西门子交换机SCALANCE-X-路由用户指导手册

西门子交换机SCALANCEX路由用户指导手册SIEMENSSwitchSCALANCEXRouteUserGuideUserGuideEdition（2007-1)SIEMENSA&DCS摘要随着PROFINET和SCALANCE在中国市场的不断深入，越来越多的用户选择和使用PROFINET和SCALANCE。SCALANCEX414-3E是西门子全新推出的高性能交换机，全面支持PROFINET，支持冗余管理RM，支持热备STBY。除了交换机的基本功能外，还支持IT标准的通讯，例如：TFTP，SMTP等等。SCALANCEX414-3E同样支持VLAN和路由。VLAN可以隔离网络上的广播域，但VLAN之间通讯只能通过路由。所以有VLAN，必有路由。SCALANCEX414-3E具有3层交换的路由功能，这样它就可以成为网络上的核心部件-----路由器。除了支持静态路由外，还支持动态的路由协议，例如RIPv2和OSPFv2。这样可以满足用户各种各样的控制要求和网络要求。本手册全面讲述了SCALANCEX414-3E的各种路由，用户可以根据本手册了解和掌握SCALACNEX400的路由组态，并应用到工业控制和工业网络中。关键词SCALANCEX414-3E，路由，本地路由，静态路由，RIP，OSPFKeywordsSCALANCEX414-3E，Route，LocalRoute，StaticRoute，RIP，OSPFA&DService&SupportPage2-34目录第一章SCALANCEX-400路由概述......................................................................................41.1VLAN概述....................................................................................................................41.2路由概述......................................................................................................................41.3SCALANCEX-400路由概述.......................................................................................5第二章SCALANCEX-400本地路由......................................................................................52.1本地路由概述...............................................................................................................52.2本地路由组态...............................................................................................................6第三章SCALANCEX-400静态路由......................................................................................83.1静态路由概述...............................................................................................................83.2静态路由组态...............................................................................................................8第四章SCALANCEX-400RIP路由.....................................................................................114.1RIP路由概述..............................................................................................................114.2RIP路由组态..............................................................................................................11第五章SCALANCEX-400OSPF路由.................................................................................165.1OSPF路由概述..........................................................................................................165.2OSPF标准路由组态...................................................................................................165.3OSPF虚连接组态.......................................................................................................215.4OSPF路由聚合组态...................................................................................................27A&DService&SupportPage3-34第一章SCALANCEX-400路由概述1.1VLAN概述工业LAN可以是由少数几台PLC或工控机构成的网络，也可以是数以百计的计算机、工控机、服务器和PLC构成的企业网络。VLAN即虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork的缩写），是一种通过将局域网内的设备逻辑的而不是物理的划分成一个个LAN从而实现虚拟工作组的技术。VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的，它在以太网帧的基础上增加了VLANTag，用VLANID把用户划分为更小的工作组，限制不同工作组间的用户二层互访，每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围，并能够形成虚拟工作组，动态管理网络。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑的划分成不同的广播域即VLAN，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机、工作站或工艺段，与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它是逻辑的而不是物理的划分，所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里，即这些设备不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其它VLAN中，即使是两台计算机有着同样的网段，但是它们却没有相同的VLAN号，它们各自的广播流也不会相互转发，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。以交换机端口来划分网络成员，其配置过程简单明了。因此，从目前来看，这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是昀常用的一种方式。SCALANCEX400支持基于端口的VLAN。SCALANCEX400具体组态VLAN的方法，请参照西门子中国网站的网上课堂网络/通信(NET)部分的西门子交换机SCALANCEXVLAN组态快速入门。1.2路由概述1.抑制网络上的广播风暴；2.增加网络的安全性；3.集中化的管理控制。这就是在局域网交换机上采用VLAN(虚拟局域网)技术的初衷，也确实解决了一些问题。但这种技术也引发出一些新的问题：随着应用的升级，网络规划/实施者可根据情况在交换式局域网环境下将用户划分在不同VLAN(虚拟局域网)上。但是VLAN(虚拟局域网)之间通信是不允许的，这也包括地址解析(ARP)封包。要想通信就需要用路由器桥接这些VLAN(虚拟局域网)。这就是VLAN(虚拟局域网)的问题：不用路由器是嫌它慢，用交换机速度快但不能解决广播风暴问题，在交换机中采用VLAN(虚拟局域网)技术可以解决广播风暴问题，但又必须放置路由器来实现VLAN(虚拟局域网)之间的互通。形成了一个不可逾越的怪圈。这就是网络的核心和枢纽路由器的问题。在未来PROFINET和SCALANCE技术广泛应用到工厂企业时，在这种网络系统集成模式中，交换机和路由器是该网络系统的核心。在这种情况下，一种新的路由技术应运而生，这就是第三层交换技术：第三层交换技术也称A&DService&SupportPage4-34为IP交换技术、高速路由技术等。第三层交换技术是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层—数据链路层进行操作的，而第三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。作为PROFINET网络系统的核心，西门子SCALANCEX400作为高性能的交换机，支持3层交换功能。通过自动发现功能来处理本地IP包的转发及学习邻近路由器的地址，同时也可以通过动态路由协议RIP，OSPF来计算路由路径。1.3SCALANCEX-400路由概述由于SCALANCEX-400具有路由功能，所以具有可以设置多个In-BandIP地址。其中的一个In-BandIP地址是为管理员使用，并且只能通过PST或Step7来设置的IP地址。其它的In-Band地址用于路由为目的。这里说的In-BandIP，指的是每台设备的管理IP，一般缺省属于VLAN1。用于用户远程Telnet、Web等方式的管理。不过这种管理IP地址，常见于二层设备，也就是SCALANCEX414的FW1.1.1以前的设备，即只支持2层交换。因为二层设备不可能参与3层交换，但是为了远程管理，特地允许二层设备开设一个3层接口，即In-BandIP用于管理。由于是3层交换机，那么有没有管理IP就无所谓了，任何一个自身3层接口的IP都可以用于管理。SCALANCEX-400成为3层路由器需要：•至少创建2个子网。•分配VLAN给相应的这些子网。SCALANCEX-400可以定义为4种路由器：•本地(Local)路由•静态(Static)路由•RIP动态路由•OSPF动态路由第二章SCALANCEX-400本地路由2.1本地路由概述在给SCALANCEX-400设置路由时，需要建立VLAN，然后建立子网。只要把建立的子网相应的分配给不同的VLAN，这时SCALANCEX-400就为一个本地Local路由器。本地路由器的配置方法简单，可靠。本地路由是配置动态路由协议的基础。该方案适用于在小型的，具有较少网段的，且仅需要一台SCALANCEX-400作为路由器的工业网络。A&DService&SupportPage5-342.2本地路由组态Network1Network2Network2Network3XAXBNetwork1与交换机XA的Port9.