上篇博客讲了什么是虚拟局域网，以及如何搭建虚拟局域网。这篇博客讲述如何在不同虚拟局域网之间进行通信。

不同虚拟局域网通信需要路由设备进行转发。路由设备可以是路由器也可以是具有路由功能的三层交换机。

上篇博客：认识虚拟局域网及搭建（https://mp.csdn.net/postedit/80199792）

1、利用二层交换机——路由器方式来实现不同虚拟局域网之间的访问

方式一：

我们称为双臂路由法，所谓双臂是指交换机到路由器有两个线路，其实三个也行，但是路由器接口很少，很少使用这种双臂路由法实现不同虚拟局域网通信。不过，话虽如此，方法还是要讲出来的，请看下图：

上图中，我们用两根直通线将路由器和交换机连接在一起，在交换机中划分两个子网，192.168.1.0/24和192.168.2.0/24。

用交换机划分两个虚拟局域网vlan10 和Vlan20。Vlan10虚拟局域网中有两台主机pc0和pc5，Vlan20虚拟局域网中有一台pc1主机。

交换机接路由器的端口fa0/3和fa0/4都设置为Access模式，fa0/3设置为Vlan10,fa0/4设置为vlan20。这样交换机的两个虚拟局域网分别都有到路由器的的通道了。虚拟局域网vlan10的数据通过fa0/3端口转发到路由器fa0/0端口，Vlan20的数据通过fa0/4端口转发到路由器fa0/4端口，这样两个虚拟局域网之间可以相互访问。

下图是虚拟局域网Vlan10的pc0来ping虚拟局域网vlan20的pc1,ping通了，说明不同虚拟局域网之间实现了访问。

方式二：

单臂路由：

单臂路由的意思就是只有一条物理数据链路到路由器，简单来说路由器和交换机之间只有一条线相连，不像双臂一样每个虚拟局域网都要一跟线与路由器相连。

这里有个问题，只用一个物理线路的话，路由器是怎么识别交换机发来的数据到底是Vlan10虚拟局域网的数据还是Vlan20的呢？

这里就使用到了二种协议,IEEE802.1Q协议和ISL协议。这两个协议就是给数据帧标记虚拟局域网号的，这样路由器就知道数据是从哪个虚拟局域网传来的数据了。IEEE802.1Q和ISL,下面是协议的简单介绍：

802.1Q：基本标准的IEEE协议，属业界标准。 ISL（Inter-Switch Link）：Cisco专有的Trunk封装方式。 802.1q协议是在以太网帧的源MAC个和Type字段之间插入4个字节的Tag字段，并将原有的FCS重写。TAG字段里包括priority和VLANID，TPID=0X8100表示是以太网帧。

ISL协议是在以太网帧的最外层加了26字节的帧头，重新计算的CRC放在帧尾。在26字节的报头里有15bit用来表示VLAN，但只用到低10位。即1024个VLAN数目。在26字节的报头里有15bit用来表示VLAN，但只用到低10位。即1024个VLAN数目。

ISL（Inter-Switch Link）：Cisco专有的Trunk封装方式。 802.1q协议是在以太网帧的源MAC个和Type字段之间插入4个字节的Tag字段，并将原有的FCS重写。TAG字段里包括priority和VLANID，TPID=0X8100表示是以太网帧。 ISL协议是在以太网帧的最外层家个26字节的帧头，重新计算的CRC放在帧尾。在26字节的报头里有15bit用来表示VLAN，但只用到低10位。即1024个VLAN数目。在26字节的报头里有15bit用来表示VLAN，但只用到低10位。即1024个VLAN数目。

这里我们只用802.1q，因为这个协议是业界标准，所以推荐使用802.1q协议。

先给拓扑图看看：

我们用主机pc0来ping 主机pc5。

我们先来看看一般数据链路层封装的以太网帧是什么样子。下图主机pc0正常发送交换机switch0的Ethernet II帧格式和实例，属于以太网帧格式的一种，共有四种，读者可以自己百度其他三种格式。

从上面可以看出以太网帧中，并没有标注这个数据帧是属于哪个虚拟局域网的。正常情况下，这个数据帧应该是交换机直接转发出去，不做任何修改。但是当交换机转发的端口使用了8021.q协议后，就会将上面的以太网帧进行封装标记。看下图，交换机转发出去的以太网帧格式和实例。

增加的的字段说明：

Start-of-Frame Delimiter（SFD）－ 1字节。字段中1和0交互使用，结尾是两个连续的1，表示下一位是利用目的地址的重复使用字节的重复使用位。

TPID －值为8100（hex）。当帧中的 EtherType 也为8100时，该帧传送标签 IEEE 802.1Q/802.1P。

TCI －标签控制信息字段，包括用户优先级（User Priority）、规范格式指示器（Canonical Format Indicator）和 VLAN ID。

我们发现，以太网帧出现了其他字段。其中TPID是用来表示封装协议的类型，例如上面的数值TPID表示封装协议是802.1q。

TCI主要是用来标记VLan ID。

看到你也许明白了，802.1q协议其实就是将数据链路层的以太网帧加上一些标号，例如虚拟局域网ID(Vlan ID),这样交换机将以太网帧转发给路由器后，路由器端口如果也使用了802.1q协议，就知道了这些数据是属于那些虚拟局域网的，然后下一步尽可以转发了。

所以关键点就在802.1q协议。所以，关于交换机和路由器相连的端口必须封装802.1q协议，才能让不同的虚拟局域网之间通信。所以关于802.1q协议的作用，你懂了吗？

那怎么配置交换机和路由器的端口802.1q协议呢，请继续往下看

接下来我们开始进入配置操作：首先我们划分两个子网1 192.168.1.0/24和子网2 192.168.2.0/24。子网1有两个主机，子网2有一个主机。

请看下图：

图中我们使用了一个思科模拟器中的交换机2950和路由器1841，然后选择三个主机。三个pc0和pc5属于虚拟局域网Vlan10,pc1属于虚拟局域网Vlan20。下面试具体的配置信息。

1、交换机: Vlan数据库我们建立两个虚拟局域网，名称Vlan10和Vlan20, Vlan号为10和20，交换机与主机之间的端口设置为Access模式，交换机连接路由器的端口fa0/3设置为Trunk模式。

2、路由器:我们使用直通线将路由器的fa0/0端口连接到交换机端口fa0/3。

说明：路由器fa0/0端口不用设置i和子网掩码，因为我们要使用的不是物理接口fa0/0，我们要使用的是路由器fa0/0端口的逻辑子接口，你可以想象成这个端口有多个子接口可以与交换机相连，就好像双臂路由一样，只是肉眼看不见而已。

路由器我们使用两个逻辑子接口fa/0.1和fa0/0.2，来连接两个子网，fa0/0.1的设置为ip:92.168.1.1子网掩码255.255.255.0, fa0/0.2接口设置为ip:192.168.2.1和255.255.255.0，这两个ip地址分别作为两个子网的网关。

3、pc0: ip:192.168.1..2 ，子网掩码：255.255.255.0 网关：192.168.1.1 接入交换机的fa0/1端口，交换机的端口fa0/1设置为Access和Vlan10。

pc1： ip:192.168.2.1 子网掩码：255.255.255.0 网关：192.168.2.1 接入交换机的fa0/2端口，交换机的端口fa0/2设置为Access和Vlan20。

pc5： ip:192.168.1.3 子网掩码：255.255.255.0 网关：192.168.2.1 接入交换机的fa0/5端口，交换机的端口fa0/5设置为Access和Vlan10。

具体配置步骤，你也可以选择命令行配置，我是为了让大家看的更直观，所以采用了图形界面配置。

第一步：

1.主机信息配置：下图只是一个主机实例，其他主机类似。

第二步：

1、给交换机添加vlan数据库，并将设置相应的交换机的端口。

添加Vlan10和Vlan20。

2、配置交换机连接主机的端口：下图只是一个fa0/1，其他端口类似。

3、配置交换机连接路由器的端口:设置为Trunk模式。

关于dot1.q协议封装的说明：
2950只支持802.1Q,所以配置trunk的时候，默认封装dot1.q的

3560这些，支持多种，所以需要指定是哪一种封装模式。

2950交换机默认封装的是dot1q协议，所以你就不用在fa0/3端口再封装802.1q协议了。如果其他交换机，可能需要封装802.1q协议，就输入下面命令，进入相应的接口，输入switchport trunk encapsulationdot1q。例如这里的fa0/3端口，命令如下：

enable

config t

switchport trunk encapsulation dot1q

这里出错，是因为2950交换机已经封装了802.1q协议。所以其实没必要再封装这个端口的协议。

第三步：

路由器配置，这里我们使用fa0/0的逻辑子端口，所以不能通过图形界面配置，只能命令行配置。

路由器配置图如下：首先给路由器添加同样的Vlan数据库Vlan10和Vlan20

路由配置命令：

Router>enable

Router#config

Configuring from terminal, memory, or network [terminal]?

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. .................进入全局配置模式

Router(config)#interface fa0/0 ................进入和交换机连接的那个接口fa0/0

Router(config-if)#no shutdown ................激活该端口

Router(config-if)#exit ……………返回到全局配置模式

Router(config)#interface fa0/0.1 ...........配置子接口这是配置单臂路由的关键，这个接口是个逻辑接口，并不是实际存在的物理接口，但是功能却和物理接口是一样的。

Router(config-subif)#encapsulation dot1q 2 .......为这个接口配置802.1Q协议，最后面的 2 是vlan 号，这也是关键部分

Router(config-subif)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 .........为该接口划分网关地址。

Router(config-subif)#exit

Router(config)#interface fa0/0.2 .....同样，进入第2个子接口，进行配置

Router(config-subif)#encapsulation dot1q 3 .........配置802.1Q协议

Router(config-subif)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 ......划分网关地址和子网掩码

Router(config-subif)#end

%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console ..........完成配置

经过分别对pc0和pc1两台机子互相ping的测试，可以发现能够ping通，说明实验成功。

下图是配置图；

将鼠标放在路由器上几秒，就会显示所有接口的信息。可以查看是否设置成功。

测试结果：成功了。写的好累！！！

前面介绍的都是路由器与二层交换机组合使用来实现路由转发的。其实只要交换机有路由功能，就可以不用连接路由器了。三层交换机及以上就具有这样的功能。

2、三层交换机来实现不同虚拟局域网的通信。

大致分为两种情况

1、第一种情况，三层交换机直接与主机相连

思科模拟器中的三层交换机是一般3开头的，如下图型号3560，如果开头是2，就是二层交换机了，没有路由功能。

上图三层交换机划分了两个虚拟局域网Vlan10和Vlan20。主机pc0和pc1属于虚拟局域网Vlan10，主机pc2属于虚拟局域网Vlan20。ip地址配置子网掩码配置，如上图所示。

然后在三层交换机中添加Vlan数据库Vlan10和Vlan20。也可以命令行输入，如下：

(1)创建Vlan并命名

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号分配给接口

Switch(config)#int fa0/1 //进入交换机端口fa0/1

Switch(config-if)#switchport mode access //将fa0/1端口设置为Access模式。

Switch(config-if)#switchport access vlan 10//将fa0/1端口划分为Vlan 10

图形

下面就是配置交换机的路由功能了：

Switch> enable

Switch# configure terminal

Switch(config)#ip routing //启动三层交换机路由功能

Switch(config)# interface Vlan 10 //添加设置关联Vlan号为10的路由端口

Switch(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 //为该路由端口设置IP和子网掩码

Switch(config-if)# no shutdown //启动该端口

Switch(config-if)# exit //退出该端口

Switch(config)# interface Vlan 20 //添加设置关联Vlan号为20的路由端口

Switch(config-if)# ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 //为该路由端口设置IP和子网掩码

Switch(config-if)# no shutdown //启动该端口

Switch(config-if)# exit //退出该端口

Switch(config-if)# end //完成退出

Switch# show ip route //查看路由信息

下图最后出现了配置信息，说明配置成功。

主机pc0来ping主机pc2,测试成功：

2、第二种情况：

路由器的配置跟第一种一样，开启路由功能， ip routing ,然后创建Vlan10 和Vlan20, 再然后命令行进入Vlan10和Vlan20接口。配置ip和子网掩码。

显示路由表

测试：

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