ZCSE-VLAN路由.doc

ZCSE_003_C1 VLAN路由
课程目标:
掌握IP寻址的工作原理(包括本地网络寻址和非本地网络寻址)
熟悉几种常见vlan间路由方法
掌握普通路由的工作原理
掌握单臂路由的工作原理
掌握在多层交换机上实现vlan间路由的工作原理
参考资料:
ZXR10路由交换机操作手册
ZXR10 路由器用户手册
IP寻址
& 知识点
l 掌握在本地网络实现IP寻址的工作原理。
l 掌握在非本地网络实现IP寻址的工作原理。
本地网络实现IP寻址
首先主机A通过本机的HOSTS表或WINS系统或DNS系统先将主机B的计算机名转换为IP地址,然后用自己的IP地址与子网掩码计算出自己所处的网段,比较目的主机B的IP地址与自己的子网掩码,发现与自己是处于相同的网段。于是在自己的ARP缓存中查找是否有主机B的MAC地址,如果能找到就直接做数据链路层封装并通过网卡将封装好的以太数据帧发送到物理线路上去;如果ARP缓存表中没有主机B的MAC地址,主机A将启动ARP协议通过在本地网络上的ARP广播来查询主机B的MAC地址,获得主机B的MAC地址后写入ARP缓存表、进行数据链路层封装、发送数据。
非本地网络实现IP寻址
不同的数据链路层网络必须分配不同网段的IP地址并且由路由器将其连接起来。
主机A通过本机的HOSTS表或WINS系统或DNS系统先将主机B的计算机名转换为IP地址,然后用自己的IP地址与子网掩码计算出自己所处的网段,比较目的主机B的IP地址,发现与自己处于不同的网段。于是主机A将知道应该将此数据包发送给自己的缺省网关,即路由器的本地接口。主机A在自己的ARP缓存中查找是否有缺省网关的MAC地址,如果能找到就直接做数据链路层封装并通过网卡将封装好的以太数据帧发送到物理线路上去;如果ARP缓存表中没有缺省网关的MAC地址,主机A将启动ARP协议通过在本地网络上的ARP广播来查询缺省网关的MAC地址,获得缺省网关的MAC地址后写入ARP缓存表、进行数据链路层封装、发送数据。
数据帧到达路由器的接收接口后首先解封装,变成IP数据包,对IP数据包进行处理,根据目的IP地址查找路由表,决定转发接口后做适应转发接口数据链路层协议的帧的封装,并发送到下一跳路由器,此过程继续直至到达目的网络与目的主机。
在整个通信过程中,数据报文的源IP、目的IP以及IP层向上的内容不会改变。
VLAN间路由
& 知识点
l 熟悉常见解决VLAN间路由的几种方法。
l 掌握普通路由,单臂路由,多层交换路由的工作原理和配置。
VLAN的基础知识和VLAN间路由的必要性
VLAN的基础知识
VLAN即虚拟局域网,是Virtual Local work的缩写。VLAN是一种通过将局域网内的设备逻辑的而不是物理的划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。局域网中任一站点发出的广播报文会被整个局域网内其他所有站点接收到。这些广播报文对于多数站点来说不是必须的。而且,这样会浪费大量带宽资源,影响网络的性能。解决这个问题的最经济的方法是使用VLAN技术。VLAN把网络分成多个网段,每个网段就是一个广播域。每个VLAN的广播包只能在本VLAN中广播,不会泄漏到其他VLAN中,因此VLAN技术控制了广播包的传递范围,提高了网络的性能。
。,它在标准的以太网帧的源地址后面加入了一个Tag 头。Tag 头定义了以太网帧所属的VLAN,通过TAG头来区分TAG帧属于哪个VLAN。
VLAN间路由的必要性
VLAN主要用于广播限制。一个二层广播帧在正常情况下传送给所有桥接的网络。要是将网络化分成VLAN,广播的范围就受到了限制,即广播帧只被送到它所属于的那个VLAN。这种方法减少了网络上的广播流量。
但是隔离网络并不是建网的最终目的,选择VLAN隔离只是为了优化网络,最终我们还是要让整个网络能够畅通起来。
VLAN之间的通信的解决方法是,在VLAN之间配置路由器,这样VLAN内部的流量仍然通过原来的VLAN内部的二层网络进行,从一个VLAN到另外一个VLAN的通信流量,通过路由在三层上进行转发,转发到目的网络后,再通过二层交换网络把报文最终发送给目的主机。
由于路由器对以太网上的广播报文采取不转发的策略,因此中间配置的路由器仍然不会改变划分VLAN所达到的广播隔离的目的。
常见VLAN间路由的几种方法
为了实现VLAN间的互通,常用的VLAN路由有三种方式:普通路由、单臂路由和三层交换路由。下面我们就详细讲述下这三种VLAN路由方式。
普通VLAN路由
普通VLAN路由工作原理及其优缺点
普通路由的方式是