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第 5 章 配置虚拟局域网

第 5 章 配置虚拟局域网. 5.1 虚拟局域网简介.  虚拟局域网( Virtual Local Area Network,VLAN )是将局域网从逻辑上划分为多个子网,实现虚拟工作组的一种交换技术。  每一个 VLAN 就是一个子网,也称为一个网段。同一个 VLAN 中的主机可相互通信,不同 VLAN 间的主机不能直接相互通信。在配置了 VLAN 接口地址后, VLAN 间可实现相互通信。  利用 VLAN, 可隔离 VLAN 间的广播通信,缩小广播域。. 5.2 VLAN 的分类. 1. 静态 VLAN

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第 5 章 配置虚拟局域网

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  1. 第5章 配置虚拟局域网

  2. 5.1 虚拟局域网简介  虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)是将局域网从逻辑上划分为多个子网,实现虚拟工作组的一种交换技术。  每一个VLAN就是一个子网,也称为一个网段。同一个VLAN中的主机可相互通信,不同VLAN间的主机不能直接相互通信。在配置了VLAN接口地址后,VLAN间可实现相互通信。  利用VLAN,可隔离VLAN间的广播通信,缩小广播域。

  3. 5.2 VLAN的分类 1. 静态VLAN  静态VLAN就是明确指定各端口所属VLAN的一种划分方法。也称为基于端口的VLAN。  一个VLAN的端口可以是同一台交换机的任意端口,也可分别来自不同的交换机端口。 2. 动态VLAN  动态VLAN是根据每个端口所连的计算机,动态设置端口所属VLAN的划分方法。动态VLAN使用较少。

  4. 5.3 Trunk链路与封装协议 1. Trunk链路  当一个VLAN的所属端口来自两个不同的交换机时,这两台交换机的互联链路,必须采用Trunk链路。 Trunk链路允许不同VLAN的流量共同通过。因此链路的流量压力较大,必须至少是100M的端口,才能做为Trunk链路的端口。 Trunk链路如下图所示:

  5. 5.3 Trunk链路与封装协议 Trunk链路:

  6. 5.3 Trunk链路与封装协议 2. Trunk链路的封装协议  由于Trunk链路是各VLAN流量的共同通道,必须有一种方法来标识这些数据帧各属于哪一个VLAN。 VLAN封装协议用于对流经Trunk链路的数据帧进行打标封装,附加上VLAN信息,以便交换机在接收到该数据帧后,可通过VLAN标识,将数据帧转发到对应的VLAN中去。 VLAN封装协议有国际标准的IEEE 802.1Q和Cisco厂商标准的ISL。

  7. 5.3 Trunk链路与封装协议  (1)IEEE 802.1Q封装协议  所附加的VLAN识别信息,位于数据帧源MAC地址与类型域之间,共4个字节。IEEE 802.1Q对数据帧的封装过程如下图所示:

  8. 5.3 Trunk链路与封装协议  (2)ISL封装协议  仅Cisco的交换机和路由器支持。ISL采取在数据帧的头部附加26字节的ISL包头,并在数据帧的尾部带上包括ISL包头在内的整个数据帧进行计算后得到的4字节的CRC校验值,因此,封装后共增加了30个字节的信息。

  9. 5.4 VTP管理域 1. 何时需要创建VTP管理域  只有当所创建的VLAN和VLAN所属的端口中,分布在两台或多台交换机时,才有可能需要创建VTP管理域。  利用VTP管理域,可实现对VLAN配置信息的自动管理。 2. VTP简介 VTP(VLAN Trunking Protocol)是一个在建立了Trunk链路的交换机之间,同步和传递VLAN配置信息的协议,以在同一个VTP管理域中维持VLAN配置的一致性。

  10. 5.4 VTP管理域 2. VTP简介 VTP有Server、Clinet和Transparent三种工作模式,这些工作模式决定了是否允许指定的交换机管理VLAN、VTP如何传送和同步VLAN配置信息。 (1)Server模式 Server模式是交换机默认的工作模式,允许创建、修改和删除本地VLAN数据库中的VLAN,并允许设置一些对整个VTP域的配置参数。

  11. 5.4 VTP管理域 (1)Server模式  在对VLAN进行创建、修改和删除操作之后,VLAN配置信息的变化,会自动传递到VTP域中处于Server或Client模式的其它交换机,以实现对VLAN配置信息的同步。  另外,处于Server模式的交换机,也可以接收同一个VTP域中,其它交换机发送来的同步信息。

  12. 5.4 VTP管理域 (2)Client模式  处于该工作模式的交换机不能创建、修改和删除VLAN。它主要通过VTP域内其它的交换机的VLAN配置信息来同步和更新自己的VLAN配置。 (3)Transparent模式  可以创建、修改和删除VLAN,但对VLAN配置的变化,不会传播给其它交换机,即仅对处于透明模式的交换机自身有效。

  13. 5.4 VTP管理域 3. 创建VTP管理域  (1)创建VTP管理域  命令:vtp domain domain_name  示例: S3550#vlan database S3550(vlan)#vtp domain cqddvtp VTP domain cqddvtp modified. S3550(vlan)#

  14. 5.4 VTP管理域 3. 创建VTP管理域  (2)设置VTP模式  命令:vtp server|client|transparent  (3)查看VTP信息  命令:show vtp status

  15. 5.5 VLAN的创建与配置 5.5.1 配置案例  参见教材第169页的例5.1。 5.5.2 创建VLAN 1. VLAN的创建命令  命令:vlan vlan-id name vlan-name  若要创建编号为10的VLAN,则创建命令为vlan 10  另外,在创建VLAN时,还可给VLAN取一个标识名称。  例如,c3550(vlan)#vlan 10 name teachergroup 2. 配置实例 参见教材第171页。

  16. 5.5 VLAN的创建与配置 5.5.3 划分VLAN端口 1. VLAN端口的划分 VLAN端口的划分就是将指定的端口,划分指派到各自所属的VLAN。  划分方法分为二步,第一步是选择要划分指派的端口,第二步,使用switchport access vlan vlan-id命令进行划分指派。

  17. 5.5 VLAN的创建与配置 5.5.3 划分VLAN端口 2. 配置实例 S3560#config t S3560(config)#int range fa0/2 – 14 S3560(config-if)#switchport access vlan 10 S3560(config-if)#int range fa0/15 – 20 S3560(config-if)#switchport access vlan 20 S3560(config-if)#int range fa0/21 – 24 S3560(config-if)#switchport access vlan 30

  18. 5.5 VLAN的创建与配置 5.5.4 配置VLAN子接口 1. VLAN子接口简介  每一个VLAN均有一个虚拟的VLAN子接口,通过给该子接口配置接口IP地址,可实现VLAN间的相互通信。配置接口地址后,由于各VLAN在同一台交换机上,它们属于直连,可直接相互通信,不需要用户配置路由。

  19. 5.5 VLAN的创建与配置 5.5.4 配置VLAN子接口 2. VLAN子接口的配置项  对VLAN子接口的配置,可配置两个方面,即接口IP地址和配置指定DHCP服务器的地址。  为VLAN子接口配置指定DHCP服务器的地址后,该VLAN网段就可实现动态IP地址的分配。

  20. 5.5 VLAN的创建与配置 5.5.4 配置VLAN子接口 3. VLAN子接口的配置命令 interface vlan vlan-id ip address address netmask ip helper-address dhcp-server-address no shutdown

  21. 5.5 VLAN的创建与配置 5.5.4 配置VLAN子接口 4. 配置实例 S3560(config)#int vlan 10 S3560(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 S3560(config-if)#int vlan 20 S3560(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 S3560(config-if)#int vlan 30 S3560(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0

  22. 5.6 配置Trunk链路 5.6.1 配置案例  参见教材第174页的例5.2。 5.6.2 Trunk链路的配置方法 1. 配置交换机端口的工作模式  交换机端口的工作模式有access和trunk两种,对于Trunk链路两端的端口,工作模式必须设置为trunk。  配置命令:switchport mode access|trunk 2. 配置Trunk链路封装协议 switchport trunk encapsulation isl|dot1q

  23. 5.6 配置Trunk链路 5.6.2 Trunk链路的配置方法 3. 配置Trunk链路允许通过的VLAN  (1)绝对指定方式 switchport trunk allowed vlan vlanlist  若要允许所有VLAN通过,则配置命令为: switchport trunk allowed vlan all  若要允许vlan 1、vlan 10、vlan 20和vlan 30通过,则命令为: switchport trunk allowed vlan 1,10,20,30

  24. 5.6 配置Trunk链路 5.6.2 Trunk链路的配置方法 3. 配置Trunk链路允许通过的VLAN  (2)相对指定方式  默认允许通过的VLAN号为1002-1005和VLAN 1。可在此基础上增加或删除不允许通过的VLAN号。  指定不允许通过的VLAN,配置命令: switchport trunk allowed vlan remove vlanlist  增加允许通过的VLAN,配置命令: switchport trunk allowed vlan add vlanlist

  25. 5.6 配置Trunk链路 5.6.3 案例的配置实现 1. 配置接入层交换机  配置内容:创建和划分VLAN 10和VLAN 20,配置Fa0/24为trunk端口。 2. 配置汇聚层交换机  配置内容:创建VLAN 10和VLAN 20,配置Fa0/24为Trunk口,并配置VLAN子接口的IP地址。 3. 校验配置结果

  26. 5.7 单臂路由器的配置与应用 应用场合:只有二层交换机和路由器,要划分多个网段,并要实现网段间的相互通信的应用场合。 5.7.1 应用案例  参见教材第177页的例5.3。

  27. 5.7 单臂路由器的配置与应用 5.7.2 单臂路由器的实现方法 1. 网络拓扑结构分析

  28. 5.7.2 单臂路由器的实现方法 2. 实现方法 VLAN的划分在二层交换机上完成,由于不支持路由功能,故二层交换机无法提供这些VLAN的虚拟子接口,无法实现VLAN间的相互通信。  可利用外置的路由器的路由功能,来实现VLAN间的相互通信。实现方法是:二层交换机与路由器采用Trunk链路互联,在路由器的互联端口通过划分子接口,来作为各VLAN的虚拟子接口使用。

  29. 5.7.2 单臂路由器的实现方法 3. 创建子接口 Cisco三层交换机和路由器支持创建子接口,即在一个物理接口上,根据应用的需要,创建出多个逻辑子接口,其创建方法是利用选择端口的命令,选择相应的子接口即可。  例如,若物理接口为Fa0/1,则子接口分别为: Fa0/1.1、Fa0/1.2、Fa0/1.3…

  30. 5.7.2 单臂路由器的实现方法 4. 配置子接口的封装协议和所属VLAN  创建子接口,实际上就是先选中该子接口,然后对该子接口进行配置即可。  对子接口的配置主要是配置Trunk封装协议和该子接口所属的VLAN,即作为哪一个VLAN的虚拟子接口,以及该子接口的IP地址。  配置子接口的封装协议和所属VLAN的配置命令为: encapsulation dot1Q|isl vlan-id

  31. 5.7.2 单臂路由器的实现方法  例如:若要配置Fa0/1.1子接口采用dot1Q封装协议,用作VLAN 10的虚拟子接口,并配置接口地址为192.168.1.1/24,则配置命令为: Router(config)#int fa0/1.1 Router(config-if)#encapsulation dot1Q 10 Router(config-subif)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0  经过以上配置后,VLAN 10的网关地址就是192.168.1.1。

  32. 5.7.3 案例的配置实现  参见教材第180页至第181页。

  33. 5.8 华为交换机VLAN的创建与配置 1. 创建VLAN  命令:vlan vlan-id 华为和华三交换机也使用vlan命令来创建VLAN,但不支持利用name来为该VLAN指定描述文字。  华为和华三可使用单独的description命令,来为VLAN指定描述文字,用于描述说明该VLAN的用途。 [Quidway]vlan 20 [Quidway-vlan20]description studentgroup  删除VLAN使用命令:undo vlan vlan-id

  34. 5.8 华为交换机VLAN的创建与配置 2. 划分VLAN端口 Cisco交换机一次可选择一个或多个连续的端口,华为和华三交换机无法一次性选择多个连续的端口。但可使用其它方法来实现一次性划分多个端口,指派其属于某一个VLAN。  (1)一次划分一个端口  首先选择该端口,然后使用port access vlan vlan-id命令进行指派。这与Cisco相同。

  35. 5.8 华为交换机VLAN的创建与配置 2. 划分VLAN端口 (2)一次划分指派多个端口  配置方法:首先选择端口要指派到的目标VLAN,然后指定属于该VLAN的端口范围。  配置命令: vlan vlan-id port start-port to end-port

  36. 5.8 华为交换机VLAN的创建与配置  例如:若要将交换机的E0/2至E0/23划分到VLAN 20中,则配置命令为: [Quidway]int vlan 20 [Quidway-vlan20]port e0/2 to e0/23 3. 配置VLAN子接口  配置方法与Cisco相同,只是选择子接口的命令和指定DHCP服务器地址的命令不相同。

  37. 5.8 华为交换机VLAN的创建与配置 3. 配置VLAN子接口  配置命令: interface vlan-interface vlan-id ip address ip-address netmask ip relay address dhcp-server-ip-address dhcp select relay

  38. 5.8 华为交换机VLAN的创建与配置 4. 配置Trunk链路  华为和华三交换机和路由器均只支持dot1Q封装协议,这是默认的协议,不用再配置指定,故没有配置指令,不用再配置指定。  配置端口的工作模式为Trunk,华为和华三使用: port link-type trunk  取消Trunk模式,恢复为Access模式,使用命令: undo port link-type

  39. 5.8 华为交换机VLAN的创建与配置 4. 配置Trunk链路  指定Trunk链路允许通过的VLAN,配置命令: port trunk permit vlan vlan-list  配置指定允许所有的VLAN通过,配置命令: trunk permit vlan alla  例如,若要配置指定E0/24为Trunk端口,允许所有VLAN通过,则配置命令为: [Quidway]#int e0/24 [Quidway-Ethernet0/24]port link-type trunk [Quidway-Ethernet0/24]port trunk permit vlan all

  40. 5.9 校园网VLAN的划分与配置 5.9.1 汇聚层交换机VLAN划分策略  每一幢楼需要划分多少个网段,就在汇聚层交换机上创建多少个VLAN,并配置VLAN接口的IP地址。  根据各网段的接入层交换机的数量,在汇聚层交换机上,划分多少个端口属于该VLAN。  汇聚层交换机的一个端口,用于连接一个接入层交换机,接入层交换通常不用配置。它连接在汇聚层交换机的端口属于哪一个VLAN,则该接入层交换机上所接入的用户,就属于哪一个VLAN。

  41. 5.9 校园网VLAN的划分与配置 5.9.2 配置教学楼VLAN  对于该网络工程的各幢楼的汇聚层交换机的配置,参见教材第184页至第186页。

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