Маршрутизация между сетями VLAN с использованием метода router-on-a-stick

В отличие от традиционного метода маршрутизации между VLAN, который задействует несколько физических интерфейсов на маршрутизаторе и коммутаторе, более распространенный и современный метод маршрутизации между VLAN этого не требует. Вместо этого на некоторых маршрутизаторах ПО позволяет настраивать интерфейс маршрутизатора в качестве транка. Это означает, что для маршрутизации пакетов между несколькими VLAN на маршрутизаторе и коммутаторе требуется только один физический интерфейс.

Метод Router-on-a-Stick — это такой тип конфигурации маршрутизатора, при котором один физический интерфейс маршрутизирует трафик между несколькими VLAN. Как видно на рисунке, маршрутизатор подключен к коммутатору S1 с помощью одного физического сетевого подключения (транка).

Интерфейс маршрутизатора настраивается для работы в качестве транкового канала и подключается к порту коммутатора, который настроен в режиме транка. Маршрутизатор выполняет маршрутизацию между VLAN, принимая на магистральном интерфейсе трафик с тегом VLAN, поступающий от смежного коммутатора, и затем с помощью подчиненных интерфейсов перенаправляя его между VLAN. Затем уже смаршрутизированный трафик посылается с этого же физического интерфейса с меткой VLAN, соответствующей VLAN назначения.

 

Подынтерфейсы — это программные виртуальные интерфейсы, связанные с одним физическим интерфейсом. Подынтерфейсы настраиваются в программном обеспечении маршрутизатора, и каждому подынтерфейсу назначаются IP-адрес и VLAN. Для облегчения логической маршрутизации подынтерфейсы настраиваются для различных подсетей, соответствующих назначенным им VLAN. После принятия решения о маршрутизации на основе сети назначения VLAN кадрам данных присваиваются метки VLAN, после чего они отправляются обратно на физический интерфейс.

 

Как видно из анимации(скрин выше):

1. Компьютер PC1 в сети VLAN 10 обменивается данными с компьютером PC3 в сети VLAN 30 через маршрутизатор R1, используя один физический интерфейс маршрутизатора.

2. Компьютер PC1 отправляет одноадресный трафик на коммутатор S2.

3. Затем коммутатор S2 маркирует этот трафик как полученный из сети VLAN 10 и пересылает его через транк на коммутатор S1.

4. Коммутатор S1 пересылает помеченный трафик с транка на порту F0/3 на интерфейс маршрутизатора R1.

5. Маршрутизатор R1 принимает помеченный одноадресный трафик в сети VLAN 10 и направляет его в сеть VLAN 30 с помощью своих настроенных подынтерфейсов.

6. Одноадресному трафику присваивается метка VLAN 30 при отправке с интерфейса маршрутизатора на коммутатор S1.

7. Коммутатор S1 пересылает помеченный одноадресный трафик через транк на коммутатор S2.

8. Коммутатор S2 удаляет из одноадресного кадра метку сети VLAN и пересылает кадр на порт F0/23 компьютера PC3.

 

Примечание. Маршрутизация между VLAN с использованием метода router-on-a-stick не масштабируется при работе более 50 сетей VLAN.

 

Настройка конфигурации router-on-a-stick: подготовка

Устаревший метод маршрутизации между VLAN, использующий физические интерфейсы, имеет большие ограничения. Маршрутизаторы оснащены ограниченным количеством физических интерфейсов для подключения к разным VLAN. По мере возрастания количества VLAN в сети, требующих по одному физическому интерфейсу на каждую VLAN, количество свободных интерфейсов маршрутизатора быстро уменьшается. Именно поэтому в больших сетях часто используются транковые каналы и подынтерфейсы. Создание транка позволяет одному физическому интерфейсу маршрутизировать трафик между несколькими VLAN. Подобный метод маршрутизации называется router-on-a-stick. Его суть заключается в использовании виртуальных подынтерфейсов для преодоления ограничений в количестве интерфейсов маршрутизатора.

Примечание. Термин «длина префикса» может использоваться для обозначения маски подсети IPv4 в связке с IPv4-адресом и длины префикса IPv6 в связке с IPv6-адресом.

При настройке маршрутизации между VLAN с использованием метода router-on-a-stick физический интерфейс маршрутизатора должен быть подключен к транковому каналу смежного коммутатора. На маршрутизаторе подынтерфейсы создаются для каждой отдельной сети VLAN. Каждому подынтерфейсу назначается IP-адрес в соответствии с его подсетью или сетью VLAN. Кроме того, на подынтерфейсах настраивается, метку какой сети VLAN они будут присваивать кадрам. Таким образом, маршрутизатор может отделять трафик из каждого подчиненного интерфейса по мере его прохождения по магистральному каналу обратно на коммутатор.

С функциональной точки зрения, метод router-on-a-stick мало чем отличается от работы маршрутизации между VLAN по устаревшему методу. Отличие заключается в том, что при использовании метода router-on-a-stick вместо физических интерфейсов используются подынтерфейсы одного физического интерфейса.

На рисунке компьютер PC1 планирует обмен данными с компьютером PC3. PC1 находится в сети VLAN 10, а PC3 — в сети VLAN 30. Для обмена данными между PC1 и PC3 данные компьютера PC1 должны быть направлены через маршрутизатор R1 с помощью подынтерфейсов.

Использование транковых каналов и подынтерфейсов снижает количество используемых портов маршрутизаторов и коммутаторов. Это позволяет не только сэкономить финансовые средства, но и упростить процесс настройки. В результате возможности подынтерфейсов маршрутизатора позволяют использовать гораздо большее количество сетей VLAN, чем при конфигурации с одним физическим интерфейсом на каждую VLAN.

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: