《電子技術(shù)應(yīng)用》
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路由器橋接功能在VLAN技術(shù)劃分中的應(yīng)用
摘要: 路由器橋接技術(shù)之專有協(xié)議的兼容,。但是在準(zhǔn)備實(shí)施VLAN的計(jì)劃時(shí)遇到了一些問題,。我們知道,,虛擬局域網(wǎng)VLAN是可以從邏輯上劃分的獨(dú)立物理網(wǎng)絡(luò),,一般可以認(rèn)為等價(jià)于一個(gè)第二層廣播域。在交換機(jī)中數(shù)據(jù)幀不能在2個(gè)VLAN之間轉(zhuǎn)發(fā),,要實(shí)現(xiàn)VLAN之間的通信,,需要將交換機(jī)連接到第三層設(shè)備(如路由器或第三層交換機(jī))進(jìn)行路由。一般來說,,一個(gè)物理端口只屬于一個(gè)VLAN,,這樣VLAN的數(shù)量必須與路由器以太網(wǎng)物理端口數(shù)量以及交換機(jī)用于級(jí)聯(lián)的端口數(shù)量保持一致,這樣將導(dǎo)致大量的端口浪費(fèi),,并且極大地限制了VLAN的擴(kuò)展和劃分靈活性,。為了解決這一問題,實(shí)現(xiàn)一個(gè)物理端口上傳輸多個(gè)VLAN數(shù)據(jù)流,,可以使用“標(biāo)簽”(Tagging)技術(shù),,即在此端口上對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)幀貼上標(biāo)簽(Tag)用于標(biāo)記該幀所屬的VLAN,系統(tǒng)利用其VLAN標(biāo)識(shí)號(hào)即VLAN ID來確定數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā),,這就需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持Tagging封裝協(xié)議,。
關(guān)鍵詞: NGN|4G 路由器 VLAN 局域網(wǎng)
Abstract:
Key words :

        路由器橋接技術(shù)之專有協(xié)議的兼容。但是在準(zhǔn)備實(shí)施VLAN的計(jì)劃時(shí)遇到了一些問題,。我們知道,,虛擬局域網(wǎng)VLAN是可以從邏輯上劃分的獨(dú)立物理網(wǎng)絡(luò),一般可以認(rèn)為等價(jià)于一個(gè)第二層廣播域,。在交換機(jī)中數(shù)據(jù)幀不能在2個(gè)VLAN之間轉(zhuǎn)發(fā),,要實(shí)現(xiàn)VLAN之間的通信,需要將交換機(jī)連接到第三層設(shè)備(如路由器或第三層交換機(jī))進(jìn)行路由,。一般來說,,一個(gè)物理端口只屬于一個(gè)VLAN,這樣VLAN的數(shù)量必須與路由器以太網(wǎng)物理端口數(shù)量以及交換機(jī)用于級(jí)聯(lián)的端口數(shù)量保持一致,,這樣將導(dǎo)致大量的端口浪費(fèi),,并且極大地限制了VLAN的擴(kuò)展和劃分靈活性。為了解決這一問題,,實(shí)現(xiàn)一個(gè)物理端口上傳輸多個(gè)VLAN數(shù)據(jù)流,,可以使用“標(biāo)簽”(Tagging)技術(shù),即在此端口上對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)幀貼上標(biāo)簽(Tag)用于標(biāo)記該幀所屬的VLAN,系統(tǒng)利用其VLAN標(biāo)識(shí)號(hào)即VLAN ID來確定數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā),,這就需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持Tagging封裝協(xié)議,。

  在本實(shí)例中所遇到的技術(shù)難題是,Catalyst 1924交換機(jī)與SuperStack 1100交換機(jī)分別支持不同的VLAN tagging封裝協(xié)議:Catalyst 1924可以封裝Cisco專有的ISL協(xié)議,,而SuperStack 1100則只能封裝IEEE 802.1Q,,這2種協(xié)議是互不兼容的。這樣2種交換機(jī)不能夠通過一個(gè)級(jí)聯(lián)端口同時(shí)傳輸多個(gè)VLAN數(shù)據(jù)流,,勢(shì)必仍將造成端口浪費(fèi)并限制VLAN劃分的靈活性,。

  所幸的是,該單位還有一臺(tái)Cisco 3640路由器,,而且該路由器包含2個(gè)以太網(wǎng)端口,,同時(shí)此Cisco 3640的IOS版本支持以上2種VLAN tagging封裝協(xié)議,這時(shí)候就可以利用路由器的透明橋接功能了,。在介紹解決方案之前,,先對(duì)Cisco路由器的透明橋接特性作簡(jiǎn)要的說明。

  路由器橋接技術(shù)之Cisco路由器的透明橋接

  在Cisco路由器中,,其IOS軟件支持基于以太網(wǎng),、FDDI光纖網(wǎng)和串行鏈路的透明橋接。

  Cisco路由器提供集成的路由與橋接(Integrated Routing and Bridging,,IRB)功能,。當(dāng)配置了IRB后,不可路由的協(xié)議數(shù)據(jù)流可以在配置為相同網(wǎng)橋組的端口上實(shí)現(xiàn)橋接交換,,同時(shí)可以路由的協(xié)議數(shù)據(jù)流則在其他的路由端口或不同的網(wǎng)橋組之間實(shí)現(xiàn)路由,。

  這里提到了一個(gè)概念,即網(wǎng)橋組(Bridge-Group),。要實(shí)現(xiàn)不同的端口之間的橋接交換,,必須將這些端口歸到同一個(gè)網(wǎng)橋組當(dāng)中。從概念上說,,配置為同一個(gè)網(wǎng)橋組中的所有端口屬于同一個(gè)第二層的廣播域,,不管這個(gè)端口類型是廣域網(wǎng)端口還是以太網(wǎng)端口,也不管這個(gè)端口是物理端口還是邏輯端口(如X.25的子口或以太網(wǎng)的VLAN子口),。Cisco路由器為每一個(gè)已配置的網(wǎng)橋組自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)虛擬接口,,稱之為Beidge-Group Virtual Interface(BVI),在不同的BVI之間或BVI與其它的端口之間可以實(shí)現(xiàn)路由的能力,。下面說明BVI的主要概念和IRB的配置任務(wù),。

  其中端口E0、E1,、E2是橋接端口,,歸到了同一個(gè)網(wǎng)橋組Bridge-Group 1中,,路由器為此自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)邏輯虛擬接口BVI 1,端口E3則是路由端口,。就工作原理來說,此圖配置的路由器等價(jià)于這樣的網(wǎng)絡(luò)連接,,即一個(gè)由E0,、E1、E2及一個(gè)上聯(lián)口組成的4口交換機(jī)和一個(gè)由BVI 1,、E3組成的2口路由器通過BVI 1接口進(jìn)行連接,,顯然E0、E1和E2這3個(gè)口是在同一廣播域中,。

  路由器橋接技術(shù)之解決方案

  有了IRB的相關(guān)概念,,就可以解決前面提到的問題了。在實(shí)際的解決方案中,,首先,,給Catalyst 1924和SuperStack 1100交換機(jī)劃分VLAN,并在它們的上聯(lián)端口上分別啟用ISL和IEEE 802.1Q標(biāo)簽協(xié)議,,然后將它們分別連接到Cisco 3640路由器的2個(gè)以太網(wǎng)端口上,,這里使用Catalyst 1924的Bx口和SuperStack 1100的26號(hào)口作為上聯(lián)口。完成物理線纜的連接后,,主要的工作就是配置Cisco 3640路由器,。作為例子,這里考慮有2個(gè)VLAN的情況,,分別是VLAN 1和VLAN 2,,假設(shè)分別對(duì)應(yīng)銷售部門和財(cái)務(wù)部門,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如附圖所示,。

  在路由器中,,要使以太網(wǎng)端口同時(shí)傳輸不同的VLAN數(shù)據(jù)流,應(yīng)該將Tagging協(xié)議封裝到子口中,。例如在Cisco 3640與Catalyst 1924相連的端口上,,對(duì)應(yīng)VLAN 1應(yīng)使用如下的配置命令:

  interface fastethernet 0/0.1

  encapsulation isl 1

  同樣地,與SuperStack 1100相連的端口上也要做子口配置,,只是要將封裝協(xié)議改為IEEE 802.1Q,,命令如下:

  interface fastethernet 0/1.1

  encapsulation dot1q 1

  有了VLAN子口,只要將相同VLAN的子口歸到同一個(gè)網(wǎng)橋組里,,就可以實(shí)現(xiàn)Catalyst 1924和SuperStack 1100的VLAN互通了,。在這里,如果將fastethernet 0/0.1和fastethernet 0/1.1都?xì)w到bridge-group 1中,,那么Catalyst 1924的VLAN 1和SuperStack 1100的VLAN 1就從邏輯上合并為一個(gè)VLAN,。

  最后,為網(wǎng)橋組BVI接口配置上IP地址,并輔以一定的ACL列表設(shè)置,,就可以實(shí)現(xiàn)VLAN 1和VLAN 2之間的安全路由了,。

  在配置網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器和工作站時(shí),VLAN 1財(cái)務(wù)部門的計(jì)算機(jī)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)應(yīng)設(shè)為路由器配置中接口BVI 1的地址,,即192.168.1.254,。同樣,VLAN 2銷售部門的計(jì)算機(jī)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)應(yīng)設(shè)為接口BVI 2的地址,,即192.168.2.254,。
 

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