使用 Catalyst 交換器設定 InterVLAN 路由

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已更新: 2024 年 1 月 23 日
文件 ID:41260

無偏見用語

本產品的文件集力求使用無偏見用語。針對本文件集的目的，無偏見係定義為未根據年齡、身心障礙、性別、種族身分、民族身分、性別傾向、社會經濟地位及交織性表示歧視的用語。由於本產品軟體使用者介面中硬式編碼的語言、根據 RFP 文件使用的語言，或引用第三方產品的語言，因此本文件中可能會出現例外狀況。深入瞭解思科如何使用包容性用語。

關於此翻譯

思科已使用電腦和人工技術翻譯本文件，讓全世界的使用者能夠以自己的語言理解支援內容。請注意，即使是最佳機器翻譯，也不如專業譯者翻譯的內容準確。Cisco Systems, Inc. 對這些翻譯的準確度概不負責，並建議一律查看原始英文文件（提供連結）。

    簡介

    本文件說明如何使用 Cisco Catalyst 系列交換器設定 InterVLAN 路由。

    必要條件

    需求

    嘗試此組態設定之前，請確保您符合以下需求：

    採用元件

    本文中的資訊係根據以下軟體和硬體版本：

    • 執行 Cisco IOS® XE 軟體版本 16.12.7 的 Catalyst 3850

    • 執行 Cisco IOS® 軟體版本 03.09.00E 的 Catalyst 4500

    本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您的網路運作中，請確保您瞭解任何指令可能造成的影響。

    慣例

    如需文件慣例的詳細資訊，請參閱思科技術提示慣例。

    相關產品

    此組態也可以搭配以下軟硬體版本使用：

    • Any Catalyst 3k/9k 交換器與更新機型

    • Any Catalyst 交換器機型，作為存取層交換器

    背景資訊

    本文件提供範例組態，以說明在一般的網路情況下，如何透過 Catalyst 3850 系列交換器來設定 InterVLAN 路由。本文件使用兩台 Catalyst 4500 系列交換器作為直接連接 Catalyst 3850 的第 2 層 (L2) 交換器。Catalyst 3850 組態亦擁有預設路由，可在下一個躍點指向思科路由器時，路由所有前往網際網路的流量。您可以使用防火牆或其他路由器機型取代網際網路閘道。

    附註：來自Internet網關路由器的配置不相關，因此本文檔不介紹該配置。

    在交換式網路中，VLAN 可以將裝置分散至不同的衝突網域與第 3 層 (L3) 子網路中。VLAN 中的裝置可以彼此通訊，無須路由。位於不同 VLAN 中的裝置需要路由裝置才能彼此通訊。

    僅L2交換機需要L3路由裝置來提供VLAN之間的通訊。裝置位於交換器外部或者在相同機箱的其他模組當中。新型交換機將路由功能整合到交換機中。以 3850 為例。交換器收到封包後，會判斷封包是否屬於其他 VLAN，並將封包傳送至目的地 VLAN 的適當連接埠。

    一般的網路設計會根據裝置所屬的群組或功能來劃分網路。例如，工程VLAN只具有與工程部門相關的裝置，而財務VLAN只具有與財務相關的裝置。如果啟用路由，每個VLAN中的裝置可以相互通訊，而無需所有裝置都位於同一個廣播域中。這樣的 VLAN 設計也具有額外的優勢。此設計可讓管理員使用存取清單來限制 VLAN 之間的通訊。例如，您可以使用存取清單來限制工程設計 VLAN 存取財務 VLAN 上的裝置。

    請參閱本文件，瞭解如何在 Catalyst 3550 系列交換器上設定 InterVLAN 路由的詳細資訊：如何在第 3 層交換器上設定 InterVLAN 路由。

    設定

    本節提供用於設定本文件中所述功能的資訊。

    附註：使用思科支援工具可找到此處所用命令的詳細資訊。只有註冊的思科使用者有權存取這類工具以及其他內部資訊。

    網路圖表

    此文件使用以下網路設定：

    Network Diagram

    在此圖中，Catalyst 3850的小示例網路提供了不同網段之間的VLAN間路由。Catalyst 3850交換機可以用作停用IP路由的L2裝置。為了讓交換器作為 L3 裝置並提供 InterVLAN 路由，請確認該 IP 路由已全域啟用。

    以下是該使用者所定義的三個 VLAN：

    • VLAN 2 — User-VLAN

    • VLAN 3 — Server-VLAN

    • VLAN 10 — Mgmt-VLAN

    每個伺服器與主機裝置上的預設閘道組態，必須為對應至 3850 的 VLAN 介面 IP 位址。例如，對於伺服器，預設網關為10.1.3.1。接入層交換機（即Catalyst 4500）將中繼到Catalyst 3850交換機。

    Catalyst 3850 的預設路由會指向思科路由器，這是用來路由以網際網路為目的地的流量。因此，在路由表中沒有路由的 3850 的流量，會轉送至思科路由器進行額外程序。

    實用祕訣

    • 確保802.1Q TRUNK的本地VLAN在TRUNK鏈路的兩端相同。如果中繼一端的本地VLAN與另一端的本地VLAN不同，則兩端的本地VLAN的流量將無法在TRUNK上正確傳輸。無法正確傳輸即表示您的網路中發生了某些連線問題。

    • 將管理 VLAN 與使用者或伺服器 VLAN 分開，如此圖表所示。管理 VLAN 有別於使用者或伺服器 VLAN。分開後，在使用者或伺服器 VLAN 中發生的任何廣播/封包風暴，都不會影響到交換器的管理作業。

    • 請勿使用 VLAN 1 進行管理。Catalyst交換器中的所有連線埠預設為VLAN 1，而連線到未設定連線埠的任何裝置都位於VLAN 1中。使用VLAN 1進行管理可能會導致交換器的管理出現問題。

    • 使用第 3 層（路由）連接埠連接至預設閘道連接埠。在此範例中，您可以輕鬆地更換具有防火牆，並連接至網際網路閘道路由器的思科路由器。

    • 此示例在3850上配置一條通往Cisco路由器的靜態預設路由以訪問Internet。如果僅一個路由連接至網際網路，此設定就是最佳設定。確保在網關路由器上為Catalyst 3850可到達的子網配置靜態路由（最好是總結路由）。此步驟十分重要，因為此組態不使用路由通訊協定。

    • 如果您的網路有兩台 Catalyst 3850 交換器，您可以將存取層交換器雙重連接至 3850 交換器，然後在交換器之間執行熱待命路由器通訊協定 (HSRP)，以便在網路中提供備援。

    • 如果您需要額外的頻寬用於上行鏈路連接埠，可以設定 EtherChannel。EtherChannel 也提供連結備援，以防連結失效。

    組態

    本文件使用以下組態：

    • Catalyst 3850 

    • Catalyst 4500-A 

    • Catalyst 4500-B 

    Catalyst 3850 
    SW_3850#show running-config
Building configuration...

Current configuration : 11543 bytes
!
! Last configuration change at 12:16:54 UTC Tue Nov 15 2022
!
version 16.12
no service pad
service timestamps debug datetime msec
service timestamps log datetime msec
service internal
service call-home
no platform punt-keepalive disable-kernel-core
!
hostname SW_3850
!  
    !--- IP routing enabled for Inter VLAN routing.  

    ip routing
!
!
no ip domain lookup
!
!
login on-success log
!
!        
!
vtp mode off 
    ! 
    !--- Output suppressed.  

    !--- Configure IEEE 802.1q trunks. 
    !--- Issue the switchport mode trunk command to force the switch port to trunk mode. 
    !--- Note: The default trunking mode is dynamic auto. If you establish a trunk link 
    !--- with the default trunking mode, the trunk does not appear 
    !--- in the configuration, even though a trunk has been established on 
    !--- the interface. Use the show interfaces trunk command to verify the 
    !--- establishment of the trunk. 

    !
interface GigabitEthernet1/0/1
 shutdown
!
interface GigabitEthernet1/0/2
 shutdown
!         
interface GigabitEthernet1/0/3
 description To_Switch-B
 switchport mode trunk
!
interface GigabitEthernet1/0/4
 no switchport
 no ip address
 shutdown   
    ! 
    interface GigabitEthernet1/0/5 
     description To_Switch-A 
     switchport mode trunk 
    ! 
    interface GigabitEthernet1/0/6 
    no switchport 
    no ip address
    shutdown      
    !
interface Vlan1
 no ip address
 shutdown
!

    !--- This SVI (Switch Virtual Interface) is the default gateway for Users.
    ! 
    interface Vlan2
     description User-SVI
     ip address 10.1.2.1 255.255.255.0
    !

    !--- This SVI is the default gateway for Servers.
    !
    interface Vlan3
     description Server-SVI
     ip address 10.1.3.1 255.255.255.0
    !

    !--- This SVI is the default gateway for other L2 switches management interface.      
    ! 
    interface Vlan10
     description Management-SVI
     ip address 10.1.10.1 255.255.255.0 
    !      

    !--- This route statement allows the 3850 to send Internet traffic to     the Cisco router. 

    ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2     
    ip forward-protocol nd
ip http server
ip http authentication local
ip http secure-server  
    ! 
    ! 
    ! 
    line con 0 
    line vty 5 15 
    ! 
    end

    附註：在本範例中，所有交換器上的VLAN中繼線通訊協定(VTP)都設定為off。此交換器使用以下命令，透過全域組態模式將 VTP 設定為關閉，並建立使用者所定義的三個 VLAN：

    SW_3850(config)#vtp mode off
Setting device to VTP Off mode for VLANS.
SW_3850(config)#vlan 2
SW_3850(config-vlan)#name User_VLAN
SW_3850(config-vlan)#exit
SW_3850(config)#vlan 3
SW_3850(config-vlan)#name Server_VLAN
SW_3850(config-vlan)#exit
SW_3850(config)#vlan 10
SW_3850(config-vlan)#name Mgmt_VLAN
SW_3850(config-vlan)#exit
SW_3850(config)#end
    Catalyst 4500-A 
    Switch-A#show running-config
Building configuration...

Current configuration : 15360 bytes
!
! Last configuration change at 01:06:17 UTC Wed Nov 16 2022
!
version 15.2
no service pad
service timestamps debug datetime msec
service timestamps log datetime msec
no service password-encryption
service internal
service compress-config
!
hostname Switch-A
!  
    no ip domain-lookup
no ip dhcp snooping information option
!
!
login block-for 60 attempts 3 within 60
login delay 1
login quiet-mode access-class testblock
login on-failure log
login on-success log
vtp mode off
!
    !
spanning-tree mode pvst
spanning-tree extend system-id
!    
    ! 
    vlan 3
 name Server-VLAN
!
vlan 10
 name Mgmt-VLAN
!

    !--- Output suppressed

    !
interface GigabitEthernet1/1
 shutdown
!
interface GigabitEthernet1/2
 shutdown
!
interface GigabitEthernet1/3
 switchport mode trunk
!      

    !--- Configure Server (Host-A) to be the on the access VLAN 3.   

    !
interface TenGigabitEthernet3/1
 switchport access vlan 3
 switchport mode access
!
interface TenGigabitEthernet3/2
 shutdown
!
interface TenGigabitEthernet3/3
!
interface TenGigabitEthernet3/4
!  

    !--- Output suppressed. 
    !--- IP address on VLAN 10 manages this switch.      

    !
interface Vlan1
 no ip address
!
interface Vlan10
 ip address 10.1.10.2 255.255.255.0
!
ip forward-protocol nd
ip http server
ip http banner
ip http authentication local
!      

    !--- Configure the default gateway so that the switch is reachable from other 
!--- VLANs/subnets. The gateway points to the VLAN 10 interface on the 3850.

    ip default-gateway 10.1.10.1     
    ip forward-protocol nd
ip http server
ip http banner
ip http authentication local      
    ! 
    !
line con 0
 stopbits 1
line vty 0 4
 logging synchronous
 transport input all
line vty 5 15
 logging synchronous
 transport input all
!  
    end
    Catalyst 4500-B 
    Switch-B#show running-config 
Building configuration...

Current configuration : 6841 bytes
!
! Last configuration change at 10:44:33 UTC Tue Nov 15 2022
!
version 15.2
no service pad
service timestamps debug datetime msec
service timestamps log datetime msec
no service password-encryption
service compress-config
!
hostname Switch-B
!
boot-start-marker
boot system bootflash:cat4500es8-universal.SPA.03.11.06.E.152-7.E6.bin
boot-end-marker
!
!
vrf definition mgmtVrf
 !
 address-family ipv4
 exit-address-family
 !        
 address-family ipv6
 exit-address-family
!
!
no aaa new-model
hw-module module 7 mode 1
!
!
!
!
!
!
!
!
!
vtp mode off 
    !
    !
spanning-tree mode pvst
spanning-tree extend system-id
!  
    vlan 2 
    name User-VLAN 
    ! 
    vlan 10 name 
    Mgmt-VLAN     
    !
    !
interface GigabitEthernet1/1
 switchport mode trunk
!
interface GigabitEthernet1/2
!
interface GigabitEthernet1/3
 shutdown
!
interface GigabitEthernet1/4
 shutdown
!

    !--- Output suppressed.
    !--- Configure User (Host-B) in VLAN 2.

    !
interface GigabitEthernet8/5
 switchport access vlan 2
 switchport mode access
!
     
!--- Configure the management IP address in VLAN 10.

    !
interface Vlan1
 no ip address
!
interface Vlan10
 ip address 10.1.10.3 255.255.255.0
!      

    !--- Define the default route so that the switch is reachable.

    ! 
    ip default-gateway 10.1.10.1 
ip forward-protocol nd
ip http server
ip http banner
ip http authentication local  
!   
    !
line con 0
 stopbits 1
line vty 0 4
 login
 transport input none
!
!
end

    驗證

    本節提供的資訊可讓您用來確認組態是否正常運作。

    note-icon

    附註：Cisco CLI Analyzer工具可幫助排除故障，檢查您使用整合的TAC工具和知識的此智慧SSH客戶端所支援的思科軟體的整體運行狀況。

    附註：有關CLI命令的詳細資訊，請參閱特定交換平台的命令參考指南。  

    附註：只有註冊的思科使用者有權存取這類工具以及其他內部資訊。

    Catalyst 3850

    • show vtp status

    SW_3850#show vtp status      
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 : 
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : bc67.1c5d.3800
Configuration last modified by 10.0.0.10 at 0-0-00 00:00:00

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Off
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 8
Configuration Revision            : 0
MD5 digest                        : 0x7E 0xC3 0x8D 0x91 0xC8 0x53 0x42 0x14 
                                    0x79 0xA2 0xDF 0xE9 0xC0 0x06 0x1D 0x7D

    • show interfaces trunk 

    SW_3850#show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan  
Gi1/0/3     on               802.1q         trunking      1
Gi1/0/5     on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Gi1/0/3     1-4094
Gi1/0/5     1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Gi1/0/3     1-3,10
Gi1/0/5     1-3,10

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/0/3     1-3,10
Gi1/0/5     1,3,10

    • show ip route 

    SW_3850#show ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, 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, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       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
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR

Gateway of last resort is 10.100.100.2 to network 0.0.0.0

S*    0.0.0.0/0 [1/0] via 10.100.100.2
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 8 subnets, 2 masks
C        10.1.2.0/24 is directly connected, Vlan2
L        10.1.2.1/32 is directly connected, Vlan2
C        10.1.3.0/24 is directly connected, Vlan3
L        10.1.3.1/32 is directly connected, Vlan3
C        10.1.10.0/24 is directly connected, Vlan10
L        10.1.10.1/32 is directly connected, Vlan10
C        10.100.100.0/24 is directly connected, GigabitEthernet1/0/2
L        10.100.100.1/32 is directly connected, GigabitEthernet1/0/2

    Catalyst 4500-A

    • show vtp status

    Switch-A#show vtp status 
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 2
VTP Domain Name                 : cisco.com
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 6400.f13e.dc40
Configuration last modified by 10.1.10.2 at 0-0-00 00:00:00

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Off
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 32
Configuration Revision            : 0
MD5 digest                        : 0x0B 0x61 0x4F 0x9B 0xCD 0x1B 0x37 0x55 
                                    0xAB 0x0C 0xC1 0x4B 0xF8 0xDE 0x33 0xB3

    • show interfaces trunk 

    Switch-A#show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan
Gi1/3       on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Gi1/3       1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Gi1/3       1,3,10

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/3       1,3,10

    Catalyst 4500-B

    • show vtp status

    Switch-B#show vtp status 
VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 : 
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 6c20.5606.3540
Configuration last modified by 10.1.10.3 at 11-15-22 10:42:29

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Off
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 7
Configuration Revision            : 0
MD5 digest                        : 0xEC 0xB4 0x8D 0x46 0x94 0x95 0xE0 0x8F 
                                    0xEE 0x1E 0xC7 0x9F 0x26 0x88 0x49 0x9F

    • show interfaces trunk

    Switch-B#show interfaces trunk

Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan
Gi1/1       on               802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
Gi1/1       1-4094

Port        Vlans allowed and active in management domain
Gi1/1       1-2,10

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/1       1-2,10

    疑難排解

    本節內容可協助您疑難排解組態問題。

    疑難排解程序

    遵循以下指示：

    1. 如果您無法在相同的 VLAN 中偵測裝置，請檢查來源與目的地連接埠的 VLAN 指派，以確保來源與目的地都在相同的 VLAＮ 中。

      為了檢查 VLAN 指派，請對 Cisco IOS 軟體發出 show interface status 命令。

      如果來源與目的地分屬不同的交換器，請確認您已妥善設定主幹。為了檢查組態，請發出 show interfaces trunk 命令。

    2. 亦請檢查主幹連結兩端的原生 VLAN 是否相符。確認來源裝置與目的地裝置之間的子網路遮罩相符。

    3. 如果您無法偵測不同 VLAN 中的裝置，請確認您可以偵測各自的預設閘道。（請參閱步驟 1。）

      此外，請確保裝置的預設網關指向正確的VLAN介面IP地址。確認子網路遮罩相符。

    4. 如果您無法連接至網際網路，請確認 3850 的預設路由指向正確的 IP 位址，且子網路位址與網際網路閘道路由器相符。

      為了進行檢查，請發出 show ip interface interface-id 命令。確認網際網路閘道路由器已路由至網際網路與內部網路。

    相關資訊

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    2.0
    21-Dec-2022
    更新的格式和用法。重新認證。
    1.0
    15-Mar-2003
    初始版本
    TAC Authored

    由思科工程師貢獻

    • Julio Jimenez
      Project Manager

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