对应一个VLAN,并充当该VLAN主机的默认网关。

配置场景与步骤

假设我们有一个简单的网络环境：

第一步：交换机基础配置

在路由器配置之前，交换机必须完成VLAN的创建和端口的划分,并将连接路由器的端口配置为Trunk模式。

! 进入全局配置模式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 TechSwitch(config-vlan)# exit! 将连接销售部PC的端口（如FastEthernet0/1）分配给VLAN 10Switch(config)# interface FastEthernet0/1Switch(config-if)# switchport mode accessSwitch(config-if)# switchport access vlan 10Switch(config-if)# exit! 将连接技术部PC的端口（如FastEthernet0/2）分配给VLAN 20Switch(config)# interface FastEthernet0/2Switch(config-if)# switchport mode accessSwitch(config-if)# switchport access vlan 20Switch(config-if)# exit! 将连接路由器的端口（如GigabitEthernet0/1）配置为TrunkSwitch(config)# interface GigabitEthernet0/1Switch(config-if)# switchport mode trunkSwitch(config-if)# exit

第二步：路由器核心配置（单臂路由）

这是配置的关键环节，我们将在路由器的物理接口上创建两个子接口，分别对应VLAN 10和VLAN 20。

! 进入全局配置模式Router> enableRouter# configure terminal! 进入连接交换机的物理接口Router(config)# interface GigabitEthernet0/0/0! 启用物理接口（默认通常是关闭的）Router(config-if)# no shutdownRouter(config-if)# exit! 配置VLAN 10的子接口Router(config)# interface GigabitEthernet0/0/0.10! 定义封装协议为802.1Q，并指定VLAN ID为10Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 10! 为子接口配置IP地址，作为VLAN 10的网关Router(config-subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0Router(config-subif)# exit! 配置VLAN 20的子接口Router(config)# interface GigabitEthernet0/0/0.20! 定义封装协议为802.1Q，并指定VLAN ID为20Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 20! 为子接口配置IP地址，作为VLAN 20的网关Router(config-subif)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0Router(config-subif)# exit

关键命令解析 ：

配置命令汇总表

为了更清晰地展示路由器上的配置,下表小编总结了关键命令：

配置对象	命令	说明
物理接口	interface GigabitEthernet0/0/0	进入连接交换机的物理接口
no shutdown	启用该物理接口
VLAN 10子接口	interface GigabitEthernet0/0/0.10	创建并进入VLAN 10对应的子接口
encapsulation dot1Q 10	绑定VLAN 10，使用802.1Q封装
ip address 192.168.10.1 255.255.255.0	设置VLAN 10的网关IP地址
VLAN 20子接口	interface GigabitEthernet0/0/0.20	创建并进入VLAN 20对应的子接口
encapsulation dot1Q 20	绑定VLAN 20，使用802.1Q封装
ip address 192.168.20.1 255.255.255.0	设置VLAN 20的网关IP地址

验证与排错

配置完成后,需要进行验证以确保VLAN间路由正常工作。

相关问答FAQs

问题1：为什么我需要路由器来实现VLAN间通信？交换机不能自己完成吗？

解答 ：标准的二层交换机工作在OSI模型的数据链路层（第二层），它根据MAC地址表转发数据帧，无法理解或处理IP地址（第三层）信息，VLAN的本质是在第二层隔离了广播域，因此二层交换机不能将流量从一个VLAN（一个广播域）转发到另一个VLAN（另一个广播域），只有具备三层路由功能的设备，如路由器或三层交换机，才能读取IP数据包的头部信息，根据路由表做出转发决策，从而实现跨VLAN的通信，三层交换机虽然也能实现此功能，但其内部机制是将路由功能集成到交换硬件中，而在传统的路由器/交换机架构中,这个角色由路由器承担。

问题2：如果子接口配置的 encapsulation dot1Q 命令中的VLAN ID与交换机Trunk链路上实际通过的VLAN ID不匹配，会发生什么？

解答 ：这种情况会导致该VLAN的通信完全失败，当路由器从交换机收到一个带有VLAN 10标签的数据帧时，它会查找哪个子接口配置了 encapsulation dot1Q 10 ，如果VLAN 10对应的子接口（例如）被错误地配置为 encapsulation dot1Q 20 ，路由器将认为这个数据帧不属于任何已配置的逻辑接口，从而会丢弃该数据帧，同样，从该子接口发出的数据包也会被错误地打上VLAN 20的标签，导致交换机无法将其正确转发到VLAN 10，确保子接口的VLAN ID与其实际处理的VLAN完全一致是配置成功的关键。

思科交换机 mac address-table 的问题

CPU类型的说明是交换机上逻辑接口的mac地址。 比如说interface vlan，会有一个CPU类型的mac地址对应。 另外和好像是思科交换机都有的，不知道是哪里的，不参与数据转发，可能是主板的什么芯片吧，这两个或许思科厂家能解答。

DOS攻击的具体是怎么样的？怎样预防？

DoS攻击、DDoS攻击和DRDoS攻击相信大家已经早有耳闻了吧!DoS是Denial of Service的简写就是拒绝服务，而DDoS就是Distributed Denial of Service的简写就是分布式拒绝服务,而DRDoS就是Distributed Reflection Denial of Service的简写,这是分布反射式拒绝服务的意思。 不过这3中攻击方法最厉害的还是DDoS，那个DRDoS攻击虽然是新近出的一种攻击方法，但它只是DDoS攻击的变形，它的唯一不同就是不用占领大量的“肉鸡”。 这三种方法都是利用TCP三次握手的漏洞进行攻击的，所以对它们的防御办法都是差不多的。 DoS攻击是最早出现的，它的攻击方法说白了就是单挑，是比谁的机器性能好、速度快。 但是现在的科技飞速发展，一般的网站主机都有十几台主机，而且各个主机的处理能力、内存大小和网络速度都有飞速的发展，有的网络带宽甚至超过了千兆级别。 这样我们的一对一单挑式攻击就没有什么作用了，搞不好自己的机子就会死掉。 举个这样的攻击例子，假如你的机器每秒能够发送10个攻击用的数据包，而被你攻击的机器(性能、网络带宽都是顶尖的)每秒能够接受并处理100攻击数据包，那样的话，你的攻击就什么用处都没有了，而且非常有死机的可能。 要知道，你若是发送这种1Vs1的攻击，你的机器的cpu占用率是90%以上的，你的机器要是配置不够高的话，那你就死定了。 不过，科技在发展，黑客的技术也在发展。 正所谓道高一尺，魔高一仗。 经过无数次当机，黑客们终于又找到一种新的DoS攻击方法，这就是DDoS攻击。 它的原理说白了就是群殴，用好多的机器对目标机器一起发动DoS攻击，但这不是很多黑客一起参与的，这种攻击只是由一名黑客来操作的。 这名黑客不是拥有很多机器，他是通过他的机器在网络上占领很多的“肉鸡”，并且控制这些“肉鸡”来发动DDoS攻击，要不然怎么叫做分布式呢。 还是刚才的那个例子，你的机器每秒能发送10攻击数据包，而被攻击的机器每秒能够接受100的数据包，这样你的攻击肯定不会起作用，而你再用10台或更多的机器来对被攻击目标的机器进行攻击的话，嘿嘿!结果我就不说了。 DDoS究竟如何攻击?目前最流行也是最好用的攻击方法就是使用SYN-Flood进行攻击，SYN-Flood也就是SYN洪水攻击。 SYN-Flood不会完成TCP三次握手的第三步，也就是不发送确认连接的信息给服务器。 这样，服务器无法完成第三次握手，但服务器不会立即放弃，服务器会不停的重试并等待一定的时间后放弃这个未完成的连接，这段时间叫做SYN timeout，这段时间大约30秒-2分钟左右。 若是一个用户在连接时出现问题导致服务器的一个线程等待1分钟并不是什么大不了的问题，但是若有人用特殊的软件大量模拟这种情况，那后果就可想而知了。 一个服务器若是处理这些大量的半连接信息而消耗大量的系统资源和网络带宽，这样服务器就不会再有空余去处理普通用户的正常请求(因为客户的正常请求比率很小)。 这样这个服务器就无法工作了，这种攻击就叫做:SYN-Flood攻击。 到目前为止，进行DDoS攻击的防御还是比较困难的。 首先，这种攻击的特点是它利用了TCP/IP协议的漏洞，除非你不用TCP/IP，才有可能完全抵御住DDoS攻击。 不过这不等于我们就没有办法阻挡DDoS攻击，我们可以尽力来减少DDoS的攻击。 下面就是一些防御方法:1。 确保服务器的系统文件是最新的版本，并及时更新系统补丁。 2。 关闭不必要的服务。 3。 限制同时打开的SYN半连接数目。 4。 缩短SYN半连接的time out 时间。 5。 正确设置防火墙禁止对主机的非开放服务的访问限制特定IP地址的访问启用防火墙的防DDoS的属性严格限制对外开放的服务器的向外访问运行端口映射程序祸端口扫描程序，要认真检查特权端口和非特权端口。 6。 认真检查网络设备和主机/服务器系统的日志。 只要日志出现漏洞或是时间变更，那这台机器就可 能遭到了攻击。 7。 限制在防火墙外与网络文件共享。 这样会给黑客截取系统文件的机会，主机的信息暴露给黑客， 无疑是给了对方入侵的机会。 8。 路由器以Cisco路由器为例Cisco Express Forwarding(CEF)使用 unicast reverse-path访问控制列表(ACL)过滤设置SYN数据包流量速率升级版本过低的ISO为路由器建立log server能够了解DDoS攻击的原理，对我们防御的措施在加以改进，我们就可以挡住一部分的DDoS攻击，知己知彼，百战不殆嘛。

考CCNA需要什么样的英语水平

经常看到很多同学因为英语的问题犹豫不决，甚至是止步不前，促使我有了写点东西的想法。 其实，英语的好坏并不能决定你学习的成功和失败。 我们计算机系统和领域的知识有着很多的中文书和资料都可以用来学习，用来看。 但是如果英语水平好可以帮助你更好的理解和掌握，特别是新技术新知识。 在工作和学习中只要你多看、多查，慢慢都会记住大概的意思。 如果要看英文文档，那还要下一番功夫，建议技术和英语同步学，在应用中去学，千万不要等把英文先学好，再来学技术，那样时间也耽误了，那是无的放矢，学以无用。 先开始，根据需要，多看两遍书，这很有用。 学Cisco并非要英语有多好，三级还是四级？其实这是一个普遍的误解！英语是一种工具，在CCNA的学习中，基本的语法也非常简单，基本上都是陈述句，所有的英语语法在中学时我们大都掌握了。 那为什么还有很多人觉得自己的英语不好呢，其实是缺乏一种实际应用的环境，如果到国外呆上半年，基本的沟通、语言交流就没有问题了。 学网络技术也一样，如果不是接触大量的英文文档，经常看，一篇篇去看，是没法提高这一块的能力的，而只有在学习网络技术到达一定的程度，才开始接触英文文档。 因此学习英语，不能单独来看，分开来学。 往往需要在实际应用的环境中来学，来提高。 举个例子，如果你在CCNA、CCNP的培训和学习中，天天面对路由器，交换机的输出信息，经常看那些show出来的信息，成篇的都是英语，一开始可能很多单词都不认识，都要查，但是一个月后，就一目了然。 就清楚的知道是什么意思，为什么是那个样子。 这就是训练出来的，而分开来学，是没法达到这个效果的。 所以说学以致用是最好的学习方法！就象在培训CCNA、CCNP时，做实验是最好的检查、学习的手段!还有英文原版的教材和学习资料每天坚持看几页--可以借助“金山词霸”等翻译词典，很快你就会发现你的英文阅读水平和你的技术水平一样的与日俱增!相信自己的能力！能力是磨练出来的！你行的！看英文文档时，遇到生词尽管去查辞典，查过了就稍微记忆一下，当你每天坚持去读，去查，过上3或5个月，你会发现你的英文水平（起码是读的水平）会有个很大的飞跃。 最后，祝所有的学员学有所成！