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原理概述
在以太网中，通常会使用VLAN技术隔离二层广播域来减少广播的影响，并增强网络的安全性和可管理性。缺点是它严格的隔离了不同VLAN之间的任何二层流量，使不同VLAN的用户不能直接相互通信。
单臂路由技术就是解决VLAN之间通信的一种方法。
单臂路由的原理是通过一台路由器，使VLAN之间互通数据通过路由器进行三层转发。又因为路由器的接口有限，所以在路由器的一个物理接口上配置子接口（逻辑接口）的方式来实现以一当多的功能。
路由器同一物理接口的不同子接口作为不同 VLAN 的默认网关，当不同 VLAN间的用户主机需要通信时，只需将数据包发送给网关，网关处理后再发送至目的主机所在 VLAN，从而实现 VLAN间通信。
由于从拓扑结构图上看，在交换机与路由器之间，数据仅通过一条物理链路传输，故被形象地称之为"单臂路由"。
实验内容
本实验模拟公司网络。路由器R1是出口网关，员工PC通过接入层交换机(S2和S3）接入公司网络，接入层交换机又通过汇聚交换机S1与路由器R1相连。公司内部网络通过划分不同的VLAN隔离了不同部门之间的二层通信，保证各部门间的信息安全，但是由于业务需要，经理、市场部和人事部之间需要能实现跨VLAN通信，网络管理员决定借助路由器的三层功能，通过配置单臂路由来实现。
实验目的
1、理解单臂路由的应用场景；
2、掌握路由器子接口的配置方法；
3、掌握子接口封装VLAN的配置方法；
4、理解单臂路由的工作原理。
实验步骤
1、创建VLAN并配置Access、Trunk接口；
2、配置路由器子接口和IP地址；
3、配置路由器子接口封装VLAN
实验拓扑
实验编址
|-----|----------------|---------------|---------------|---------------|
| 设备 | 接口 | IP地址 | 子网掩码 | 网关 |
| R1 | GE 0/0/1.1 | 192.168.1.254 | 255.255.255.0 | N/A |
| R1 | GE 0/0/1.2 | 192.168.2.254 | 255.255.255.0 | N/A |
| R1 | GE 0/0/1.3 | 192.168.3.254 | 255.255.255.0 | N/A |
| PC1 | Ethernet 0/0/1 | 192.168.1.1 | 255.255.255.0 | 192.168.1.254 |
| PC2 | Ethernet 0/0/1 | 192.168.2.1 | 255.255.255.0 | 192.168.2.254 |
| PC3 | Ethernet 0/0/1 | 192.168.3.1 | 255.255.255.0 | 192.168.3.254 |
配置步骤
创建VLAN并配置Access、Trunk接口
为了保障各部门的信息安全，需要保证隔离不同部门间的二层通信，规划各部门的终端属于不同的VLAN。
第一步：创建VLAN并配置Access、Trunk接口
为了保障各部门的信息安全，需要保证隔离不同部门间的二层通信，规划
各部门的终端属于不同的VLAN。
在S2上创建VLAN10和VLAN20，并连接PC1和PC2的接口配置为Access接口并划分
到相应的VLAN中
[S2]vlan 10
[S2-vlan10]description HR
[S2-vlan10]vlan 20
[S2-vlan20]description market
[S2-vlan20]interface e0/0/1
[S2-Ethernet0/0/1]port link-type access
[S2-Ethernet0/0/1]port default vlan 10
[S2-Ethernet0/0/1]interface e0/0/2
[S2-Ethernet0/0/2]port link-type access
[S2-Ethernet0/0/2]port default vlan 20
[S2-Ethernet0/0/2]
S3上创建VLAN30，把连接PC3的接口设置为Access接口，并划分到VLAN30
[S3]vlan 30
[S3-vlan30]description mannger
[S3-vlan30]interface e0/0/1
[S3-Ethernet0/0/1]port link-type access
[S3-Ethernet0/0/1]port default vlan 30
[S3-Ethernet0/0/1]
交换机之间或交换机和路由器之间相连的接口需要传递多个vlan信息，需要配
置成Trunk接口
[S2-Ethernet0/0/2]interface g0/0/2
[S2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[S2-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[S2-GigabitEthernet0/0/2]
[S3-Ethernet0/0/1]interface g0/0/2
[S3-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[S3-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
在S1上创建vlan10、vlan20和vlan30，并配置交换机和路由器相连的接口为
trunk，允许所有vlan通过
<Huawei>undo ter mon
Info: Current terminal monitor is off.
<Huawei>sys
[Huawei]sysname S1
[S1]vlan 10
[S1-vlan10]vlan batch 20 30
[S1]interface g0/0/2
[S1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[S1-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[S1-GigabitEthernet0/0/2]interface g0/0/3
[S1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type trunk
[S1-GigabitEthernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan all
[S1-GigabitEthernet0/0/3]interface g0/0/1
[S1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[S1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all
[S1-GigabitEthernet0/0/1]
配置路由器子接口和IP地址
第二步：配置路由器子接口和IP地址
[Huawei]sysname R1
[R1]interface g0/0/1.1
[R1-GigabitEthernet0/0/1.1]ip address 192.168.1.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1.1]interface g0/0/1.2
[R1-GigabitEthernet0/0/1.2]ip address 192.168.2.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1.2]interface g0/0/1.3
[R1-GigabitEthernet0/0/1.3]ip address 192.168.3.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1.3]
配置路由器子接口封装VLAN
在R1的子接口封装上相应的vlan，并开启子接口的ARP广播功能。
使用dot1q termination vid命令配置子接口对一层tag 报文的终结功能。即配置该命令后，路由器子接口在接收带有VLAN tag的报文时，将剥掉tag 进行三层转发，在发送报文时，会将与该子接口对应VLAN的VLAN tag添加到报文中。
第三步：配置路由器子接口封装VLAN
[R1]interface g0/0/1.1
[R1-GigabitEthernet0/0/1.1]dot1q termination vid 10
[R1-GigabitEthernet0/0/1.1]arp broadcast enable //开启子接口的ARP广播功能。
若不配置，会导致该子接口无法主动发送ARP广播报文，以及向外转发IP报文。
[R1-GigabitEthernet0/0/1.1]interface g0/0/1.2
[R1-GigabitEthernet0/0/1.2]dot1q termination vid 20
[R1-GigabitEthernet0/0/1.2]arp broadcast enable
[R1-GigabitEthernet0/0/1.2]interface g0/0/1.3
[R1-GigabitEthernet0/0/1.3]dot1q termination vid 30
[R1-GigabitEthernet0/0/1.3]arp broadcast enable
[R1-GigabitEthernet0/0/1.3]q
[R1]display ip interface brief //查看R1上接口状态
*down: administratively down
^down: standby
(l): loopback
(s): spoofing
The number of interface that is UP in Physical is 5
The number of interface that is DOWN in Physical is 2
The number of interface that is UP in Protocol is 4
The number of interface that is DOWN in Protocol is 3
Interface IP Address/Mask Physical Protocol
GigabitEthernet0/0/0 unassigned down down
GigabitEthernet0/0/1 unassigned up down
GigabitEthernet0/0/1.1 192.168.1.254/24 up up
GigabitEthernet0/0/1.2 192.168.2.254/24 up up
GigabitEthernet0/0/1.3 192.168.3.254/24 up up
GigabitEthernet0/0/2 unassigned down down
NULL0 unassigned up up(s)
[R1]
[R1]display ip routing-table //查看R1的路由表
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
Destinations : 13 Routes : 13
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
192.168.1.0/24 Direct 0 0 D 192.168.1.254 GigabitEthernet
0/0/1.1
192.168.1.254/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet
0/0/1.1
192.168.1.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet
0/0/1.1
192.168.2.0/24 Direct 0 0 D 192.168.2.254 GigabitEthernet
0/0/1.2
192.168.2.254/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet
0/0/1.2
192.168.2.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet
0/0/1.2
192.168.3.0/24 Direct 0 0 D 192.168.3.254 GigabitEthernet
0/0/1.3
[R1]
测试结果
PC1分别测试与PC2和PC3之间的连通性。
