解决思科交换机无法访问局域网外设备

问题背景

有时，我们需要远程连接来管理一台思科交换机，例如使用SSH协议。然而交换机运作在链路层，这就需要交换机有一个网络层地址，来接纳基于IP协议的远程访问请求。于是，我们依靠设置一个带有IP地址的交换机虚拟接口（SVI），来使它拥有一个网络层接口。
在我们的例子中，我们的交换机位于网络192.168.1.0/24中。我们想要为其设置IP地址192.168.1.253。

Switch>enable
Switch#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Switch(config)#interface vlan 1
*Mar 23 02:46:56.686: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to downs
Switch(config-if)#ip addres 192.168.1.253 255.255.255.0
Switch(config-if)#no shutdown
Switch(config-if)#
*Mar 23 02:47:16.454: %LINK-3-UPDOWN: Interface Vlan1, changed state to up
*Mar 23 02:47:17.454: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to up

然而，这似乎还并不够。SSH请求可能来自另一个局域网（LAN）。如果交换机没有默认网关（Default Gateway），它将不知道如何响应收到的数据包。因此，我们为它设置其所在局域网的路由器，192.168.1.254，作为默认网关。

Switch(config)#ip default-gateway 192.168.1.254
Switch(config)#do show running-config | include default-gateway
ip default-gateway 192.168.1.254
Switch(config)#

问题现象

然而，即使设置了默认网关，当另一局域网，10.0.0.0/30中的IP地址10.0.0.2尝试ping192.168.1.253即交换机时，交换机并不响应。

故障排查

我们先再次检查了交换机上的配置，确认无误。然而，在我们的情况里，有一点与众不同，就是该交换机是一个三层交换机（Cisco IOSvL2 15.2）。
在三层交换机上，如果路由启用，那么交换机就会忽略默认网关设置，转而使用自己的路由表决定是否有到达某个目的地的可用路由（route）。
尽管如此，路由应该在思科三层交换机上默认处于禁用状态。但以防万一，我们仍然应该检查。

Switch>enable
Switch#show running-config | section ip
ip cef
no ipv6 cefip address 192.168.1.253 255.255.255.0
ip default-gateway 192.168.1.254
ip forward-protocol nd
ip http server
ip http secure-server
ip ssh server algorithm encryption aes128-ctr aes192-ctr aes256-ctr
ip ssh client algorithm encryption aes128-ctr aes192-ctr aes256-ctr
Switch#

我们确实没有看到ip routing设置。然而，路由真的没有启用吗？为了保险起见，我们检查是否能访问路由表。

Switch#show ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static routeo - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISPa - application route+ - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfRGateway of last resort is not set192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.1.0/24 is directly connected, Vlan1
L        192.168.1.253/32 is directly connected, Vlan1
Switch#

我们惊奇地发现，竟然可以访问路由表！也就是说，路由处于启用状态。诡异的是，我们只有在使用no ip routing禁用路由时，它才会在运行配置（running-config）中显示出来。

Switch(config)#no ip routing
Switch(config)#do show running-config | section ip
no ip routing
no ip cef
no ipv6 cefip address 192.168.1.253 255.255.255.0no ip route-cache
ip default-gateway 192.168.1.254
ip forward-protocol nd
ip http server
ip http secure-server
ip ssh server algorithm encryption aes128-ctr aes192-ctr aes256-ctr
ip ssh client algorithm encryption aes128-ctr aes192-ctr aes256-ctr
Switch(config)#

解决方法

方法一：禁用路由

使用no ip routing禁用路由后，交换机将会根据默认网关（ip default-gateway [IP地址]）设置来决定默认网关，而忽略路由表。

Switch(config)#no ip routing
Switch(config)#do show ip route
Default gateway is 192.168.1.254Host               Gateway           Last Use    Total Uses  Interface
ICMP redirect cache is empty
Switch(config)#

此时，10.0.0.2/30已能ping通。

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.253, timeout is 2 seconds:
.!!!!
Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 2/2/3 ms

方法二：设置默认路由（Default Route）

如果你不想关掉路由功能，也可以靠设置默认路由来让交换机认识到默认网关。但在我们的情况内，我们并不想让该交换机拥有路由功能，所以选用了方法一。

Switch(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.254
Switch(config)#do show ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static routeo - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISPa - application route+ - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfRGateway of last resort is 192.168.1.254 to network 0.0.0.0S*    0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.1.254192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.1.0/24 is directly connected, Vlan1
L        192.168.1.253/32 is directly connected, Vlan1
Switch(config)#