使用外部路由器配置 VLAN 间路由

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已更新: 2024 年 3 月 5 日
文档 ID:14976

非歧视性语言

此产品的文档集力求使用非歧视性语言。在本文档集中，非歧视性语言是指不隐含针对年龄、残障、性别、种族身份、族群身份、性取向、社会经济地位和交叉性的歧视的语言。由于产品软件的用户界面中使用的硬编码语言、基于 RFP 文档使用的语言或引用的第三方产品使用的语言，文档中可能无法确保完全使用非歧视性语言。 深入了解思科如何使用包容性语言。

关于此翻译

思科采用人工翻译与机器翻译相结合的方式将此文档翻译成不同语言，希望全球的用户都能通过各自的语言得到支持性的内容。 请注意：即使是最好的机器翻译，其准确度也不及专业翻译人员的水平。 Cisco Systems, Inc. 对于翻译的准确性不承担任何责任，并建议您总是参考英文原始文档（已提供链接）。

    简介

    本文档介绍如何使用外部Cisco路由器来构建配置，以设置VLAN间路由。

    先决条件

    要求

    Cisco 建议您了解以下主题：

    • 基本的路由知识

    使用的组件

    本文档中的信息基于以下软件版本：

    • Catalyst交换机Cisco IOS® 15.2E
    • 思科路由器Cisco IOS XE 17.3

    本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

    规则

    有关文件规则的更多信息请参见“ Cisco技术提示规则”。

    背景信息

    本文档介绍使用外部Cisco路由器设置VLAN间路由的配置，并通过在802.1Q中继上的示例配置进行说明；每个命令的执行结果均显示出来。不同的Cisco系列路由器和任何Catalyst交换机都可用于本文档介绍的场景，以获得相同的结果。

    中继是一种在两个设备之间点到点链路上传输来自若干 VLAN 的流量的方式。最初，以太网中继有两种实现方式：

    • InterSwitch Link(ISL)Cisco专有协议

    • 电气电子工程师协会(IEEE)802.1Q标准

    创建并使用中继链路以通过 Catalyst 交换机和/或思科路由器之间的单条链路传输来自两个或多个 VLAN（例如 VLAN1 和 VLAN2）的流量。

    Cisco路由器用于执行VLAN-X和VLAN-Y之间的VLAN间路由。当Catalyst系列交换机仅是第2层(L2)且无法在VLAN之间路由或通信时，此配置非常有用。

    在使用 802.1Q 中继时，有一个 VLAN 不会被标记。此 VLAN 称为本地 VLAN。当端口在 802.1Q 中继模式下时，本地 VLAN 用于未标记的数据流。当您配置 802.1Q 中继时，切记必须在中继链路每一端以相同的方式配置本地 VLAN。在配置路由器与交换机之间的 802.1Q 中继时，本地 VLAN 未匹配是个常见的错误。

    在此配置示例中，思科路由器和 Catalyst 交换机上的本地 VLAN 均默认为 VLAN1。根据您的网络需求，您可以使用除默认VLAN(VLAN1)以外的本征VLAN。关于如何更改这些设备上的本地 VLAN，本文档的配置部分对相关命令进行了介绍。

    本文档中提供的示例配置可用于支持802.1Q VLAN中继的不同思科路由器系列。

    注意：支持的最低版本不一定是建议版本。要确定思科产品的最佳维护版本，请在漏洞工具包中搜索按产品组件列出的漏洞。

    注意：只有思科注册用户才能访问内部文档、工具和信息。

    配置

    本部分提供有关如何配置本文档所述功能的信息。

    网络图

    本文档使用此图所示的网络设置。

    Network Diagram网络图配置

    Catalyst L2交换机 
    !-- (Optional) Set the IP address and default gateway for VLAN1 for management purposes.

L2_Switch#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
L2_Switch(config)#interface vlan 1
L2_Switch(config-if)#ip address 10.10.0.2 255.255.255.0
L2_Switch(config-if)#no ip directed-broadcast
L2_Switch(config-if)#no ip route-cache
L2_Switch(config-if)#exit
L2_Switch(config-if)#ip default-gateway 10.10.0.1 

!-- (Optional) Set the VTP Mode. In our example, we have set the mode to be transparent. 
!-- Depending on your network, set the VTP Mode accordingly. 

L2_Switch(config)#vtp mode transparent 
Setting device to VTP Transparent mode for VLANS.
L2_Switch(config)#

!-- Adding VLAN10 and VLAN11.

L2_Switch(config)#vlan 10-11
L2_Switch(config-vlan)#exit
L2_Switch(config)# 

!-- Enable trunking on the interface GigabitEthernet 0/2.
!-- Enter the trunking encapsulation as dot1q.

L2_Switch(config)#interface gigabitEthernet 0/2
L2_Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
L2_Switch(config-if)#switchport mode trunk 

!-- In case of dot1q, you need to make sure that the native VLAN matches across the link. 
!-- On Catalyst Switches, by default, the native VLAN is 1. 
!-- It is very important that you change the native VLAN on the router accordingly. 

!-- The following set of commands can place on the interfaces connecting to the workstations.  

L2_Switch(config)#interface gigabitEthernet 0/0
L2_Switch(config-if)#switchport mode access
L2_Switch(config-if)#switchport access vlan 11
L2_Switch(config-if)#exit 

L2_Switch(config)#interface gigabitEthernet 0/1
L2_Switch(config-if)#switchport mode access 
L2_Switch(config-if)#switchport access vlan 10
L2_Switch(config-if)#exit 

!-- Remember to save the configuration.  

L2_Switch#write memory 
Building configuration...
    路由器

    注意：下一个屏幕截图显示了在Cisco路由器上输入的命令。命令之间添加了斜体注释以解释某些命令和步骤。

    Router#configure terminal
    Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

    !-- Select GigabitEthernet 1 for the trunk configuration. 
    !-- No Layer 3 (L3) configuration is done here.

    Router(config)#interface GigabitEthernet 1
    Router(config-if)#no shut
    Router(config-if)#exit

    !-- Enable dot1q on the sub-interface one for each VLAN. 
    !-- Configure L3 information on the sub-interface for each gateway.

    Router(config)#interface gigabitEthernet 1.10     
Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10
Router(config-subif)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
Router(config-subif)#exit

    Router(config)#interface gigabitEthernet 1.11
Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 11
Router(config-subif)#ip address 10.10.11.1 255.255.255.0
Router(config-subif)#exit

    !-- (Optional) For the management VLAN 1 make sure that the native VLAN matches across the link. 
    !-- On the switch, by default, the native VLAN is 1. 
    !-- On the router, configure VLAN1 as the native VLAN.

    Router(config)#interface gigabitEthernet 1.1
Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 1 native 
Router(config-subif)#ip address 10.10.0.1 255.255.255.0
Router(config-subif)#end

    !-- Remember to save the configuration. 

    Router#write memory
Building configuration...
[OK]
Router#

    注意：为了使此设置正常运行，并在 workstation1 和 workstation2 之间成功 ping 通，您需要确保工作站的默认网关已正确设置。对于 workstation1，默认网关必须是 10.10.11.1；对于 workstation2，默认网关必须是 10.10.10.1。

    有用的命令

    本部分可帮助您确认配置是否按预期工作。

    在 Catalyst 交换机上，可使用以下命令来帮助验证：

    • show interface {FastEthernet | GigabitEthernet} <module/port> switchport

    • show vlan

    • show vtp status

    在Cisco路由器上，使用以下命令：

    • show ip route

    • show interface

    命令输出示例

    Catalyst 交换机

    下一个命令用于检查端口的管理状态和运行状态。还用来确保中继两端的本地 VLAN 互相匹配。当端口在 802.1Q 中继模式下时，本地 VLAN 用于未标记的数据流。

    对于 802.1Q 中继，输出命令会显示：

    L2_Switch#show interfaces gigabitEthernet 0/2 switchport 
Name: Gi0/2
Switchport: Enabled
Administrative Mode: trunk
Operational Mode: trunk
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q Operational Trunking Encapsulation: dot1q
Negotiation of Trunking: On
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Administrative Native VLAN tagging: enabled
Voice VLAN: none
Administrative private-vlan host-association: none 
Administrative private-vlan mapping: none 
Administrative private-vlan trunk native VLAN: none
Administrative private-vlan trunk Native VLAN tagging: enabled
Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q
Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none
Administrative private-vlan trunk associations: none
Administrative private-vlan trunk mappings: none
Operational private-vlan: none
Trunking VLANs Enabled: ALL
Pruning VLANs Enabled: 2-1001
Capture Mode Disabled
Capture VLANs Allowed: ALL

Protected: false
Appliance trust: none 

    下一个命令用于检验接口（端口）是否属于正确的VLAN。在本示例中，接口Gi0/1属于VLAN10,Gi0/0属于VLAN11。其他接口属于 VLAN1。

    L2_Switch#show vlan brief 

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi0/3
10 VLAN0010 active Gi0/1 11 VLAN0011 active Gi0/0
1002 fddi-default                     act/unsup 
1003 token-ring-default               act/unsup 
1004 fddinet-default                  act/unsup 
1005 trnet-default                    act/unsup 
L2_Switch#

    下一个命令用于检查交换机上的VLAN中继协议(VTP)配置。本例中使用了透明模式。正确的 VTP 模式取决于网络拓扑结构。

    L2_Switch#show vtp status
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 : 
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 5254.0000.8000
Configuration last modified by 0.0.0.0 at 3-1-24 15:21:18

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode : Transparent
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 7
Configuration Revision            : 0
MD5 digest                        : 0x9F 0x7D 0x8D 0x10 0xB1 0x22 0x2F 0xE7 
                                    0x29 0x77 0x42 0xA7 0x95 0xE7 0x68 0x1C

    Cisco 路由器

    下一命令将告知第3层路由信息有关路由器上配置的子接口。

    Router#show ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 6 subnets, 2 masks
C        10.10.0.0/24 is directly connected, GigabitEthernet1.1
L        10.10.0.1/32 is directly connected, GigabitEthernet1.1
C 10.10.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet1.10 L 10.10.10.1/32 is directly connected, GigabitEthernet1.10 C 10.10.11.0/24 is directly connected, GigabitEthernet1.11 L 10.10.11.1/32 is directly connected, GigabitEthernet1.11

    下一个命令用于检查接口的管理和运行状态。关于路由器接口状态，输出命令会显示：

    Router#show interfaces 
GigabitEthernet1 is up, line protocol is up 
  Hardware is CSR vNIC, address is 5254.0000.004d (bia 5254.0000.004d)
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  Full Duplex, 1000Mbps, link type is auto, media type is Virtual
  output flow-control is unsupported, input flow-control is unsupported
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input 00:00:00, output 00:14:10, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 0/375/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
  Queueing strategy: fifo
  Output queue: 0/40 (size/max)
  5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
     5338 packets input, 361563 bytes, 0 no buffer
     Received 0 broadcasts (0 IP multicasts)
     0 runts, 0 giants, 0 throttles 
     0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored
     0 watchdog, 0 multicast, 0 pause input
     13 packets output, 1248 bytes, 0 underruns
     Output 0 broadcasts (0 IP multicasts)
     0 output errors, 0 collisions, 2 interface resets
     57 unknown protocol drops
     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred
     1 lost carrier, 0 no carrier, 0 pause output
     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
GigabitEthernet1.1 is up, line protocol is up 
  Hardware is CSR vNIC, address is 5254.0000.004d (bia 5254.0000.004d)
  Internet address is 10.10.0.1/24
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation 802.1Q Virtual LAN, Vlan ID  1.
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Keepalive set (10 sec)
  Last clearing of "show interface" counters never
GigabitEthernet1.10 is up, line protocol is up Hardware is CSR vNIC, address is 5254.0000.004d (bia 5254.0000.004d) Internet address is 10.10.10.1/24
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation 802.1Q Virtual LAN, Vlan ID  10.
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Keepalive set (10 sec)
  Last clearing of "show interface" counters never
GigabitEthernet1.11 is up, line protocol is up Hardware is CSR vNIC, address is 5254.0000.004d (bia 5254.0000.004d) Internet address is 10.10.11.1/24
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation 802.1Q Virtual LAN, Vlan ID  11.
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Keepalive set (10 sec)
  Last clearing of "show interface" counters never
GigabitEthernet2 is administratively down, line protocol is down 
  Hardware is CSR vNIC, address is 5254.0000.004e (bia 5254.0000.004e)
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  Full Duplex, 1000Mbps, link type is auto, media type is Virtual
  output flow-control is unsupported, input flow-control is unsupported
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input never, output never, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 0/375/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
  Queueing strategy: fifo

    相关信息

    修订历史记录

    版本 发布日期 备注
    3.0
    05-Mar-2024
    更新的技术内容、简介、图像标题和格式。
    2.0
    16-Dec-2022
    更新格式并更正CCW警报。重新认证。
    1.0
    14-Dec-2001
    初始版本
    TAC Authored

    由思科工程师提供

    • 思科TAC工程师

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