隨著Vlan中的Trunk技術(shù)在園區(qū)網(wǎng)中的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)硬件性能的不斷提高、成本的不斷降低，目前新建立的校園網(wǎng)基本上都采用了性能先進(jìn)的千兆網(wǎng)技術(shù)，其核心交換機(jī)采用三層交換機(jī)，它能很好地支持虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)，虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)打破了地理環(huán)境的制約,在不改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)物理連接的情況下可以任意將工作站在工作組或子網(wǎng)之間移動(dòng),工作站組成邏輯工作組或虛擬子網(wǎng),提高信息系統(tǒng)的運(yùn)作性能,均衡網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量,合理利用硬件及信息資源。同時(shí),利用虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù),大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)工作的負(fù)擔(dān),降低網(wǎng)絡(luò)維護(hù)費(fèi)用。隨著虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，隨之必然產(chǎn)生了在虛擬網(wǎng)間如何通訊的問題．
VLAN 概 述
VLAN是一個(gè)根據(jù)作用、計(jì)劃組、應(yīng)用等進(jìn)行邏輯劃分的交換式網(wǎng)絡(luò)。與用戶的物理位置沒有關(guān)系。舉個(gè)例子來說，幾個(gè)終端可能被組成一個(gè)部分，可能包括工程師或財(cái)務(wù)人員。當(dāng)終端的實(shí)際物理位置比較相近，可以組成一個(gè)局域網(wǎng)（LAN）。如果他們?cè)诓煌慕ㄖ镏?，就可以通過VLAN將他們聚合在一起。同一個(gè)VLAN中的端口可以接受VLAN中的廣播包。但別的VLAN中的端口卻接受不到。
VLAN提供以下一些特性
1 簡(jiǎn)化了終端的刪除、增加、改動(dòng) 當(dāng)一個(gè)終端從物理上移動(dòng)到一個(gè)新的位置，它的特征可以從網(wǎng)絡(luò)管理工作站通過SNMP或用戶界面菜單中重新定義。而對(duì)于僅在同一個(gè)VLAN中移動(dòng)的終端來說，它會(huì)保持以前定義的特征。在不同VLAN中移動(dòng)的終端來說，終端可以獲得新的VLAN定義。
2 控制通訊活動(dòng) VLAN可以由相同或不同的交換機(jī)端口組成。廣播信息被限制在VLAN中。這個(gè)特征限定了只在VLAN中的端口才有廣播、多播通訊。管理域（management domain）是一個(gè)僅有單一管理者的多個(gè)VLAN的集合。
3 工作組和網(wǎng)絡(luò)安全 將網(wǎng)絡(luò)劃分不同的域可以增加安全性。VLAN可以限制廣播域的用戶數(shù)?？刂芕LAN的大小和組成可以控制廣播域的相應(yīng)特性。
TRUNK的介紹
Trunk（干道）是一種封裝技術(shù)，它是一條點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，主要功能就是僅通過一條鏈路就可以連接多個(gè)交換機(jī)從而擴(kuò)展已配置的多個(gè)VLAN。還可以采用通過Trunk技術(shù)和上級(jí)交換機(jī)級(jí)連的方式來擴(kuò)展端口的數(shù)量，可以達(dá)到近似堆疊的功能，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)硬件的成本，從而擴(kuò)展整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
TRUNK承載的VLAN范圍。缺省下是1～1005，可以修改，但必須有1個(gè)Trunk協(xié)議。使用Trunk時(shí)，相鄰端口上的協(xié)議要一致。
Trunk工作過程
要傳輸多個(gè)VLAN的通信，需要用專門的協(xié)議封裝或者加上標(biāo)記（tag），以便接收設(shè)備能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)所屬的VLAN。VLAN標(biāo)識(shí)從邏輯上定義了，哪個(gè)數(shù)據(jù)包是它有多種協(xié)議，而我們最常用到的是基于:IEEE802.1Q和CISCO專用的協(xié)議：ISL。下面我簡(jiǎn)要的介紹一下這兩種協(xié)議。
1．交換機(jī)間鏈路（ISL）是一種CISCO專用的協(xié)議，用于連接多個(gè)交換機(jī)。當(dāng)數(shù)據(jù)在交換機(jī)之間傳遞時(shí)負(fù)責(zé)保持VLAN信息的協(xié)議。在一個(gè)ISL干道端口中，所有接收到的數(shù)據(jù)包被期望使用ISL頭部封裝，并且所有被傳輸和發(fā)送的包都帶有一個(gè)ISL頭。從一個(gè)ISL端口收到的本地幀（non-tagged）被丟棄。它只用在CISCO產(chǎn)品中。
2.IEEE802.1Q正式名稱是虛擬橋接局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，用在不同的產(chǎn)家生產(chǎn)的交換機(jī)之間。一個(gè)IEEE802.1Q干道端口同時(shí)支持加標(biāo)簽和未加標(biāo)簽的流量。一個(gè)802.1Q干道端口被指派了一個(gè)缺省的端口Vlan ID（PVID），并且所有的未加標(biāo)簽的流量在該端口的缺省PVID上傳輸。一個(gè)帶有和外出端口的缺省PVID相等的Vlan ID的包發(fā)送時(shí)不被加標(biāo)簽。所有其他的流量發(fā)送是被加上Vlan標(biāo)簽的。
在設(shè)置trunk后，trunk 鏈路不屬于任何一個(gè)VLAN。trunk鏈路在交換機(jī)之間起著VLAN管道的作用,交換機(jī)會(huì)將該trunk以外并且和trunk中的端口處于一個(gè)vlan中的其它端口的負(fù)載自動(dòng)分配到該trunk中的各個(gè)端口。因?yàn)橥粋€(gè)vlan中的端口之間會(huì)相互轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)，而位于trunk中的trunk端口被當(dāng)作一個(gè)端口來看待，如果vlan中的其它非trunk端口的負(fù)載不分配到各個(gè)trunk端口，則有些數(shù)據(jù)報(bào)可能隨機(jī)的發(fā)往trunk而導(dǎo)致幀順序混亂。由于trunk口作為1個(gè)邏輯端口看待，因此在設(shè)置了trunk后，該trunk將自動(dòng)加入到這些vlan中它的成員端口所屬的vlan中，而其成員端口則自動(dòng)從vlan中刪除。 在中TRUNK線路上傳輸不同的VLAN的數(shù)據(jù)時(shí)，可使用有兩種方法識(shí)別不同的VLAN的數(shù)據(jù)：幀過濾和幀標(biāo)記。幀過濾法根據(jù)交換機(jī)的過濾表檢查幀的詳細(xì)信息。每一個(gè)交換機(jī)要維護(hù)復(fù)雜的過濾表，同時(shí)對(duì)通過主干的每一個(gè)幀進(jìn)行詳細(xì)檢查，這會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間。目前在VLAN中這種方法已經(jīng)不使用了?，F(xiàn)在使用的是幀標(biāo)記法。數(shù)據(jù)幀在中繼線上傳輸?shù)臅r(shí)候，交換機(jī)在幀頭的信息中加標(biāo)記來指定相應(yīng)的VLAN ID。當(dāng)幀通過中繼以后，去掉標(biāo)記同時(shí)把幀交換到相應(yīng)的VLAN端口。幀標(biāo)記法被IEEE選定為標(biāo)準(zhǔn)化的中繼機(jī)制。它至少有如下三種處理方法：
1) 靜態(tài)干線配置
靜態(tài)干線配置最容易理解。干線上每一個(gè)交換機(jī)都可由程序設(shè)定發(fā)送及接收使用特定干
線連接協(xié)議的幀。在這種設(shè)置下，端口通常專用于干線連接，而不能用于連接端節(jié)點(diǎn)，至少
不能連接那些不使用干線連接協(xié)議( trunking protocol)的端節(jié)點(diǎn)。當(dāng)自動(dòng)協(xié)商機(jī)制不能正常工作或不可用時(shí)，靜態(tài)配置是非常有用的，其缺點(diǎn)是必須手工維護(hù)。
2) 干線功能通告 交換機(jī)可以周期性地發(fā)送通告幀，表明它們能夠?qū)崿F(xiàn)某種干線連接功能。例如，交換機(jī)
可以通告自己能夠支持某種類型的幀標(biāo)記V L A N，因此按這個(gè)交換機(jī)通告的幀格式向其發(fā)送幀是不會(huì)有錯(cuò)的。交換機(jī)的功能還止這些，它還可以通告它現(xiàn)在想為哪個(gè)V L A N提供干線連接服務(wù)。這類干線設(shè)置對(duì)于一個(gè)由端節(jié)點(diǎn)和干線混合組成的網(wǎng)段可能會(huì)很有用。
3) 干線自動(dòng)協(xié)商 干線也能通過協(xié)商過程自動(dòng)設(shè)置。在這種情況下，交換機(jī)周期性地發(fā)送指示幀，表明它
們希望轉(zhuǎn)到干線連接模式。如果另一端的交換機(jī)收到并識(shí)別這些幀，并自動(dòng)進(jìn)行配置，那么
這兩部交換機(jī)就會(huì)將這些端口設(shè)成干線連接模式。這種自動(dòng)協(xié)商通常依賴于兩部交換機(jī)(在同一網(wǎng)段上)之間已有的鏈路，并且與這條鏈路相連的端口要專用于干線連接，這與靜態(tài)干線設(shè)置非常相似。
Trunk的優(yōu)點(diǎn)：
1、可以在不同的交換機(jī)之間連接多個(gè)VLAN，可以將VLAN擴(kuò)展到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。
2、Trunk可以捆綁任何相關(guān)的端口，也可以隨時(shí)取消設(shè)置，這樣提供了很高的靈活性。
3、Trunk可以提供負(fù)載均衡能力以及系統(tǒng)容錯(cuò)。由于Trunk實(shí)時(shí)平衡各個(gè)交換機(jī)端口和服務(wù)器接口的流量，一旦某個(gè)端口出現(xiàn)故障，它會(huì)自動(dòng)把故障端口從Trunk組中撤消，進(jìn)而重新分配各個(gè)Trunk端口的流量，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容錯(cuò)。
實(shí)例應(yīng)用
V L A N交換機(jī)的主要特點(diǎn)是能夠在單個(gè)交換機(jī)內(nèi)部或多個(gè)交換機(jī)之間支持多個(gè)獨(dú)立的V L A N。對(duì)于多個(gè)V L A N交換機(jī)來說，一條干線就是兩個(gè)交換機(jī)之間的連接，它在兩個(gè)或兩個(gè)以上的V L A N之間傳輸數(shù)據(jù)流。這與兩個(gè)普通網(wǎng)橋之間的一條鏈路不同，因?yàn)槊總€(gè)交換機(jī)必須確定它所收到的幀屬于哪個(gè)V L A N。雖然這增加了某種復(fù)雜性，但同時(shí)也帶來了很大的靈活性。
本例解釋了如何在3550交換機(jī)和2950交換機(jī)之間的一條鏈路上創(chuàng)建承載不同交換機(jī)之間VLAN通信的ISL TRUNK。 在Catalyst3550交換機(jī)和Catalyst2950交換機(jī)這間配置一條Trunk線路相聯(lián),在這個(gè)應(yīng)用中我劃分了4個(gè)VLAN，其中有3個(gè)動(dòng)手配置的VLAN并對(duì)它們命名分別為:A2、A3、A4。其中VLAN1采用默認(rèn)的配置。并對(duì)2950和3550交換機(jī)的各端口分配到適當(dāng)?shù)腣LAN中。
下面以3550交換機(jī)為例，簡(jiǎn)要的介紹以下重要的配置。
創(chuàng)建VLAN如下：
3550switch#vlan database
3550switch(vlan)#vlan 2 name A2
3550switch(vlan)#vlan 3 name A3
3550switch(vlan)#vlan 4 name A4 把各個(gè)端口分配到適當(dāng)?shù)腣LAN中：
3550switch（config）#interface range fastEthernet 0/5 – 8
3550swutcg(config-if)#switchport access vlan 2 (5 至 8 端口放入VLAN2中)
3550switch（config）#interface range fastEthernet 0/9 – 11
3550swutcg(config-if)#switchport access vlan 3 (9 至 11 端口放入VLAN3中)
3550switch（config）#interface range fastEthernet 0/12 – 15
3550swutcg(config-if)#switchport access vlan 4 (11 至 15 端口放入VLAN4中) 應(yīng)該注意，interface range fastEthernet X/X –X 是應(yīng)用在Cisco IOS 軟件12.1以上的版本，如果你使用的是CiscoIOS軟件12.1以前的發(fā)布的版本的話，應(yīng)該用命令：switchport access vlan vlanID ，把端口加入VLAN。 在特權(quán)模式下使用命令：show vlan 來檢查是否將端口分配給正確的VLAN。
可以看出其它的端口全默認(rèn)在VLAN1中。
在這個(gè)應(yīng)用中，我把3550的fastE 0/2和2950的fastE 0/1端口分別設(shè)配為TRUNK口，并在每一個(gè)端口都采用ISL干道封裝：
3550switch(config)#interfasce fa0/2
3550switch(config-if)#switchport mode trunk
3550switch(config-if)#switchport trunk encapsulation isl 需要注意的是，trunk 端口缺省情況下會(huì)傳送所有的VLAN的通信。
要查看trunk端口的信息和允許的VLAN
可以使用命令：show interfas interface-id switchport。
Name: Fa0/1
Switchport: Enabled
Administrative Mode: trunk
Operational Mode: trunk
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Operational Trunking Encapsulation: dot1q
Negotiation of Trunking: On
Access Mode VLAN: 1 (default)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Trunking VLANs Enabled: ALL
Pruning VLANs Enabled: 2-1001
Protected: false
Unknown unicast blocked: disabled
Unknown multicast blocked: disabled
Voice VLAN: none (Inactive)
Appliance trust: none
要限制trunk傳送的VLAN，從允許的VLAN 列表中去除某些VLAN。
可以使用接口配置命令：
3550switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan remove vlan-list
對(duì)于2950的設(shè)置和上面的3500交換機(jī)的配置一樣，在這就不再贅述。而只把端口3至6分配到VLAN2中，7至10分配到VLAN3中，11至13分配到VLAN4中，其它端口在默認(rèn)的VLAN1中。重要的是在2950交換機(jī)封裝TRUNK的協(xié)議要相同。
如果在這個(gè)例子中，在Catalyst3550交換機(jī)的VLAN2中有一主機(jī)hostA其IP地址設(shè)置為:192.168.0.2/24,在Catalyst2950交換機(jī)的VLAN2中也有一主機(jī)hostB其IP地址設(shè)置為:192.168.0.6/24。如果在2950的交換機(jī)的hostA PING對(duì)方hostB的話，可以看到，交換機(jī)2950用標(biāo)識(shí)為VLAN2的ISL頭封裝數(shù)據(jù)幀，并通過trunk 鏈路發(fā)送到3550的交換機(jī)中。而3550接收到其數(shù)據(jù)幀的話，首先除去ISL頭，然后封裝自已的信息，從重復(fù)2950的過程并轉(zhuǎn)發(fā)給2950。但是如果在這兩臺(tái)交換機(jī)之中，這兩個(gè)工作站分別在不同的VLAN之中，則相互PING對(duì)方的話，是不通的。從而說明，不同交換機(jī)之間的工作站通過TRUNK相連接，只有這些工作站在同一個(gè)VLAN之中才可以相互通信，而不同VLAN中的工作站是不能通過TRUNK來通信的。
