1. Enrutamiento de un brazo
1. Descripción general del enrutamiento de un brazo
El enrutamiento de un solo brazo (router-on-a-stick) se refiere a la realización de diferentes VLAN (LAN virtual) interconectadas entre sí.
Tipo de enlace para VLAN:
- El puerto que conecta el switch al host es un enlace de acceso
- El puerto que conecta el conmutador al enrutador es un enlace troncal
- La interfaz de capa 3 del enrutador no se puede configurar como el tipo de enlace troncal del conmutador
Divida las subinterfaces en el enrutador:
- La interfaz física de un enrutador se puede dividir en múltiples interfaces lógicas
- Cada subinterfaz corresponde a la puerta de enlace de un segmento de red VLAN
2. Principio de enrutamiento de un brazo
El enrutador vuelve a encapsular la dirección MAC y convierte la etiqueta VLAN
Tome la imagen de arriba como ejemplo, la PC0 necesita enviar datos a la PC1 y descubre que la PC1 no está en el mismo segmento de red que ella misma, luego envía los datos a su propia puerta de enlace, que es la subinterfaz F0/0.1 del enrutador. 0, y obtiene su propia puerta de enlace a través de la dirección MAC del protocolo ARP, los datos se reenviarán a través del conmutador.
Después de llegar al conmutador, etiquetará los datos recibidos con una etiqueta vlan 10 y transmitirá los datos al enrutador 0. Después de recibir los datos, el enrutador 0 recopila el principio de funcionamiento del enrutador, verifica la dirección IP de destino, encuentra el correspondiente interfaz, realiza la conversión de etiquetas y luego envía al conmutador, lo que el conmutador recibe en este momento son los datos etiquetados con vlan20, y se reenvía directamente de acuerdo con la relación correspondiente de la tabla de direcciones mac intercambiadas.
3. Configuración de enrutamiento de un brazo
1. Configure los parámetros TCP/IP de PC1 y PC2
2. Configure el interruptor LSW1:
<Huawei>sys #进入系统视图
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]undo info en #关闭提示信息
Info: Information center is disabled.
[Huawei]vlan batch 10 20 #创建VLAN10和VLAN20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[Huawei]int e0/0/1 #进入e0/0/1接口
[Huawei-Ethernet0/0/1]port link-type access #配置接口类型为access
[Huawei-Ethernet0/0/1]port default vlan 10 #配置接口的缺省VLAN并同时加入VLAN10
[Huawei-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[Huawei-Ethernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-Ethernet0/0/2]port default vlan 20
[Huawei-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[Huawei-Ethernet0/0/3]port link-type trunk #配置接口类型为trunk
[Huawei-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 10 20 #配置trunk类型接口可以承载VLAN10和VLAN20
3. Configure el enrutamiento de un solo brazo en el enrutador AR1 para realizar la intercomunicación entre PC1 y PC2
<Huawei>sys
[Huawei]undo info en
[Huawei]int g0/0/0.10 #交换机可以子接口划分，直接进入子接口0.10，建议与vlan一致
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 10 #配置vlan封装结构，（dot1q为IEEE802.1q协议，该子接口属于vlan10）
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]ip address 192.168.10.1 24 #为该子接口添加ip地址（即vlan10下面所属主机的网关地址）
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable #开启向下arp广播请求功能
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]int g0/0/0.20 #进入子接口0.20，建议与对应的vlan一致
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.20]dot1q termination vid 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.20]ip address 192.168.20.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.20]arp broadcast enable 4. Usar PC2 para hacer ping a PC1
4. Desventajas del enrutamiento de un solo brazo
- El "brazo único" es el enlace troncal de la red, que es fácil de formar un cuello de botella en la red
- Para el reenvío entre VLAN, debe verificar la tabla de enrutamiento, lo que desperdicia seriamente los recursos del dispositivo.
- La subinterfaz aún se basa en la interfaz física y la aplicación no es flexible
Conmutación de capa 2 y capa 3
1. Introducción de la tecnología de conmutación de Capa 3
Debido a que el enrutamiento de un brazo adopta el método de dividir subinterfaces en el enrutador, y las subinterfaces se basan en interfaces físicas, todo el tráfico de vlan se reenviará a través de una interfaz física, por lo que la presión sobre la interfaz física es demasiado grande, lo que causará fácilmente la congestión de la red, por lo que la tecnología de conmutación de tres capas se introdujo para realizar la comunicación VLAN entre diferentes redes.
La tecnología de conmutación de capa 3 es: tecnología de conmutación de capa 2 + tecnología de reenvío de capa 3 . Resuelve la situación de que después de que el segmento de la red se divide en la LAN, la subred en el segmento de la red debe confiar en el enrutador para la administración y resuelve el problema del cuello de botella de la red causado por la baja velocidad y la complejidad del enrutador tradicional.
2. Principio de reenvío del conmutador de capa 3
1), MLS tradicional (conmutación multicapa)
Cuando un dispositivo de Capa 3 recibe un marco de datos, derribará el marco de datos original, volverá a empaquetar la nueva dirección MAC de origen y la dirección MAC de destino, y debido a que la información en el encabezado del marco cambia, el CRC de verificación de marco final también debería cambiar en consecuencia. De los múltiples paquetes de datos en este flujo, solo el primer paquete de datos es procesado por el motor de Capa 3 del conmutador de Capa 3, y el método de procesamiento es el software.
Al igual que un enrutador, el motor de Capa 3 enruta el paquete después de obtener la nueva información de encapsulación de Capa 2. Después de reenviar el primer paquete, se crea una entrada MLS en el hardware para la reencapsulación posterior del paquete y el reenvío rápido realizado por el hardware. Las tramas de datos de capa 2 se volverán a encapsular en el formato de trama del siguiente segmento de red que debe reenviarse. Este es el principio de " una ruta, muchos intercambios " de MLS.
- En un switch de Capa 3, el motor de Capa 3 procesa el primer paquete del flujo
- El ASIC de conmutación aprende la información de reescritura de Capa 2 del motor de Capa 3 y crea una entrada MLS en el hardware responsable de reescribir y reenviar paquetes posteriores en el flujo de datos.
2), MLS basado en CEF
La clave del MLS basado en CEF (un modelo basado en el reenvío de topología) son dos tablas de información de reenvío, y la base de información de reenvío (FIB) corresponde a la tabla de enrutamiento una por una, que es una imagen especular de la tabla de enrutamiento. Cuando se actualiza la tabla de enrutamiento, la FIB cambia en consecuencia, y la FIB incluye la correspondencia entre las direcciones IP de los hosts adyacentes y las ID de VLAN. La tabla de adyacencia contiene la correspondencia entre los hosts adyacentes y las direcciones MAC de los switches para proporcionar información de reescritura de capa 2.
El proceso de reenvío MLS basado en CEF consiste en enviar un paquete de datos de unidifusión y volver a encapsular la trama de datos buscando en la FIB y la tabla de adyacencia, y reenviarlo desde el puerto correspondiente.
3. Introducción de interfaz virtual (proceso de reenvío de comunicación entre VLAN de conmutador de capa 3)
1) Las interfaces en el conmutador de capa 3 pertenecen a diferentes VLAN
El host A envía datos al host B, el host A pertenece a la VLAN 10, el host B pertenece a la VLAN 20, el host A envía datos a la interfaz vlan 10 del conmutador de tres capas, importa la interfaz virtual vlan 10 del conmutador de tres capas y la interfaz virtual vlan 10 La interfaz se reenvía a la interfaz virtual vlan 20 y luego se reenvía a través de la interfaz física que pertenece a vlan 20.
2) Todas las interfaces en el conmutador de Capa 3 pertenecen a la interfaz troncal
El host A envía datos al host C, el host A pertenece a vlan10, el host C pertenece a vlan30, todas las interfaces del conmutador de tres capas pertenecen al troncal, todas las interfaces del conmutador de tres capas pueden recibir y reenviar todos los datos de vlan, después de la los datos del host A ingresan a través del enlace troncal, elimine la etiqueta, de acuerdo con la IP de destino, se encuentra que los datos deben enviarse a vlan30, etiquételos con vlan30 y reenvíelos a través de la interfaz del enlace troncal. Debe haber una capa 2 para recibirlo Después de recibir los datos, el conmutador de capa 2 elimina la etiqueta y la envía a vlan30 el host.
4. Configuración de conmutación de capa 3
- Configure la interfaz VLAN como una interfaz virtual en el conmutador de capa 3
Cuando se crea la vlan correspondiente en el conmutador, la interfaz virtual correspondiente se genera automáticamente. La interfaz virtual predeterminada en el conmutador es vlan1, y la interfaz virtual correspondiente se utiliza directamente como puerta de enlace de la vlan correspondiente.
<Huawei>sys
[Huawei]interface vlan 10 #进入虚接口（需要提前创建VLAN）
[Huawei-Vlanif10]ip address 192.168.10.1 24 #配置虚拟口的IP- Caso experimental
Pasos para configurar la conmutación de Capa 3:
1. Cree una VLAN en el conmutador de capa 2 y agregue la interfaz a la VLAN correspondiente
2. La interfaz que conecta el conmutador de capa 2 y el conmutador de capa 3 debe transportar varias VLAN.
3. El edificio conectado por el conmutador de capa 3 y el conmutador de capa 2 debe transportar varias VLAN.
4. Los switches de capa 3 introducen interfaces virtuales
1. Configure estáticamente los parámetros TCP/IP de PC3 y PC4
2. Configure el conmutador de capa 2 LSW3
<Huawei>system
[Huawei]vlan batch 10 20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[Huawei]int e0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]port link-type access
[Huawei-Ethernet0/0/1]port default vlan 10
[Huawei-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[Huawei-Ethernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-Ethernet0/0/2]port default vlan 20
[Huawei-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[Huawei-Ethernet0/0/3]port link-type trunk
[Huawei-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 10 20
3. Configurar un conmutador de capa 3
<Huawei>sys
[Huawei]vlan batch 10 20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[Huawei]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]int vlan 10 #进入虚接口vlan 10并设置IP地址（即vlan10下面所属主机的网关地址）
[Huawei-Vlanif10]ip add 192.168.10.254 24
[Huawei-Vlanif10]int vlan 20 #进入虚接口vlan 20并设置IP地址（即vlan20下面所属主机的网关地址）
[Huawei-Vlanif20]ip add 192.168.20.254 244. Use PC3 para hacer ping a PC4
