上篇部落格講了什麼是虛擬區域網，以及如何搭建虛擬區域網。這篇講述如何使不同虛擬區域網之間進行通訊。

不同虛擬區域網通訊需要路由裝置進行轉發。路由裝置可以是路由器也可以是具有路由功能的三層交換機。

上一講：認識虛擬區域網及搭建（https://mp.csdn.net/postedit/80199792）

這一講：

1、利用二層交換機——路由器方式來實現不同虛擬區域網之間的訪問。

方式一：

我們稱為雙臂路由法，所謂雙臂是指交換機到路由器有兩個線路，其實三個也行，但是路由器介面很少，很少使用這種雙臂路由法實現不同虛擬區域網通訊。不過，話雖如此，方法還是要將出來的，請看下圖：

上圖中，我們將路由器與交換機用兩根直通線連線在一起。在交換機中劃分兩個子網，192.168.1.0/24和192.168.2.0/24。

用交換機劃分兩個虛擬區域網vlan10 和Vlan20。Vlan10虛擬區域網中有兩臺主機pc0和pc5，Vlan20虛擬區域網中有一臺pc1主機。

交換機接路由器的埠fa0/3和fa0/4都設定為Access模式，fa0/3設定為Vlan10,fa0/4設定為vlan20。這樣交換機的兩個虛擬區域網分別都有到路由器的的通道了。虛擬區域網vlan10的資料通過fa0/3埠轉發到路由器fa0/0埠，Vlan20的資料通過fa0/4埠轉發到路由器fa0/4埠。

這樣兩個虛擬區域網之間可以相互訪問。下圖是虛擬區域網Vlan10的pc0來ping虛擬區域網vlan20的pc1,ping通了，說明不同虛擬區域網之間實現了訪問。

方式二：

單臂路由：

    單臂路由的意思就是隻有一條物理資料鏈路到路由器，簡單說路由器和交換機之間只有一條線相連，不像雙臂一樣每個虛擬區域網都要一跟線與路由器相連。

這裡有個問題，只用一個物理線路的話，路由器是怎麼識別交換機發來的資料到底是Vlan10虛擬區域網的資料還是Vlan20的呢？

這裡就使用到了二種協議,和ISL協議。這這兩個協議就是給資料幀進行標記虛擬區域網號的，這樣路由器就知道是哪個虛擬區域網傳來的資料了。IEEE802.1Q和ISL,下面是協議的簡單介紹：

802.1Q：基本標準的IEEE協議，屬業界標準。
ISL（Inter-Switch Link）：Cisco專有的Trunk封裝方式。
802.1q協議是在乙太網幀的源MAC個和Type欄位之間插入4個位元組的Tag欄位，並將原有的FCS重寫。TAG欄位裡包括priority和VLANID，TPID=0X8100表示是乙太網幀。

ISL協議是在乙太網幀的最外層家個26位元組的幀頭，重新計算的CRC放在幀尾。在26位元組的報頭裡有15bit用來表示VLAN，但只用到低10位。即1024個VLAN數目。在26位元組的報頭裡有15bit用來表示VLAN，但只用到低10位。即1024個VLAN數目。
 

這裡我們只用802.1q，因為這個協議是業界標準，所以推薦使用802.1q協議。

先給拓撲圖看看：

我們用主機pc0來ping 主機pc5。

我們先來看看一般資料鏈路層封裝的乙太網幀是什麼樣子。下圖主機pc0正常傳送交換機switch0的Ethernet II幀格式和例項，屬於乙太網幀格式的一種，共有四種，讀者可以自己百度其他三種格式。

從上面可以看出乙太網幀中，並沒有標註這個資料幀是屬於哪個虛擬區域網的。正常情況下，這個資料幀應該是交換機直接轉發出去，不做任何修改。但是當交換機轉發的埠使用了8021.q協議後，就會將上面的乙太網幀進行封裝標記。看下圖，交換機轉發出去的乙太網幀格式和例項。

增加的的欄位說明：

Start-of-Frame Delimiter（SFD） － 1位元組。欄位中1和0互動使用，結尾是兩個連續的1，表示下一位是利用目的地址的重複使用位元組的重複使用位。

TPID － 值為8100（hex）。當幀中的 EtherType 也為8100時，該幀傳送標籤 IEEE 802.1Q/802.1P。

TCI － 標籤控制資訊欄位，包括使用者優先順序（User Priority）、規範格式指示器（Canonical Format Indicator）和 VLAN ID。

我們發現，乙太網幀出現了其他欄位。其中TPID是用來表示封裝協議的型別，例如上面的數值TPID表示封裝協議是802.1q。

TCI主要是用來標記VLan ID。

看到你也許明白了，802.1q協議其實就是將資料鏈路層的乙太網幀加上一些標號，例如虛擬區域網ID(Vlan ID),這樣交換機將乙太網幀轉發給路由器後，路由器埠如果也使用了802.1q協議，就知道了這些資料是屬於那些虛擬區域網的，然後下一步儘可以轉發了。

所以關鍵點就在802.1q協議。

所以，關於交換機和路由器相連的埠必須封裝802.1q協議，才能讓不同的虛擬區域網之間通訊。

所以關於802.1q協議的作用，你懂了嗎？

那怎麼配置交換機和路由器的埠802.1q協議呢，請往下繼續看

接下來我們開始進入配置操作：

首先我們劃分兩個子網1   192.168.1.0/24和子網2  192.168.2.0/24。子網1有兩個主機，子網2有一個主機。

請看下圖：

圖中我們使用了一個思科模擬器中的交換機2950和路由器1841，然後選擇三個主機。三個pc0和pc5屬於虛擬區域網Vlan10,pc1屬於虛擬區域網Vlan20。下面試具體的配置資訊。

1、交換機: Vlan資料庫我們建立兩個虛擬區域網，名稱Vlan10和Vlan20,  Vlan號為10和20，交換機與主機之間的埠設定為Access模式，交換機連線路由器的埠fa0/3設定為Trunk模式。

2、路由器:我們使用直通線將路由器的fa0/0埠連線到交換機埠fa0/3。

說明：路由器fa0/0埠不用設定i和子網掩碼，因為我們要使用的不是物理介面fa0/0，我們要使用的是路由器fa0/0埠的邏輯子介面，你可以想象成這個埠有多個子介面可以與交換機相連，就好像雙臂路由一樣，只是肉眼看不見而已。

路由器我們使用兩個邏輯子介面fa/0.1和fa0/0.2，來連線兩個子網，fa0/0.1的設定為ip:92.168.1.1子網掩碼255.255.255.0, fa0/0.2介面設定為ip:192.168.2.1和255.255.255.0，這兩個ip地址分別作為兩個子網的閘道器。

3、pc0:    ip:192.168.1..2 ，子網掩碼：255.255.255.0  閘道器：192.168.1.1    接入交換機的fa0/1埠，交換機的埠fa0/1設定為Access和Vlan10。

    pc1：  ip:192.168.2.1      子網掩碼：255.255.255.0  閘道器：192.168.2.1   接入交換機的fa0/2埠，交換機的埠fa0/2設定為Access和Vlan20。

    pc5：  ip:192.168.1.3     子網掩碼：255.255.255.0   閘道器：192.168.2.1      接入交換機的fa0/5埠， 交換機的埠fa0/5設定為Access和Vlan10。

具體配置步驟，你也可以選擇命令列配置，我是為了讓大家看的更直觀，採用圖形介面配置。

第一步：

1.主機資訊配置：下圖只是一個主機例項，其他主機類似。

第二步：

1、給交換機新增vlan資料庫，並將設定相應的交換機的埠。

新增Vlan10和Vlan20。

2、配置交換機連線主機的埠：下圖只是一個fa0/1，其他埠類似。

3、配置交換機連線路由器的埠:設定為Trunk模式。

關於dot1.q協議封裝的說明：
    2950只支援802.1Q,所以配置trunk的時候，預設封裝dot1.q的

    3560這些，支援多種，所以需要指定是哪一種封裝模式。

2950交換機預設封裝的是dot1q協議，所以你就不用在fa0/3埠再封裝802.1q協議了。如果其他交換機，可能需要封裝802.1q協議，就輸入下面命令，進入相應的介面，輸入switchport trunk encapsulationdot1q。例如這裡的fa0/3埠，命令如下：

enable

config t

switchport trunk encapsulation dot1q

這裡出錯，是因為2950交換機已經封裝了802.1q協議。所以其實沒必要再封裝這個埠的協議。

第三步：

路由器配置，這裡我們使用fa0/0的邏輯子埠，所以不能通過圖形介面配置，只能命令列配置。

路由器配置圖如下：

首先給路由器新增同樣的Vlan資料庫Vlan10和Vlan20

路由配置命令：

Router>enableRouter#configConfiguring from terminal, memory, or network [terminal]?Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. .................進入全域性配置模式Router(config)#interface fa0/0 ................進入和交換機連線的那個介面fa0/0Router(config-if)#no shutdown ................啟用該埠Router(config-if)#exit ……………返回到全域性配置模式Router(config)#interface fa0/0.1 ...........配置 子介面 這是配置單臂路由的關鍵，這個介面是個 邏輯介面，並不是實際存在的物理介面，但是功能卻和物理介面是一樣的。Router(config-subif)#encapsulation dot1q 2 .......為這個介面配置802.1Q協議，最後面的 2 是vlan 號，這也是關鍵部分Router(config-subif)#ip address 192.168.1.1  255.255.255.0 .........為該介面劃分閘道器地址。Router(config-subif)#exitRouter(config)#interface fa0/0.2 .....同樣，進入第2個子介面，進行配置Router(config-subif)#encapsulation dot1q 3 .........配置802.1Q協議Router(config-subif)#ip address 192.168.2.1  255.255.255.0 ......劃分閘道器地址和子網掩碼Router(config-subif)#end%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console ..........完成配置經過分別對pc0和pc1兩臺機子互相ping的測試，可以發現能夠ping通，說明實驗成功。下圖是配置圖；

將滑鼠放在路由器上幾秒，就會顯示所有介面的資訊。可以檢視是否設定成功。

測試結果：成功了。寫的好累！！！

方式三：

前面介紹的都是路由器與二層交換機組合使用來實現路由轉發的。其實只要交換機有路由功能，就可以不用連線路由器了。三層交換機及以上就具有這樣的功能。

下面就用三層交換機來實現不同虛擬區域網的通訊。

大致分為兩種情況

1、先看第一種情況，三層交換機直接與主機相連。

思科模擬器中的三層交換機是一般3開頭的，如下圖型號3560，如果開頭是2，就是二層交換機了，沒有路由功能。

上圖三層交換機劃分了兩個虛擬區域網Vlan10和Vlan20。主機pc0和pc1屬於虛擬區域網Vlan10，主機pc2屬於虛擬區域網Vlan20。ip地址配置子網掩碼配置，如圖所示。

然後在三層交換機中新增Vlan資料庫Vlan10和Vlan20。

也可以命令列輸入：輸入如下：

(1)建立Vlan並命名

Switch>enable
Switch#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)#name Vlan10
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 20

Switch(config-vlan)#name Vlan20

(2)把VLAN號分配給介面 

 Switch(config)#int fa0/1     //進入交換機埠fa0/1

Switch(config-if)#switchport mode access //將fa0/1埠設定為Access模式。

Switch(config-if)#switchport access vlan 10//將fa0/1埠劃分為Vlan 10

圖形

下面就是配置交換機的路由功能了：

Switch> enable

Switch# configure terminal

Switch(config)#ip routing //啟動三層交換機路由功能

Switch(config)# interface Vlan 10//新增設定關聯Vlan號為10的路由埠

Switch(config-if)# ip address 192.168.1.1255.255.255.0//為該路由埠設定IP和子網掩碼

Switch(config-if)# no shutdown //啟動該埠

Switch(config-if)# exit//退出該埠

Switch(config)# interface Vlan 20 //新增設定關聯Vlan號為20的路由埠

Switch(config-if)# ip address 192.168.2.1255.255.255.0//為該路由埠設定IP和子網掩碼

Switch(config-if)# no shutdown //啟動該埠

Switch(config-if)# exit//退出該埠

Switch(config-if)# end//完成退出

Switch# show ip route //檢視路由資訊

下圖最後出現了配置資訊，說明配置成功。

主機pc0來ping主機pc2,測試成功：

2、再來看第二種情況：

路由器的配置跟第一種一樣，開啟路由功能， ip routing ,然後建立Vlan10 和Vlan20, 再然後命令列進入Vlan10和Vlan20介面。配置ip和子網掩碼。

顯示路由表

測試：