三层通信有什么特点?
站在终端的角度看:
跨网段通信(三层通信)首先数据包会交给“网关”。
那问题来了,网关是什么?
网关的本质:一个IP地址。
那么这个IP地址是和终端在同一个网段内的可用IP地址之一。
通常,我们习惯使用可用IP地址的第一个或者最后一个来作为网关IP使用,会将网关IP地址所在的那台设备成为网关设备。
网关有什么作用?
1、网关IP地址的作用:
终端进行三层通信时,目的IP填网关IP(也就是将数据包给网关设备处理)。
2、网关设备的作用:
就是为终端发来的数据进行处理。
怎么处理呢?
查路由表进行三层转发(源到目的的转发)。
这里有个问题,转发出去的包什么参数会变什么,参数不会变?
MAC地址会变,而IP地址不会变。
三层通信必须要通过三层设备才能实现三层转发。
关于网关IP地址的设置:
通常,网关IP地址设置在距离终端最近的三层设备的接口上。
三层通信+VLAN=?
方案一:路由器-子接口(用得少)
请记住:我们不是为了讲单臂路由去讲单臂路由,而是核心在单臂路由使用的技术(子接口)这个技术的本身是如何解决问题的。
请记住:
单臂路由的使用场景只是子接口实现的一种方式,子接口使用的方式其实还有很多种类。
那么我们知道,路由器的物理接口是无法同时设置多个IP地址作为网关IP的,所以这时候就有了子接口的解决方案:
通过本实验过程我们也了解到了子接口的一些小特性:
- 子接口的具体接口参数和vlan无关,但是一般情况下我们配置子接口会跟子接口处理的vid值进行绑定(一眼看出此子接口是处理什么vid的)
- 子接口在ensp模拟器上是默认arp广播功能是关闭的
- 子接口在真机上90%的设备子接口默认arb广播功能是打开的
通过子接口的典型案例单臂路由的学习,我们可以一眼看出单臂路由的缺陷:
- 单点故障
- 物理接口带宽受限
所以在三层通信+VLAN的最初需求中,单臂路由是早期的解决方案但不是最优方案,时代在改变,那么技术也会更新迭代。
有了新的技术vlanif接口代替子接口工作。
方案二:交换机-虚拟接口(用的最广泛)
什么是vlanif接口?
华为vlanif接口 = 思科的vlan svi接口
本质上,就是一个跟vlan相关的虚拟三层接口
vlan相关:一个vlan对应的只有一个vlan虚拟接口
vlan虚拟接口是一个三层接口
既然vlan虚拟接口是一个三层接口,那么它就能够具备跟一般三层口一样的特性:
1、可在接口上配置ip地址信息
2、vlan虚拟接口默认arp广播功能开启
思考一下:
vlan虚拟接口可以在什么设备上部署呢?
三层交换机、路由器。
那么我们以在三层交换机部署为例,做一下通过valnif接口实现三层通信+VLAN的需求实验:
通过本实验我们可以发现,配置vlanif接口充当vlan的网关时
只需要在对应的vlanif接口配一个ip地址就可以了。
那么关于vlan tag的处理相关配置在哪?
如果是子接口的话,我们是去配置dot1q termination vid命令来定接口处理什么vid的信息的。
那问题来了,valnif接口是怎么处理的呢?我们配置过程中并没有涉及到。
其实答案早就讲了:
vlan相关:一个vlan对应的只有一个vlan虚拟接口。
那么这个一对一的对应方式就代表着你的vlanif1接口处理什么vid的信息了 。
所以你就会发现,在配置上,vlanif接口更简单!!
那重点来了:
为什么现网中使用vlanif接口更为广泛?
1、单点故障发生时,影响的是部分区域而不会影响全局。
2、减少了物理接口接受流量时的带宽手受限。
3、vlanif接口是在设备上配置的,依赖于设备本身,处理效率快。
综合以上区别来看,vlanif更受大家的喜欢:
vlanif接口时虚拟接口,所以会比依赖物理接口而生的子接口更稳定。
其实,vlanif1的使用还有很多,那么就要具体了解完毕vlanif到底怎么处理数据的,你就可以游刃有余的使用vlanif了。