实验指导书－实验4 VLAN间路由配置
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实验4：VLAN间路由配置
【实验目的】
1、掌握VLAN间单臂路由的原理、应用与配置
2、掌握路由器的基本配置
3、掌握VLAN间的通信测试与分析方法
【预备知识】
1、交换机的VLAN和VTP原理
2、交换机的基本配置、VLAN和VTP配置
【实验内容】
拓扑图
地址表
设备
接口
IP 地址
子网掩码
默认网关
R1
Fa0/0
172.17.50.1
255.255.255.0
Fa0/1.10
172.17.10.1
255.255.255.0
Fa0/1.30
172.17.30.1
255.255.255.0
PC1
网卡
172.17.10.21
255.255.255.0
172.17.10.1
PC3
网卡
172.17.30.23
255.255.255.0
172.17.30.1
服务器
网卡
172.17.50.254
255.255.255.0
172.17.50.1
运行用Packet Tracer制作的实验软件swlab4.pka，完成以下实验任务：
测试不使用VLAN间路由时的连通性
交换机和路由器的基本配置
配置交换机的VLAN
配置路由器的接口
测试使用VLAN间路由时的连通性
【实验原理】
说明：Packet Tracer模拟的交换机和路由器均为思科设备。
交换机可以将一个交换式局域网划分成多个VLAN，但是交换机无法在第2层上提供不同VLAN间的通信，因此需要将第2层上的VLAN间通信问题转化成为第3层上的IP网络间通信，即为每个第2层的VLAN分配一个第3层的IP网络，通过第3层的IP路由技术以及第3层的设备（如路由器或3层交换机）来共同实现。
使用路由器实现VLAN间通信有两种方案：
方案一、路由器的一个物理接口连接一个VLAN
图4-1 路由器的一个物理接口连接一个VLAN
在图4-1所示的连接方式中，交换机使用属于某个VLAN的接入端口将该VLAN连接到路由器的一个物理接口上。由于接入链路上传输的是不携带VLAN信息的标准MAC帧，因此本方案中的路由器并不知晓VLAN。
在本方案中，VLAN信息只有交换机知晓，路由器和计算机则只知晓IP信息。因此，VLAN信息仅在交换机上配置，而路由器和计算机上则只需要配置VLAN所对应的IP信息即可。
但是，这种方案具有非常明显的局限性：一台路由器所能连接的VLAN数量受限于该路由器的物理接口数量。而路由器的接口数量直接影响着路由器的价格，因此这种方案的局限性在实际网络工程应用中尤为突出。实际工程应用中通常使用方案二的单臂路由器技术实现VLAN间的通信。
方案二、路由器的一个物理接口连接多个VLAN——单臂路由器
图4-2 路由器的一个物理接口连接多个VLAN
在图4-2所示的连接方式中，交换机使用一个中继端口将所有VLAN连接到路由器的一个物理接口上。因此，本方案中的路由器是VLAN知晓的，与交换机相连的物理以太网接口必须使用中继协议，而不是标准的以太网协议。
因为多个VLAN连接在路由器的一个物理接口上，所以在路由器物理接口上创建与所连VLAN数量相同的逻辑子接口，并为每个子接口配置相应的IP信息，物理接口上无需配置任何IP信息。
在本方案中，交换机仍只需知晓VLAN信息，计算机只需知晓IP信息，而路由器则需知晓VLAN信息及其对应的IP信息。
在思科路由器的全局配置模式中使用下面的命令创建一个子接口，并进入子接口配置模式： 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 为管理关闭状态。因此，首先使用no shutdown命令启用Fa0/1接口，然后创建两个子接口：Fa0/1.10和Fa0/1.30，将这两个子接口封装类型设置为802.1Q，并分配到不同的VLAN，再根据地址表为这两个子接口设置IP地址和子网掩码。
步骤2、配置Fa0/0接口
启用Fa0/0接口，根据地址表为该接口设置IP地址和子网掩码。
任务5：测试使用VLAN间路由时的连通性
请注意，可能需要尝试好几次才能ping成功。
步骤1、检查PC1和PC3能否彼此ping通
步骤2、检查PC1和Web/TFTP服务器能否彼此ping通
步骤3、检查PC3和Web/TFTP服务器能否彼此ping通
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