配置第 3 层交换机上的 InterVLAN 路由

简介

本文档介绍适用于创建第3层接口的配置和故障排除步骤。

先决条件

要求

型号为 3560、3750 的 Catalyst 交换机、装有 Sup II+ 或更高版本的 Catalyst 4500/4000 系列或者运行 Cisco IOS 系统软件的 Catalyst 6500/6000 系列支持的所有软件版本都支持基本的 VLAN 间路由功能。在 3550 系列交换机上尝试进行此配置之前，请确保满足下列前提条件：

• Catalyst 3550 上的 InterVLAN 路由需要满足一定的软件要求，才能支持交换机上的 InterVLAN 路由。请参阅下表，确定您的交换机是否支持 interVLAN 路由。

  映像类型和版本	VLAN 间路由功能
  增强型多层映像 (EMI) - 所有版本	Yes
  标准多层映像 (SMI) - 早于思科 IOS 软件版本 12.1(11)EA1	无
  标准多层映像 (SMI) - Cisco IOS 软件版本 12.1(11)EA1 及更高版本	Yes

  有关 SMI 和 EMI 区别的详细信息，请参阅使用命令行界面升级 Catalyst 3550 系列交换机上的软件映像。本文档还说明了将思科 IOS 代码升级到支持 interVLAN 路由的版本的过程。

• 本文档假设已配置第 2 层，并且在连接到 3550 的同一个 VLAN 中的设备彼此之间可互相通信。如果需要有关如何在 3550 上配置 VLAN、访问端口和中继的信息，请参阅在 Catalyst 交换机上创建以太网 VLAN，了解您在交换机上运行的特定思科 IOS 版本。

使用的组件

本文档中的信息基于运行思科 IOS 软件版本 12.2(44)SE6 EMI 的 Catalyst 3550-48。

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

背景信息

VLAN 会对 LAN 环境中的广播域进行划分。当某个 VLAN 中的主机需要与另一个 VLAN 中的主机进行通信时，必须在这两个 VLAN 之间路由数据流。这就是 VLAN 间路由。在 Catalyst 交换机上，可通过创建第 3 层接口（交换机虚拟接口 [SVI]）来完成此过程。

注：本文档以Catalyst 3550为例。但是，这些概念也可应用于运行 Cisco IOS® 的其他第 3 层交换机（例如，Catalyst 3560、3750、装有 Sup II+ 或更高版本的 Catalyst 4500/4000 系列或者运行 Cisco IOS 系统软件的 Catalyst 6500/6000 系列）。

配置 VLAN 间路由

任务

本部分提供有关如何配置本文档所述功能的信息。

此逻辑图介绍了一个简单的 VLAN 间路由方案。如果在配置路由功能之前，首先配置和测试网络中交换机间的连接，则可以对此场景进行扩展以包含多交换机环境。有关使用 Catalyst 3550 的此类方案，请参阅使用 Catalyst 3550 系列交换机配置 VLAN 间路由。

逐步指导

完成以下步骤，将交换机配置为执行 interVLAN 路由。

1. 在交换机上启用路由 ip routing 命令。即使之前已启用 IP 路由，此步骤也可确保已激活该项。

   Switch(config)#ip routing
   

   注：如果交换机不接受 ip routing 命令，升级到SMI映像Cisco IOS软件版本12.1(11)EA1或更高版本，或者一个EMI映像，然后重复此步骤。有关详细信息，请参阅前提条件部分。

   提示：请查看 show running-configuration.验证 ip routing 已启用。命令（如果已启用）将会显示在输出内容的顶部。
   
   hostname Switch
   !
   !
   ip subnet-zero
   ip routing
   !
   vtp domain cisco
   vtp mode transparent

2. 记录要在其间路由的 VLAN。在本示例中，要在 VLAN 2、3 和 10 之间路由数据流。

3. 请使用 show vlan 命令，以验证VLAN在VLAN数据库中是否存在。如果不存在，请在交换机上进行添加。以下示例显示如何将 VLAN 2、3 和 10 添加到交换机 VLAN 数据库中。

   Switch#vlan database
   Switch(vlan)#vlan 2
   VLAN 2 added:
       Name: VLAN0002
   Switch(vlan)#vlan 3
   VLAN 3 added:
       Name: VLAN0003
   Switch(vlan)#vlan 10
   VLAN 10 added:
       Name: VLAN0010
   Switch(vlan)#exit
   APPLY completed.
   Exiting....

   提示：您可以使用VLAN中继协议(VTP)将这些VLAN传播到其他交换机。请参阅了解和配置 VLAN 中继协议 (VTP)。

4. 确定要为交换机上的 VLAN 接口分配的 IP 地址。要让交换机能够在 VLAN 之间路由，必须使用 IP 地址配置 VLAN 接口。当交换机接收到发往其他子网/VLAN 的数据包时，交换机会查看路由表以确定将数据包转发到哪里。然后会将数据包传递到目标 VLAN 接口。接着就会将其发送到连接终端设备的端口。

5. 使用第 4 步中确定的 IP 地址配置 VLAN 接口。

   Switch#configure terminal
   Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
   Switch(config)#interface Vlan2
   Switch(config-if)#ip address 10.1.2.1 255.255.255.0
   Switch(config-if)#no shutdown
   

   对第 1 步中确定的所有 VLAN 重复此过程。

6. 将接口配置到默认路由器。此方案中采用了第 3 层快速以太网端口。

   Switch(config)#interface FastEthernet 0/1
   Switch(config-if)#no switchport
   Switch(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
   Switch(config-if)#no shutdown
   

   此 no switchport 命令使接口支持第3层。IP 地址与默认路由器处于同一子网中。

   注意：如果交换机通过VLAN到达默认路由器，则可省略此步骤。改为配置此 VLAN 接口的 IP 地址。

7. 配置交换机的默认路由。

   Switch(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2
   

   在任务部分的图中，请注意默认路由器的 IP 地址为 192.168.1.2。如果交换机收到的数据包所要发送到的网络不在路由表中，交换机会将此数据包转发到默认网关，以便进一步处理。从交换机中验证是否可以 ping 默认路由器。

   注意：ip default-gateway命令用于在路由未启用时指定默认网关。但是，本例中，路由处于启用状态（在第 1 步中）。因此， ip default-gateway 命令是不必要的。

8. 配置终端设备，以便将相应的 Catalyst 3550 VLAN 接口用作各自的默认网关。例如，VLAN 2中的设备可以使用接口VLAN 2 IP地址作为其默认网关。有关如何指定默认网关的详细信息，请参阅相应的客户端配置指南。

9. （可选）实施 VLAN 间路由时，还可隔离某些 VLAN，使其不参与路由。有关详细信息，请参阅在 Catalyst 交换机上创建以太网 VLAN 中的两个第 3 层 VLAN 之间的隔离部分。

Cisco Support Community上的此视频演示了如何在Catalyst 3550系列交换机上配置VLAN间路由：

视频：如何在第3层交换机上配置Vlan间路由

验证

本部分介绍用于确认配置是否正常运行的信息。

• show ip route — 提供路由表条目的快照。

  Cat3550#show ip route
  Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
         D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
         N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
         E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2,
         i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2,
         ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route,
         o - ODR, P - periodic downloaded static route
  
  Gateway of last resort is 192.168.1.2 to network 0.0.0.0
  
       192.168.1.0/30 is subnetted, 1 subnets
  C       192.168.1.0 is directly connected, FastEthernet0/48
       10.0.0.0/24 is subnetted, 3 subnets
  C       10.1.10.0 is directly connected, Vlan10
  C       10.1.3.0 is directly connected, Vlan3
  C       10.1.2.0 is directly connected, Vlan2
  S*   0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.1.2
  

  请注意，路由表对每个 VLAN 接口子网提供一个条目。因此，VLAN 3 中的设备可与 VLAN 10、VLAN 2 中的设备进行通信，反之亦然。下一跳为 192.168.1.2 的默认路由允许交换机将数据流转发到最后选用网关（适用于交换机无法路由的数据流）。

• show ip interface brief — 列出接口的IP信息和状态的摘要。此命令用于验证交换机上的 VLAN 接口和端口是否为 up/up 状态。

故障排除

本部分介绍用于排除配置故障的信息。

故障排除步骤

以下是与此配置故障排除相关的信息。请使用以下说明对配置进行故障排除。

1. 发出互联网控制消息协议 (ICMP) ping 命令，验证是否有第 2 层连接。

   • 如果无法 ping 相同交换机的相同 VLAN 上的两个设备，请验证源端口和目标端口是否已连接到设备并且分配到相同 VLAN 中。有关详细信息，请参阅在 Catalyst 交换机上创建以太网 VLAN。

   • 如果无法 ping 相同 VLAN 不同交换机上的两个设备，请验证是否已正确配置中继以及本地 VLAN 在中继两端是否匹配。

2. 从连接到 Catalyst 3550 的终端设备到其相应的 VLAN 接口发出一个 ICMP ping。在本示例中，可使用 VLAN 2 (10.1.2.2) 上的主机 ping 接口 VLAN 2 (10.1.2.1)。如果无法 ping 接口，请验证主机的默认网关是否指向相应的 VLAN 接口 IP 地址以及子网掩码是否匹配。例如，VLAN 2上设备的默认网关可以指向接口VLAN 2(10.1.2.1)。此外，通过发出 show ip interface brief 命令。

   • 如果接口状态为administratively down，请输入 no shutdown 命令。

   • 如果接口状态为 down/down，请检验 VTP 配置，并验证 VLAN 是否已添加到 VLAN 数据库。检查是否已将端口分配到 VLAN 以及端口是否处于生成树转发状态。

3. 从一个 VLAN 中的终端设备向另一个 VLAN 上的接口 VLAN 发出 ping 命令，验证 VLAN 之间的交换机路由。在本示例中，所使用的 ping 是从 VLAN 2 (10.1.2.1) 到接口 VLAN 3 (10.1.3.1) 或接口 VLAN 10 (10.1.10.1)。如果ping失败，请验证IP路由是否已启用以及VLAN接口状态是否为 show ip interface brief 命令。

4. 从某个 VLAN 中的终端设备到另一个 VLAN 中的终端设备发出一个 ping。例如，VLAN 2中的设备可以ping通VLAN 3中的设备。如果在步骤3中ping测试成功，但未能到达另一个VLAN上的终端设备，请验证所连接设备上的默认网关配置正确。

5. 如果无法到达 Internet 或公司网络，请验证 3550 上的默认路由是否指向默认路由器上正确的 IP 地址。此外，还需验证是否已正确配置交换机上的 IP 地址和子网掩码。

对于 VLAN 接口 (SVI) 上的带宽没有设定的建议值。由于路由处理器的内部带内设计值仅为 1 千兆，因此，默认值为 BW 1000000 Kbit（1 千兆）。上的带宽参数 show interface vlan 输出不是SVI使用的固定带宽，因为流量在交换机背板上路由。为处理路由度量和计算接口负载统计数据等，可使用带宽数。

Catalyst 6500 交换机平台主要在硬件中转发数据流，控制/特殊数据流则除外，例如 SNMP、Telnet、SSH、路由协议和 ARP，这些数据流必须由 Supervisor 在软件中处理。

相关信息

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