调试路由器做中继代理的问题

一、网络环境

　　我们的交换机用的是Cisco Catalyst 2948G，路由器用的是Cisco3640。交换机按端口分为两个虚拟子网VLAN1和VLAN2。VLAN1的IP地址范围为168.68.35.XXX，子网掩码为255.255.255.0；VLAN2的IP地址范围为168.68.36.XXX，子网掩码为255.255.255.0。交换机1口设为虚拟子网间的主干路（TRUNK），与Cisco3640的以太网口相连，2～40口被划分在VLAN1中，41～48被划分在VLAN2中。客户端使用的是Windows 95操作系统，安装TCP/IP协议接入VLAN1，服务器端使用的是Windows NT+SP4+微软的DHCP服务器，同时在VLAN2中安装TCP/IP协议接入VLAN2。逻辑示意图如下。客户端的IP地址用自动获得IP地址的方式，通过路由器做中继代理，由DHCP服务器分配一个IP地址。服务器的IP地址是168.68.36.8，子网掩码是255.255.255.0。交换机的IP地址是168.68.36.9，子网掩码是255.255.255.0。路由器IP地址是168.68.36.10，子网掩码是255.255.255.0。

　　二、最初的路由器配置

　　Cisco3640支持子口的设置。子口就是在单个物理接口上建立并保持多条逻辑连接，最初的路由器配置如下：

　　interface FastEthernet1/0

　　ip address 168.68.35.1 255.255.255.0

　　no ip directed-broadcast

　　fair-queue 64 256 0

　　!

　　interface FastEthernet1/0.1

　　encapsulation dot1Q 1

　　ip helper-address 168.68.36.8

　　no ip directed-broadcast

　　!

　　interface FastEthernet1/0.2

　　encapsulation dot1Q 2

　　ip address 168.68.36.1 255.255.255.0

　　no ip directed-broadcast

　　router eigrp 100

　　passive-interface Serial0/0

　　network 168.0.0.0

　　no auto-summary

　　三、发现问题：客户端无法获得IP地址

　　硬件连接好后，在客户端用Win95自带的Winipcfg命令获取IP地址时，问题出现了：客户端无法获取IP地址。从硬件连接看，问题可能出在网卡、网线、交换机、路由器四个方面。将客户端手工设置IP地址，能够ping通服务器、交换机、路由器，说明网卡、网线、交换机、路由器都工作正常，那问题会出在什么地方呢？会不会是路由器的配置语句不对呢？经查阅随机文档配置语句本身没有问题。为缩小问题的范围，我把客户端接入VLAN2中，这时客户端就能获取IP地址了，再将客户端接入VLAN1中，又不能获取IP地址了，看来是VLAN在捣乱。

　　我们知道客户端第一次获取IP地址，要经过四步。每一步的信息传输 都是用广播发出的，其中任何一步在VLAN的传输中受阻都会使客户端无法获取IP地址，那么如何查看广播包在交换机中传输呢？在TCP/IP协议中，传输协议分为TCP和UDP，TCP是面向连接的协议，UDP是非面向连接的协议。从广播的性质来分析，广播包应该是UDP包，广播要通过路由器，而路由器又能监测UDP包，这样就可通过路由器查看广播包在VLAN间的传输了。输入路由器监测UDP包的命令debug ip udp 后发现，IP租用请求信息（DHCPDISCOVER）仅发送到了VLAN1中，没有传送到VLAN2中，这应该是客户端无法获得IP地址的关键。

　　四、找到问题：原来出在IP上

　　在路由器的配置中，ip helper-address 168.68.36.8这条命令的作用是负责指明UDP包传输的目的地址，IP租用请求信息没有被传送到VLAN2中，就是由于这条命令没起作用。再次查看随机文档，这条命令确实没写错。我正在百思不得其解时，猛然发现路由器以太网口的第二子口设置了IP地址，第一子口未设置IP地址，而母口却设置了IP地址，也就是说第一子口的IP地址已由母口决定了，那ip helper-address 168.68.36.8这条命令是否也应该设到母口上呢？我立刻动手将路由器的配置改写如下：

　　interface FastEthernet1/0

　　ip address 168.68.35.1 255.255.255.0

　　ip helper-address 168.68.36.8

　　no ip directed-broadcast

　　fair-queue 64 256 0

　　!

　　interface FastEthernet1/0.1

　　encapsulation dot1Q 1

　　no ip directed-broadcast

　　!

　　interface FastEthernet1/0.2

　　encapsulation dot1Q 2

　　ip address 168.68.36.1 255.255.255.0

　　no ip directed-broadcast

　　router eigrp 100

　　passive-interface Serial0/0

　　network 168.0.0.0

　　no auto-summary

　　如此设置后，客户端就能够获得IP地址了。从这个问题的解决，可以推测出Cisco3640第一子口的配置信息都应设在母口上。事后我又查阅了一些有关书籍，证实这个推测是对的。