一、VLAN的基本概念
經(jīng)過上一次大講壇的了解,我們已經(jīng)知道,對于一臺(tái)二層交換機(jī)來說,整機(jī)就是一個(gè)廣播域、一個(gè)LAN。這意味著,只要連接到這個(gè)廣播域的PC配置在一個(gè)IP子網(wǎng)內(nèi),即可進(jìn)行互相訪問,而且更重要的一點(diǎn)是,處于同一個(gè)廣播域內(nèi)的某個(gè)用戶,發(fā)送一個(gè)廣播數(shù)據(jù)幀,意味著在這個(gè)廣播域內(nèi)的所有用戶都會(huì)收到這個(gè)數(shù)據(jù)幀,并且耗費(fèi)資源來處理(即使她它可能并不需要這個(gè)數(shù)據(jù)幀)。當(dāng)這個(gè)廣播域變得特別大、用戶數(shù)量變得特別多時(shí),網(wǎng)絡(luò)就非常有可能被大量的廣播消耗掉大量資源。
另一方面,實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常存在這樣的需求:連接在同一個(gè)交換機(jī)上的用戶有可能是不同的業(yè)務(wù)部門,我希望對他們進(jìn)行隔離,或者以獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)單元進(jìn)行管理。
基于上述需求,我們引入VLAN的概念,所謂VLAN,翻譯為Virtual LAN,實(shí)際上是一個(gè)虛擬的、邏輯的LAN,通過VLAN技術(shù),我們可以在交換機(jī)上,根據(jù)接口等信息進(jìn)行LAN的劃定。例如:
上圖中,我們基于設(shè)備接口進(jìn)行VLAN的劃分。將接口1、2劃分到了VLAN10,將接口23、24劃分到了VLAN20。這樣一來,接口1、2所連接的PC就加入了VLAN10,處于同一個(gè)LAN、同一個(gè)廣播域內(nèi),那么這些PC只要配置同一個(gè)網(wǎng)段的IP地址,就能夠直接進(jìn)行互訪了。而接口23、24處于另一個(gè)VLAN20,另一個(gè)LAN、另一個(gè)廣播域。屬于VLAN20的PC之間能夠直接進(jìn)行互訪。但是,不同的VLAN之間,用戶是被隔離的(除非借助路由設(shè)備),當(dāng)然,一個(gè)VLAN內(nèi)的廣播數(shù)據(jù)幀并不會(huì)被泛洪到另一個(gè)VLAN來,因?yàn)樗麄兲幱诓煌膹V播域。
有了VLAN技術(shù),我們的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)將更加靈活、更加可控。VLAN是一個(gè)虛擬的LAN,不再受設(shè)備的限制。我們可以根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)環(huán)境需要,靈活的進(jìn)行VLAN的規(guī)劃。而VLAN更可以跨交換機(jī),因此VLAN的成員,也就是業(yè)務(wù)PC所處的位置就非常靈活了。例如上圖所示,你可能希望每個(gè)部門單獨(dú)劃分到一個(gè)LAN中,部分之間互相隔離,而一個(gè)部門的員工又往往未必在同一樓層,可能分散在不同的樓層,那么有了VLAN技術(shù),完全可以把分散在不同樓層的業(yè)務(wù)PC劃分入一個(gè)VLAN。
下面做一個(gè)小結(jié):
一個(gè)VLAN中所有設(shè)備都是在同一廣播域內(nèi),不同的VLAN為不同的廣播域;
VLAN之間互相隔離,廣播不能跨越VLAN傳播,因此不同VLAN之間的設(shè)備一般無法互訪,不同VLAN間需通過三層設(shè)備實(shí)現(xiàn)相互通信;
一個(gè)VLAN一般為一個(gè)邏輯子網(wǎng),由被配置為此VLAN成員的設(shè)備組成;
VLAN中成員多基于交換機(jī)的接口分配,劃分VLAN就是對交換機(jī)的接口劃分;
VLAN工作于OSI參考模型的第二層;
VLAN是二層交換機(jī)的一個(gè)非常根本的工作機(jī)制。
二、Access的基本概念
三、Trunk的基本概念
前面我們已經(jīng)了解了VLAN的概念。我們可以借助VLAN技術(shù),在一臺(tái)交換機(jī)上創(chuàng)建多個(gè)VLAN以便對應(yīng)不同的業(yè)務(wù)部門,然后基于交換機(jī)的接口,將不同的接口劃分給不同的VLAN。
如果我分別在兩臺(tái)交換機(jī)上部署了VLAN,并且做了統(tǒng)一性的VLAN規(guī)劃,這時(shí)兩臺(tái)交換機(jī)對接的時(shí)候就需要小心。因?yàn)檫@兩兩臺(tái)交換機(jī)之間互聯(lián)的鏈路,需要承載多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù),那么如果某個(gè)特定VLAN的數(shù)據(jù)從一臺(tái)交換機(jī)發(fā)送出來,經(jīng)過交換機(jī)之間的鏈路到達(dá)另一臺(tái)交換機(jī),后者如何判定,這個(gè)數(shù)據(jù)到底應(yīng)該放入哪一個(gè)VLAN呢?
這里我們就需要一種“標(biāo)記”手段。在將數(shù)據(jù)送出這個(gè)互聯(lián)接口前,給數(shù)據(jù)做上相應(yīng)的標(biāo)記(tag),對端交換機(jī)在收到這個(gè)數(shù)據(jù)之后,就能夠根據(jù)前者對數(shù)據(jù)所做的標(biāo)記來識(shí)別數(shù)據(jù)究竟是屬于哪一個(gè)VLAN的。這時(shí)候,我們稱兩臺(tái)交換機(jī)之間的互聯(lián)鏈路為一段干道鏈路,而鏈路兩端的接口稱為Trunk接口。
上面提到的“標(biāo)記”手段,我們成為干道封裝協(xié)議,一個(gè)眾所周知的公有協(xié)議是802.1q,或者叫Dot1Q,由于是公有協(xié)議,因此幾乎所有的交換機(jī)廠商都能支持。Dot1q針對數(shù)據(jù)幀的處理方式很簡單,就是在原始的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀中插入一個(gè)dot1q的字段,同時(shí)重新做CRC校驗(yàn)。在插入的Dot1q字段中,就有VLANID字段用來指示這個(gè)數(shù)據(jù)幀所屬的VLAN。
注意:
當(dāng)一條鏈路,需要承載多VLAN信息的時(shí)候,需使用trunk來實(shí)現(xiàn)
Trunk兩端的交換機(jī)需采用相同的干道協(xié)議(我司的設(shè)備僅支持Dot1q)
Trunk一般見于交換機(jī)之間或交換機(jī)與路由器、服務(wù)器之間
四、VLAN及Trunk的基礎(chǔ)配置
1.VLAN配置命令
# 在交換機(jī)上創(chuàng)建VLAN并進(jìn)入VLAN視圖
[Quidway] vlan 10
#(可選)在特定的VLAN視圖下修改VLAN的名字
[Quidway-vlan10] name TechVLAN
#將特定的接口配置為access類型,并加入vlan
[Quidway] interface gigabitEthernet0/0/1
[Quidway-gigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[Quidway-gigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10
2.VLAN配置示例
在交換機(jī)上創(chuàng)建VLAN10及VLAN20
將PC1(所在接口)劃入VLAN10
將PC2劃入VLAN20
SW1的配置如下:
#創(chuàng)建VLAN10及VLAN20,使用batch關(guān)鍵字可批量創(chuàng)建vlan
[SW1] vlan batch 10 20
#將GE0/0/1配置為access類型,并加入vlan10
[SW1] interface gigabitEthernet0/0/1
[SW1-gigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[SW1-gigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10
#將GE0/0/2配置為access類型,并加入vlan20
[SW1] interface gigabitEthernet0/0/2
[SW1-gigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[SW1-gigabitEthernet0/0/1] port default vlan 20
完成配置后,在SW1上可進(jìn)行相應(yīng)的查看:
[Huawei] display vlan
The total number of vlans is : 3
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U: Up; D: Down; TG: Tagged; UT: Untagged;
MP: Vlan-mapping; ST: Vlan-stacking;
#: ProtocolTransparent-vlan; *: Management-vlan;
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VID Type Ports
--------------------------------------------------------------------------------
1 common UT:GE0/0/3(D) GE0/0/4(D) GE0/0/5(D) GE0/0/6(D)
GE0/0/7(D) GE0/0/8(D) GE0/0/9(D) GE0/0/10(D)
GE0/0/11(D) GE0/0/12(D) GE0/0/13(D) GE0/0/14(D)
GE0/0/15(D) GE0/0/16(D) GE0/0/17(D) GE0/0/18(D)
GE0/0/19(D) GE0/0/20(D) GE0/0/21(D) GE0/0/22(D)
GE0/0/23(D) GE0/0/24(D)
10 common UT:GE0/0/1(U)
20 common UT:GE0/0/2(U)
VID Status Property MAC-LRN StatisticsDescription
--------------------------------------------------------------------------------
1 enabledefault enable disable VLAN 0001
10 enable default enable disable VLAN 0010
20 enable default enable disable VLAN 0020
3.Trunk配置命令
#將特定接口配置為trunk類型
[Quidway] interface gigabitEthernet0/0/24
[Quidway- gigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk
#在該trunk接口上放行特定VLAN
[Quidway- gigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan 10 20
#(可選)配置trunk接口的pvid,這個(gè)vlan的流量從trunk接口轉(zhuǎn)發(fā)不會(huì)打標(biāo)簽,默認(rèn)是vlan1
[Quidway- gigabitEthernet0/0/24] port trunk pvid vlan 99
4.VLAN及Trunk基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
在兩臺(tái)交換機(jī)上創(chuàng)建vlan10及20
將連接PC的接口劃入如圖所示的vlan
配置SW1-SW2之間的鏈路為trunk,使得兩臺(tái)交換機(jī)的vlan10內(nèi)的用戶能夠互相通信、vlan20內(nèi)的用戶能夠互相通信。
SW1的配置如下:
#創(chuàng)建VLAN10及VLAN20
[SW1] vlan batch 10 20
#將GE0/0/1配置為access類型,并加入vlan10
[SW1] interface gigabitEthernet0/0/1
[SW1-gigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[SW1-gigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10
#將GE0/0/2配置為access類型,并加入vlan20
[SW1] interface gigabitEthernet0/0/2
[SW1-gigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[SW1-gigabitEthernet0/0/1] port default vlan 20
#將GE0/0/24口配置為trunk類型,并且放行vlan10及vlan20
[Quidway] interface gigabitEthernet0/0/24
[Quidway- gigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk
[Quidway- gigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan 10 20
SW2的配置如下:
#創(chuàng)建VLAN10及VLAN20
[SW2] vlan batch 10 20
#將GE0/0/1配置為access類型,并加入vlan10
[SW2] interface gigabitEthernet0/0/1
[SW2-gigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[SW2-gigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10
#將GE0/0/2配置為access類型,并加入vlan20
[SW2] interface gigabitEthernet0/0/2
[SW2-gigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[SW2-gigabitEthernet0/0/1] port default vlan 20
#將GE0/0/24口配置為trunk類型,并且放行vlan10及vlan20
[SW2] interface gigabitEthernet0/0/24
[SW2-gigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk
[SW2-gigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan 10 20
五、二層接口的鏈路類型
1.以太網(wǎng)交換機(jī)的端口分類
Access端口:
Access接口常用于連接PC、服務(wù)器或其他終端,或路由器等設(shè)備。
Access接口只能加入一個(gè)VLAN,一旦加入特定VLAN后,該接口所連接的設(shè)備也就加入了該VLAN。
Trunk端口:
一般用于交換機(jī)之間連接的端口,trunk端口可以加入多個(gè)VLAN,可以接收和發(fā)送多個(gè)VLAN的報(bào)文。
Hybrid端口:
可以用于交換機(jī)之間連接,也可以用于接用戶的計(jì)算機(jī),hybrid端口可以屬于多個(gè)VLAN,可以接收和發(fā)送多個(gè)VLAN的報(bào)文。可根據(jù)需求靈活的設(shè)定vlan是否打標(biāo)簽。
2.Access端口收到幀
如果該幀不帶tag,則接收幀并打上端口的pvid;
如果該幀攜帶tag,則當(dāng)vlanID與缺省vlanID相同時(shí),接收該報(bào)文,否則丟棄
3.Access端口發(fā)送幀
剝離802.1Q tag header,發(fā)出的幀為普通以太網(wǎng)幀
4.Trunk端口收到幀
若數(shù)據(jù)幀不帶tag,打上接口pvid,若pvid在允許通過的vlanID列表里,則接收該報(bào)文。若pvid不在允許通過的vlanID列表里,則丟棄該報(bào)文。
5.Trunk端口收到幀(cont.)
若數(shù)據(jù)幀帶tag,且vlanID在接口允許通過的vlanID列表里,則接收該報(bào)文。否則丟棄該報(bào)文。
6.Trunk端口發(fā)送幀
若vlanID與接口pvid相同,且該vlan在allow-pass vlan列表中,則去掉Tag,發(fā)送數(shù)據(jù)幀。
若vlanID與接口pvid不同,且該vlan在allow-pass vlan列表中,則保持原有Tag,發(fā)送該帶tag的數(shù)據(jù)幀。
7.hybrid端口收到幀
若數(shù)據(jù)幀不帶tag,打上接口pvid,若pvid在允許通過的vlanID列表里,則接收該報(bào)文。若pvid不在允許通過的vlanID列表里,則丟棄該報(bào)文。
若數(shù)據(jù)幀帶tag,且vlanID在接口允許通過的vlanID列表里,則接收該報(bào)文。否則丟棄該報(bào)文。
8.Hybrid端口發(fā)送幀
當(dāng)vlanID是該接口允許通過的vlanID時(shí),發(fā)送該幀。可以通過命令設(shè)置發(fā)送時(shí)是否攜帶Tag。
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