單臂路由（Router on a Stick）是什麼？跨VLAN路由原理與設定

單臂路由（Router on a Stick）是一種跨 VLAN 路由技術：路由器只用一個實體介面接駁交換機，該連線設定為 IEEE 802.1Q Trunk，並在這個實體介面上建立多個子介面（subinterface），每個子介面對應一個 VLAN 並擔任該 VLAN 的閘道。本頁講解其原理、設定步驟、與 Layer 3 交換機方案的比較，以及常見故障排查。

運作原理：一條 Trunk 承載所有 VLAN

VLAN 把一個實體網絡分割為多個互相隔離的廣播域，不同 VLAN 之間預設無法通訊，必須經第三層路由。傳統做法是每個 VLAN 佔用路由器一個實體介面；單臂路由則把交換機與路由器之間的連線設定為 802.1Q Trunk，所有 VLAN 的流量帶著 VLAN 標籤經同一條線上落路由器——路由器按標籤把封包交給對應的子介面處理、路由後再標籤送回，猶如只用一隻「手臂」完成全部跨 VLAN 路由，因此得名。

以 Cisco 設備為例（其他廠商概念相同），VLAN 10 與 VLAN 20 的設定大致如下：

! 交換機：接路由器的埠設為 Trunk
interface GigabitEthernet0/1
 switchport mode trunk

! 路由器：每個 VLAN 一個子介面
interface GigabitEthernet0/0.10
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0.20
 encapsulation dot1Q 20
 ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

每個 VLAN 內的裝置把預設閘道指向對應子介面的 IP（如 VLAN 10 裝置指向 192.168.10.1），跨 VLAN 流量便會經路由器互通。子介面編號（.10）與 VLAN 編號不必相同，但慣例上保持一致以方便管理；Native VLAN 需兩邊匹配。

單臂路由 vs Layer 3 交換機

比較項目單臂路由Layer 3 交換機（SVI）
所需設備普通路由器＋Layer 2 交換機Layer 3 交換機
路由效能受限於一條 Trunk 頻寬及路由器處理能力，流量要「上落」路由器交換機硬件直接路由，接近線速
成本低，可利用現有設備較高
適用規模小型網絡、VLAN 數量少、跨 VLAN 流量不大中大型網絡的主流做法

實務上，不少中小企的防火牆／路由器本身已支援 VLAN 子介面，以單臂方式為辦公室、訪客、CCTV 等 VLAN 做隔離與路由是常見而合理的設計；當跨 VLAN 流量增大（例如大量攝影機串流跨網段送往 NVR），便應考慮改用 Layer 3 交換機在本地完成路由。

權威資料依據

本文核對資料：IEEE 802.1Q；RFC 1812。

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常見問題

單臂路由（Router on a Stick）是什麼？
單臂路由是一種跨 VLAN 路由（Inter-VLAN Routing）技術：路由器只用一個實體介面接駁交換機，該連線設定為 IEEE 802.1Q Trunk，路由器在這個實體介面上建立多個子介面（subinterface），每個子介面對應一個 VLAN 並設定該 VLAN 的閘道 IP。不同 VLAN 之間的流量經由這條 Trunk 上落路由器完成路由。
單臂路由需要怎樣設定？
以 Cisco 設備為例：交換機接路由器的埠設定為 Trunk 模式並容許相關 VLAN；路由器為每個 VLAN 建立一個子介面（例如 GigabitEthernet0/0.10），子介面上設定 encapsulation dot1Q 10 指明 VLAN 標籤，再設定該 VLAN 子網的 IP 地址作為閘道。各 VLAN 內的裝置把預設閘道指向對應子介面的 IP 即可互通。
單臂路由與 Layer 3 交換機有什麼分別？
兩者都可以做跨 VLAN 路由。單臂路由只需一台普通路由器及 Layer 2 交換機，成本低，但所有跨 VLAN 流量都要經同一條 Trunk 上落路由器，頻寬及路由器效能是樽頸，適合小型網絡。Layer 3 交換機在交換機硬件內以 SVI（VLAN 介面）直接路由，效能高得多，是中大型網絡的主流做法。
單臂路由常見的設定錯誤有哪些？
常見錯誤包括：交換機埠沒有設定為 Trunk 模式或 Trunk 容許清單漏了某個 VLAN；子介面的 dot1Q VLAN 編號與交換機上的 VLAN 編號不一致；Native VLAN 兩邊不匹配；以及裝置的預設閘道沒有指向對應子介面 IP。排查時可在交換機用 show interfaces trunk、在路由器用 show ip interface brief 核對。
為什麼叫「單臂」路由？
傳統做法是路由器每個 VLAN 用一個實體介面接駁交換機，介面數量隨 VLAN 數目增加。單臂路由只用一條實體連線（一隻「手臂」）承載所有 VLAN 的流量，靠 802.1Q 標籤在同一條線上區分不同 VLAN，因此得名 Router on a Stick。

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