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DP200008 VLAN路由原理

DP200008 VLAN路由原理. ISSUE 1.0. 前 言. 划分广播域技术之一 ——VLAN ， VLAN 隔离广播的同时，也禁止了不同 VLAN 之间的用户通信， VLAN 间的通信成为新的焦点， VLAN 路由 ( 三层路由功能 ) 成功地解决了 VLAN 间的通信。. 目 标. 学习完此课程，您将会： 掌握 VLAN 路由原理 掌握 Super VLAN 的原理. 内容介绍. 第 1 章 VLAN 路由 第 2 章 Super VLAN.

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DP200008 VLAN路由原理

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Presentation Transcript

  1. DP200008 VLAN路由原理 ISSUE 1.0

  2. 前 言 划分广播域技术之一——VLAN，VLAN隔离广播的同时，也禁止了不同VLAN之间的用户通信，VLAN间的通信成为新的焦点，VLAN路由(三层路由功能) 成功地解决了VLAN间的通信。

  3. 目 标 学习完此课程，您将会： • 掌握VLAN路由原理 • 掌握Super VLAN的原理

  4. 内容介绍 第1章 VLAN 路由 第2章 Super VLAN

  5. VLAN隔离了二层广播域，也就严格地隔离了各个VLAN之间的任何流量，分属于不同VLAN的用户不能互相通信。VLAN隔离了二层广播域，也就严格地隔离了各个VLAN之间的任何流量，分属于不同VLAN的用户不能互相通信。 VLAN 隔离二层广播域 VLAN 100 VLAN 200 VLAN 300

  6. VLAN间通信 • 不同VLAN之间的流量不能直接跨越VLAN的边界，需要使用路由，通过路由将报文从一个VLAN转发到另外一个VLAN。 VLAN 100 VLAN 200 VLAN 300

  7. VLAN间通信的路由选择 • 在主机上默认网关，对于非本地的通信，主机会自动寻找默认网关，并把报文交给默认网关转发而不是直接发给目的主机 VLAN 100 VLAN 200 Ping 2.2.2.20 非本地通信 使用默认网关 1.1.1.10/24 2.2.2.20/24 网络1.1.1.0/24在接口1 网络2.2.2.0/24在接口2

  8. 每个VLAN一个物理连接 • 在二层交换机上配置VLAN，每一个VLAN使用一条独占的物理连接连接到路由器的一个接口上。 VLAN 100 VLAN 200 VLAN 300

  9. 使用VLAN Trunking • 二层交换机上和路由器上配置他们之间相连的端口使用VLAN Trunking，使多个VLAN共享同一条物理连接到路由 VLAN 100 VLAN 200 VLAN 300

  10. 交换和路由的集成 VLAN 100 VLAN 200 • 二层交换机上和路由器在功能上的集成构成了三层交换机，三层交换机在功能上实现了VLAN的划分、VLAN内部的二层交换和VLAN间路由的功能。 VLAN 300 VLAN 100 VLAN 200 VLAN 300

  11. 三层交换机功能模型 ETH0:10.110.0.254/24 ETH2:10.110.2.254/24 ETH1:10.110.1.254/24 10.110.0.113/24 G:10.110.0.254 10.110.1.69/24 G:10.110.1.254 10.110.1.88/24 G:10.110.1.254 10.110.2.200/24 G:10.110.2.254

  12. 三层交换机中的路由和二层交换 • 二层交换引擎：实现同一网段内的快速二层转发 • 三层路由引擎：实现跨网段的三层路由转发

  13. 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 报文到报文的三层交换技术 • 传统三层技术对每个报文进行处理，并基于第三层地址转发报文。这一方法称为报文到报文（PxP）。

  14. 基于流交换的三层交换技术 • 不在三层处理所有报文的的方法称之为流交换（FS）。 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 第一个报文 后续报文

  15. 内容介绍 第1章 VLAN 路由 第2章 Super VLAN

  16. Super VLAN－－VLAN聚合特性 • VLAN Aggregation：RFC 3069 —— Super VLAN • Super VLAN又称为VLAN聚合（VLAN Aggregation ），是一种专门设计的优化IP地址的管理技术。 • 概念：在一个物理网络内，用VLAN隔离广播域，主机的IP地址分配在一个网段内，共用一个默认网关。

  17. SuperVLAN • Super VLAN引入super-VLAN和sub-VLAN的概念。一个super-VLAN可以包含一个或多个sub-VLAN。 • sub-VLAN没有单独的子网网段，共用super-VLAN的网段。 不同sub-VLAN属于不同的广播域，实现广播隔离。 • 同一个super-VLAN中，无论主机属于哪一个sub-VLAN，其IP地址都在super-VLAN对应的子网网段内。

  18. Super vlan的功能及优点 • SuperVLAN只建立三层接口，不包含物理端口 • Subvlan包含物理端口，但不能建立三层接口 • SuperVLAN内通信通过ARP Proxy实现 • 优点：节省交换机路由接口数目，节约IP地址

  19. ARP Proxy • ARP Proxy：ARP 代理 • 是指一个物理网络（big IP network）的子网（subnet）中的源主机向另一个物理网络的子网中的目的主机发ARP request，和源主机直连的网关用自己接口的MAC地址代替目的主机回ARP reply，这个过程称为ARP 代理

  20. VLAN聚合--工作原理 Super VLAN 1 路由接口1.1.1.1/24 Sub vlan 3 1 Sub vlan 2 Sub vlan 4 LanSwitch 2 4 3 IP地址：1.1.1.3/24 网关：1.1.1.1 IP地址：1.1.1.2/24 网关：1.1.1.1

  21. 以PC2 ping PC1为例讲述 假设交换机和PC中都没有学到各自对应的ARP表项 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN间的互通 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 subvlan 10 subvlan 30 PC2 10.110.100.30/16 PC1 10.110.100.10/16

  22. 1、PC2――>Switch，ARP请求 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN间的互通 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 Arp请求 sender_eth_addr : 000a-eb7e-d28b（PC2）, sender_ip_addr : 10.110.100.30（PC2）, target_eth_addr : 0000-0000-0000（广播）, target_ip_addr : 10.110.100.10（PC1） subvlan 10 subvlan 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  23. 2、Switch――>subvlan 广播ARP请求 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN间的互通 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 Arp请求 sender_eth_addr : 00e0-fc3d-efd9（vlan100虚接口）, sender_ip_addr : 10.110.100.1（vlan100虚接口）, target_eth_addr : 0000-0000-0000（广播）, target_ip_addr : 10.110.100.10（PC1） subvlan 10 subvlan 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  24. 3、 PC1――>Switch，ARP回应 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN间的互通 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 Arp应答 sender_eth_addr : 00e0-fc3d-eefa（PC1）, sender_ip_addr : 10.110.100.10（PC1）, target_eth_addr : 00e0-fc3d-efd9（vlan100虚接口）, target_ip_addr : 10.110.100.1（vlan100虚接口） subvlan 10 subvlan 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  25. 4、由于super vlan 的ARP代理功能， Switch――>PC2，ARP回应 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN间的互通 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 Arp请求 sender_eth_addr : 00e0-fc3d-efd9（vlan100虚接口）, sender_ip_addr : 10.110.100.10（PC1）, target_eth_addr : 000a-eb7e-d28b（PC2）, target_ip_addr : 10.110.100.30（PC2） subvlan 10 subvlan 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  26. Super VLAN 的工作原理 SubVLAN间的互通 • 在交换机上将学到PC1和PC2对应的ARP表项 IP Address MAC Address VLAN ID Port Name Aging Type 10.110.100.10 00e0-fc3d-eefa 10 Ethernet0/8 12 Dynamic 10.110.100.30 000a-eb7e-d28b 30 Ethernet0/23 20 Dynamic • 在PC1上将学到对应的ARP表项： IP Address MAC Address VLAN ID Port Name Aging Type 10.110.100.30 00e0-fc3d-efd9 10 Ethernet0/8 9 Dynamic • 在PC2上将学到对应的ARP表项： IP Address MAC Address VLAN ID Port Name Aging Type 10.110.100.10 00e0-fc3d-efd9 30 Ethernet0/23 9 Dynamic

  27. 以PC2 ping PC3为例讲述 假设交换机和PC中都没有学到各自对应的ARP表项 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN与普通VLAN间的互通——三层转发 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 SubVLAN 10 SubVLAN 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  28. 1、PC2――>Switch，ARP请求 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN与普通VLAN间的互通——三层转发 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 Arp请求 • sender_eth_addr : 000a-eb7e-d28b（PC2）, • sender_ip_addr : 10.110.100.30（PC2）, • target_eth_addr : 0000-0000-0000（广播）, target_ip_addr : 10.110.100.1（vlan100虚接口） SubVLAN 10 SubVLAN 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  29. 2、 Switch――>PC2，ARP回应 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN与普通VLAN间的互通——三层转发 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 Arp应答 • sender_eth_addr : 00e0-fc3d-efd9（vlan100虚接口） • sender_ip_addr : 10.110.100.1（vlan100虚接口） • target_eth_addr : 000a-eb7e-d28b（PC2） target_ip_addr : 10.110.100.30（PC2） SubVLAN 10 SubVLAN 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  30. 3、Switch――>PC3，ARP请求 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN与普通VLAN间的互通——三层转发 Vlan20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） PC3 20.1.1.20/16 Arp请求 • sender_eth_addr : 00e0-fc3d-efdb（vlan20虚接口） • sender_ip_addr : 20.1.1.1（vlan20虚接口） • target_eth_addr : 0000-0000-0000（广播） • target_ip_addr : 20.1.1.20（PC3） SubVLAN 10 SubVLAN 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  31. 4、PC3――>Switch，ARP回应 Super VLAN 的工作原理 SubVLAN与普通VLAN间的互通——三层转发 VLAN20 （20.1.1.1/16） Supervlan 100（10.110.100.1/16） Arp请求 PC3 20.1.1.20/16 • sender_eth_addr : 00e0-fc3d-eef9（PC3） • sender_ip_addr : 20.1.1.20（PC3） • target_eth_addr : 00e0-fc3d-efdb（vlan20虚接口） • target_ip_addr : 20.1.1.1（vlan20虚接口） SubLAN 10 SubVLAN 30 PC1 10.110.100.10/16 PC2 10.110.100.30/16

  32. Super VLAN 的工作原理 SubVLAN与普通VLAN间的互通 • 在交换机上将学到PC2和PC3对应的ARP表项 IP Address MAC Address VLAN ID Port Name Aging Type 20.1.1.20 00e0-fc3d-eef9 20 Ethernet0/9 20 Dynamic 10.110.100.30 000a-eb7e-d28b 30 Ethernet0/23 20 Dynamic • 在PC2上将学到对应的ARP表项 IP Address MAC Address VLAN ID Port Name Aging Type 10.110.100.1 00e0-fc3d-efd9 30 Ethernet0/23 10 Dynamic • 在PC3上将学到对应的ARP表项： IP Address MAC Address VLAN ID Port Name Aging Type 20.1.1.1 00e0-fc3d-efdb 20 Ethernet0/9 10 Dynamic

  33. 本章主要介绍VLAN路由原理 • 介绍Super VLAN的原理 小结

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