某高速網絡二層通三層不通

1、背景介紹

某高速收費站網絡拓撲以下圖所示:
某高速網絡二層通三層不通
每一個站點使用不一樣的IP地址段,站點A是一臺三層交換機,站點B經過一臺二層交換與站點A相連,且站點A,B的網關位於三層交換機的vlanif接口上,R3,R4經過vlanif出口訪問外網。
此時現場新增一個需求:要求R3增長一個172.16.107.0/24網段地址與R4之間可以經過二層通訊,且R3上新增的IP地址也能經過網關訪問外網 網絡

2、需求分析

  1. 首先想到在R3的g/0/1接口上增長一個Secondary地址
    [R3-GigabitEthernet0/0/1]display this 
    [V200R003C00]
    #
    interface GigabitEthernet0/0/1
    ip address 192.168.174.1 255.255.255.0 
    ip address 172.16.107.1 255.255.255.0 sub
    #
    return

    此時R3上的192.168.174.1與172.16.107.1的IP使用相同的MAC地址
    某高速網絡二層通三層不通 ide

  2. 因爲又要讓172.16.107.0/24網段間二層通訊,就想到了使用hybrid端口,此時網絡配置以下圖所示:
    某高速網絡二層通三層不通
    配置完後,進行ping測試,結果以下:
    192.168.174.1/24能ping通vlanif174
    172.16.107.1/24能ping通172.16.107.2/24
    172.16.107.1/24不能ping通vlanif107
    172.16.107.2/24能ping通vlanif107
    經過上述結果能發現新增的讓172.16.107.1地址二層通訊正常,但三層不通 測試

    3、問題定位

    爲何172.16.107.1能ping通172.16.107.2卻沒法ping通172.16.107.254,這就要從通訊過程提及,當用172.16.107.1 ping 172.16.107.254時發生以下: this

  3. Ping 172.16.107.254時,根據路由表最長匹配原則,將會使用172.16.107.1 作爲源IP地址
  4. 用目的IP地址(172.16.107.254)與本身的掩碼作與運算,得出目的IP與本身在同一網段,進行ARP廣播
  5. 因爲路由器上的三層接口沒有配置802.1Q,此時ARP廣播包以純以太網幀形式發送
  6. ARP廣播包進入SW1時,打上接口PVID,並在vlan 174中進行廣播,而vlanif 107屬於vlan 107,因此ARP廣播沒法被接收,天然也不會回覆,通訊失敗
    那爲何172.16.107.1能ping通172.16.107.2,繼續往下看(前4步同樣,不作贅述):
  7. 因爲在SW1內沒有查到172.16.107.2的mac地址,SW1進行泛洪,ARP廣播經過trunk到達SW2
  8. SW2此時也沒有172.16.107.2的mac地址,一樣在全部接口進行泛洪
  9. 數據包離開SW2時,因爲hybrid口設置的untag 174,因此脫掉tag後R4可以正常接收並響應

    4、解決方法

  10. 從g0/0/1接口刪除172.16.107.1,將其添加到子接口,並進行dot1q封裝
    [R3]int g0/0/1
    [R3]undo ip address 172.16.107.1 255.255.255.0 sub
    [R3]int g0/0/1.107
    [R3-GigabitEthernet0/0/1.107]dot1q termination vid 107
  11. 華爲設備子接口默認抑制ARP廣播,須要手動開啓
    [R3-GigabitEthernet0/0/1.107]arp broadcast enable
  12. 在SW1的入方向,容許vlan 107經過
    [SW1-Ethernet0/0/1]port hybrid tagged vlan 107

    至此全部操做完成 3d

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