简单易懂的单臂路由介绍及一看就会的实验

实现不同 VLAN 之间互通，需要使用到三层路由功能。具有路由功能的主要设备有三层交换机和路由器，其中路由器是通过单臂路由技术实现的。

单臂路由

那什么是单臂路由呢？单臂路由（router-on-a-stick）是指在路由器的一个接口上通过配置子接口（或“逻辑接口”，并不存在真正物理接口）的方式，实现原来相互隔离的不同 VLAN（虚拟局域网）之间的互联互通。路由器的物理接口可以被划分成多个逻辑接口，这些被划分后的逻辑接口被形象的称为子接口。值得注意的是这些逻辑子接口不能被单独的开启或关闭，也就是说，当物理接口被开启或关闭时，所有的该接口的子接口也随之被开启或关闭。

使用场景

常见的单臂路由使用场景是网络需求简单的中小企业，使用一台二层交换机把员工电脑、服务器、门禁和打印机等设备连接到一起，通过互联网线路访问 Internet 网络。为不同的部门配置不同的 VLAN，通过单臂路由实现公共设备或领导层的跨 VLAN 访问。

• 优点：实现不同 vlan 之间的通信。

• 缺点：容易成为网络性能瓶颈，不适用于大型网络。

网络实验

1、实验原理

为实现 VLAN 间通信的三层网络设备路由器，它只需要一个物理端口，通过创建子接口，并分别配置成各个 VLAN 的网关 IP 地址，成为所有 VLAN 的网关，并在不同的 VLAN 间转发数据。

2、实验设备

PC（电脑） 两台；

SW（交换机） 一台；

RT（路由器） 一台。

3、实验拓扑

4、实验步骤

a. PC 配置

PC1 配置 IP 地址及网关，上连 SW1 的 F0/1 口；PC2 配置 IP 地址及网关，上连 SW1 的 F0/2 口。PC1 和 PC2 属于不同的 VLAN。

PC1 配置如下：

PC2 配置如下：

b. SW 配置

SW1 的 G0/1 口上连路由器，F0/1 口下连 PC1，F0/2 口下连 PC2。SW1 的 F0/1 口单独分配 VLAN 10，F0/2 口单独分配 VLAN 20，G0/1 口放通 VLAN10 和 VLAN 20 。

SW1 配置如下：

Switch>enableSwitch#configure terminal Switch(config)#vlan 10Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 20Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#interface fastEthernet 0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 10Switch(config-if)#exitSwitch(config)#interface fastEthernet 0/2Switch(config-if)#switchport access vlan 20Switch(config-if)#exitSwitch(config)#interface gigabitEthernet 0/1Switch(config-if)#switchport mode trunk Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan all Switch(config-if)#exit

c. RT 配置

RT1 的 F0/0 口下 SW1，在 F0/0 口分别添加 VLAN 10 和 VLAN 20 的子接口，并配置相应的 VLAN 网关 IP 地址。

RT1 配置如下：

Switch>enableSwitch#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exitRouter(config)#interface fastEthernet 0/0.10Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10Router(config-subif)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0Router(config-subif)#exitRouter(config)#interface fastEthernet 0/0.20Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 20Router(config-subif)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0Router(config-subif)#exit

d. 结果验证

PC 间互 ping 测试：

PC1 和 PC2 能够互通，说明实验成功；否则实验失败，需要进行问题排障。

5、实验排障

有时候配置完成后并不能正常访问对端的 PC，按照以下排错过程可以排除问题所在。

a. 首先通过命令 ipconfig 来检查客户端的地址及网关是否正常。

b. 配置确认后，PING 各自的网关，查看是否正常。

c. 若 PING 不通，需要检查交换机的 VLAN 配置和到路由器之间的 Trunk 链路状态。

Switch#show vlan brief //查看交换机 VLAN 信息

Switch#show int trunk//查看交换机 trunk 信息

d. 最后检查路由器的配置。

Router#show ip interface brief//查看端口状态和 IP 地址

Router#show interfaces | include is up|Vlan ID//通过 include 命令来塞选 show interfaces 的结果，查看对应子接口信息。

至此，VLAN 间单臂路由故障可以完成排查。

6、实验注意事项

a. 日常实验中设备配置完成后，需要及时进行配置保存，避免因设备重启导致配置丢失。

Switch#write//保存当前配置

b. 使用 Cisco Packet Tracer 模拟器做实验时，路由器默认开启 DNS 解析的功能。当输入错误命令时，会进行 DNS 搜索和解析，导致命令行在一段时间内无法进行操作，浪费实验操作下一步的时间。

必要的时候，可在全局配置模式下使用 no ip domain-lookup 命令来禁止此功能。测试效果如下：