Cisco Network Bài 7_T1_[Lý thuyết+Lab]Tìm Hiểu Định Tuyến Tĩnh (Static Route), VLAN Routing

Mục lục​

I. Định tuyến tĩnh
1. Khái niệm
2. Cách cấu hình
II. Vlan routing
1. Khái niệm
2. Cách định tuyến vlan
III. Lab
1. Định tuyến tĩnh
1.1 Mô hình
1.2 Cấu hình
1.3 Kiểm tra kết quả
2. Vlan routing_ định tuyến giữa 2 vlan
2.1 Router-on-a-Stick( dùng switch layer 2)
2.1.1 Mô hình
2.1.2 Cấu hình
2.1.3 Kiểm tra kết quả
2.2 Switch lớp 3
2.2.1 Mô hình
2.2.2 Cấu hình
2.2.3 Kiểm tra kết quả
IV. Kết Luận

I. Định tuyến tĩnh​

1. Khái niệm​

Định tuyến tĩnh (Static Routing) là phương pháp trong đó quản trị viên cấu hình thủ công các tuyến đường trên Router hoặc thiết bị Layer 3. Mỗi tuyến xác định mạng đích và hướng mà gói tin cần được chuyển tiếp để đến được mạng đó. Khác với định tuyến động, Static Route không tự động trao đổi thông tin định tuyến giữa các Router. Vì vậy, khi cấu trúc mạng thay đổi, quản trị viên cần cập nhật lại các tuyến tương ứng.

Một số đặc điểm chính:

• Cấu hình đơn giản đối với hệ thống mạng nhỏ.
• Không tiêu tốn tài nguyên để trao đổi thông tin định tuyến.
• Đường đi được kiểm soát trực tiếp bởi quản trị viên.
• Không tự động thích nghi khi topology mạng thay đổi.
• Không phù hợp với mạng lớn có nhiều Router và nhiều mạng con.

Static Route thường được sử dụng trong các hệ thống mạng nhỏ, mạng có cấu trúc ổn định hoặc kết hợp với các giao thức định tuyến động.

2. Cách cấu hình​

Cú pháp cấu hình Static Route trên thiết bị Cisco:

Router(config)# ip route <network-destination> <subnet-mask> <next-hop>

Nhấn để mở rộng...

Trong đó:

• network-destination: địa chỉ mạng cần đi đến.
• subnet-mask: subnet mask của mạng đích.
• next-hop: địa chỉ IP của Router kế tiếp.

Ví dụ:

R1(config)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.12.2

Nhấn để mở rộng...

II. VLAN Routing​

1. Khái niệm​

VLAN (Virtual Local Area Network) cho phép chia một Switch vật lý thành nhiều mạng LAN logic độc lập. Các thiết bị thuộc cùng VLAN có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhau ở Layer 2. Ngược lại, các thiết bị thuộc hai VLAN khác nhau không thể giao tiếp trực tiếp, mặc dù được kết nối trên cùng một Switch.


Máy tính thuộc VLAN 10 muốn giao tiếp với máy tính thuộc VLAN 20 cần thông qua một thiết bị có khả năng định tuyến Layer 3. Quá trình này được gọi là Inter-VLAN Routing.

2. Các phương pháp định tuyến giữa VLAN​

Có ba phương pháp phổ biến để thực hiện Inter-VLAN Routing:

• Sử dụng Router với nhiều cổng vật lý.
• Router-on-a-Stick kết hợp Router và Switch Layer 2.
• Sử dụng Switch Layer 3.

Trong phạm vi bài LAB này sẽ triển khai hai phương pháp phổ biến là Router-on-a-Stick và Switch Layer 3.

Router-on-a-Stick​

• Router-on-a-Stick sử dụng một cổng vật lý trên Router nhưng được chia thành nhiều Subinterface. Mỗi Subinterface đại diện cho một VLAN và đóng vai trò Default Gateway của VLAN đó.
• Kết nối giữa Router và Switch phải được cấu hình ở chế độ Trunk để có thể truyền lưu lượng của nhiều VLAN trên cùng một đường kết nối.

Switch Layer 3​

• Switch Layer 3 vừa có khả năng chuyển mạch Layer 2 vừa có khả năng định tuyến Layer 3.
• Mỗi VLAN được tạo một SVI (Switch Virtual Interface). Địa chỉ IP của SVI được sử dụng làm Default Gateway cho các thiết bị thuộc VLAN tương ứng.
• Khi sử dụng Switch Layer 3 để định tuyến giữa các VLAN trong cùng hệ thống, không cần Router riêng phía trên. Switch Layer 3 trực tiếp thực hiện chức năng định tuyến.

III. LAB​

1. Định tuyến tĩnh​

1.1. Mô hình​

Mô hình gồm hai Router R1 và R2. Mỗi Router kết nối với một mạng LAN riêng và hai Router được kết nối trực tiếp với nhau.


Mục tiêu của bài LAB là cho phép VPC3 thuộc mạng 192.168.10.0/24 giao tiếp với VPC4 thuộc mạng 192.168.20.0/24 thông qua Static Route.

1.2. Cấu hình​

Bước 1: Cấu hình R1​

Cấu hình interface kết nối với VPC3:

Cấu hình interface kết nối R2:

Bước 2: Cấu hình R2​

Cấu hình interface kết nối R1:

Cấu hình interface kết nối VPC4:

Tạo Static Route từ R2 về mạng LAN của R1:
Static Route cần được cấu hình hai chiều để đảm bảo gói tin có cả đường đi và đường phản hồi.

Bước 3: Cấu hình VPC​

VPC3:

ip 192.168.10.10/24 192.168.10.1

Nhấn để mở rộng...

VPC4:

ip 192.168.20.10/24 192.168.20.1

Nhấn để mở rộng...

Default Gateway của mỗi VPC chính là địa chỉ interface Router trong mạng LAN tương ứng.

1.3. Kiểm tra kết quả

Kiểm tra bảng định tuyến:



Từ VPC3 thực hiện:

Nếu nhận được phản hồi từ VPC4, quá trình định tuyến tĩnh giữa hai mạng đã được cấu hình thành công

2. VLAN Routing – Định tuyến giữa hai VLAN​

2.1. Router-on-a-Stick sử dụng Switch Layer 2​

2.1.1. Mô hình​

2.1.2. Cấu hình​

Bước 1: Tạo VLAN trên SW2​

Bước 2: Gán các cổng Access vào VLAN​

Cổng e0/1 kết nối VPC10:
Cổng e0/2 kết nối VPC11:
Bước 3: Cấu hình Trunk giữa SW2 và R4

Bước 4: Cấu hình Subinterface trên R4​

Kích hoạt interface vật lý:


Tạo Subinterface cho VLAN 10:


Tạo Subinterface cho VLAN 20:


encapsulation dot1Q xác định VLAN mà Subinterface xử lý theo chuẩn IEEE 802.1Q.

Bước 5: Cấu hình VPC​

VPC10:

ip 192.168.10.10/24 192.168.10.1

Nhấn để mở rộng...

VPC11:

ip 192.168.20.10/24 192.168.20.1

Nhấn để mở rộng...

2.1.3. Kiểm tra kết quả​

Kiểm tra VLAN:

show vlan brief

Nhấn để mở rộng...

Kiểm tra đường Trunk:

show interfaces trunk

Nhấn để mở rộng...

Kiểm tra Subinterface trên Router:

show ip interface brief

Nhấn để mở rộng...

Sau đó từ VPC10:

ping 192.168.20.10

Nhấn để mở rộng...

Gói tin từ VLAN 10 được chuyển đến Default Gateway 192.168.10.1, R4 thực hiện định tuyến và chuyển tiếp sang VLAN 20 thông qua Subinterface e0/0.20.

Nếu VPC11 phản hồi thành công thì Inter-VLAN Routing bằng Router-on-a-Stick đã hoạt động.

2.2. Định tuyến VLAN sử dụng Switch Layer 3​

2.2.1. Mô hình​

Không cần sử dụng Router riêng để định tuyến giữa VLAN 10 và VLAN 20.

2.2.2. Cấu hình​

Bước 1: Tạo VLAN​

Bước 2: Gán cổng Access​

Gán e0/1 vào VLAN 10:

Gán e0/2 vào VLAN 20:

Bước 3: Tạo SVI cho từng VLAN​

SVI VLAN 10:

SVI VLAN 20:


Các địa chỉ SVI đóng vai trò Default Gateway cho thiết bị thuộc VLAN tương ứng.

Bước 4: Kích hoạt chức năng định tuyến​

SW1(config)# ip routing

Nhấn để mở rộng...

Đây là bước quan trọng khi sử dụng Switch Layer 3. Lệnh ip routing cho phép Switch thực hiện chức năng định tuyến giữa các mạng IP.

Bước 5: Cấu hình VPC​

VPC6:

ip 192.168.10.10/24 192.168.10.1

Nhấn để mở rộng...

VPC7:

ip 192.168.20.10/24 192.168.20.1

Nhấn để mở rộng...

2.2.3. Kiểm tra kết quả​

Kiểm tra VLAN:

show vlan brief

Nhấn để mở rộng...

Kiểm tra trạng thái SVI:

show ip interface brief

Nhấn để mở rộng...

Kiểm tra bảng định tuyến:

Từ VPC6 thực hiện:


Nếu VPC7 phản hồi, quá trình định tuyến giữa VLAN 10 và VLAN 20 trên Switch Layer 3 đã hoạt động thành công.

IV. Kết luận​

Qua bài LAB có thể thấy Static Routing và Inter-VLAN Routing đều là những kỹ thuật nền tảng trong quá trình thiết kế và quản trị hệ thống mạng.


Static Route cho phép quản trị viên chủ động xác định đường đi giữa các mạng và phù hợp với các hệ thống có quy mô nhỏ, topology ổn định. Trong khi đó, Inter-VLAN Routing giải quyết nhu cầu giao tiếp giữa các VLAN độc lập trong cùng hệ thống mạng.


Đối với Inter-VLAN Routing, Router-on-a-Stick phù hợp với mô hình nhỏ, tận dụng Router và Switch Layer 2 sẵn có. Ngược lại, Switch Layer 3 cho phép thực hiện định tuyến trực tiếp trên Switch, giảm phụ thuộc vào Router và phù hợp hơn với các hệ thống mạng có yêu cầu về hiệu năng và khả năng mở rộng.