单臂路由实现原理

一、概述

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。

单臂路由的子接口
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。

优缺点
VLAN能有效分割局域网，实现各网络区域之间的访问控制。但现实中，往往需要配置某些VLAN之间的互联互通。比如，你的公司划分为领导层、销售部、财务部、人力部、科技部、审计部，并为不同部门配置了不同的VLAN，部门之间不能相互访问，有效保证了各部门的信息安全。但经常出现领导层需要跨越VLAN访问其他各个部门，这个功能就由单臂路由来实现。

• 优点：实现不同vlan之间的通信，有助理解、学习VLAN原理和子接口概念。
• 缺点：容易成为网络单点故障，配置稍有复杂，现实意义不大。

二、单臂路由配置

实验背景

1）客户机配置IP

直通线连接所有设备，并由上图所示配置客户机IP，并手工开启路由器F0/0端口

Router>en Router#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)# Router(config)#int f0/0 Router(config-if)#no sh Router(config)#do show ip int b 查看端口状态 Interface IP-Address OK? Method Status Protocol FigabitEthernet0/0 unassigned YES unset up up FigabitEthernet0/1 unassigned YES unset administratively down down Vlan1 unassigned YES unset administratively down down 

2）创建VLAN

VLAN 10(IT部)，20(财务部)

Switch>en Switch#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Switch(config)# Switch(config)#vlan 10 Switch(config-vlan)#name IT 给vlan端口命名为IT Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#vlan 20 Switch(config-vlan)#name CW 给vlan端口命名为CW Switch(config-vlan)#exit Switch(config)# Switch(config)#do show vlan b 查看vlan列表 VLAN Name Status Ports ---- -------------------------------- --------- ------------------------------- 1 default active Fa0/1, Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4 Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8 Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12 Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16 Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20 Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23, Fa0/24 Gig0/1, Gig0/2 10 IT active 20 CW active 1002 fddi-default active 1003 token-ring-default active 1004 fddinet-default active 1005 trnet-default active Switch(config)# 

3）将端口加入VLAN

将F0/1端口加入到VLAN10,F0/2端口加入到VLAN20。

Switch(config)#int f0/1 Switch(config-if)#switchport access vlan 10 Switch(config-if)#exit Switch(config)#int f0/2 Switch(config-if)#switchport access vlan 20 Switch(config-if)#exit Switch(config)#do show vlan VLAN Name Status Ports ---- -------------------------------- --------- ------------------------------- 1 default active Fa0/3, Fa0/4, Fa0/5, Fa0/6 Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10 Fa0/11, Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14 Fa0/15, Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18 Fa0/19, Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22 Fa0/23, Fa0/24, Gig0/1, Gig0/2 10 IT active Fa0/1 20 CW active Fa0/2 1002 fddi-default active 1003 token-ring-default active 1004 fddinet-default active 1005 trnet-default active 

通过查看vlan列表可以看见F0/1端口配置在vlan10，F0/2端口配置在vlan20上。

4）将F0/3设置为Trunk链路

Switch(config)#int f0/3 Switch(config-if)#switchport mode trunk  Switch(config-if)# %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to down %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to up Switch(config-if)#exit Switch(config)#do show vlan VLAN Name Status Ports ---- -------------------------------- --------- ------------------------------- 1 default active Fa0/4, Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7 Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11 Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15 Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19 Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23 Fa0/24, Gig0/1, Gig0/2 10 IT active Fa0/1 20 CW active Fa0/2 1002 fddi-default active 1003 token-ring-default active 1004 fddinet-default active 1005 trnet-default active 

由于trunk端口不属于任何vlan，所以在vlan列表里没有该端口，反之如果vlan里没有我们要找的端口，那么这个端口可能被配置成了trunk端口。

5）配置单臂路由

一旦开启子接口，那么父接口起到了通道作用，只进行传输

Router(config)# int f0/0.1 创建子接口0.1 Router(config-subif)# encapsulation dotQ1 10 该接口添加到vlan10里，以后该接口只接收来自vlan10的数据 Router(config-subif)# ip add 10.1.1.254 255.255.255.0 配置ip+子网掩码 Router(config-subif)# no shut 开启 Router(config-subif)# exit Router(config)# int f0/0.2 创建子接口0.2 Router(config-subif)# encapsulation dotQ1 20 该接口添加到vlan20里，以后该接口只接收来自vlan20的数据 Router(config-subif)# ip add 20.1.1.254 255.255.255.0 配置ip+子网掩码 Router(config-subif)# no shut 开启 

查看端口

注意：子接口会随父接口的开启而开启，反之亦然。

上图使用的路由器型号2811