如何實現(xiàn)跨交換機的vlan - 全文

　　關于VLAN （ Virtual Local Area Networkd ）

　　VLAN是在一個物理網(wǎng)絡上劃分出來的邏輯網(wǎng)絡。這個網(wǎng)絡對應與OSI模型的第二層網(wǎng)絡。

　　VLAN的劃分不受網(wǎng)絡端口的實際物理位置的限制；

　　VLAN有著和普通物理網(wǎng)絡同樣的屬性；

　　第二層的單播、廣播和多播幀在一個VLAN內轉發(fā)、擴散，而不會直接進入其他的VLAN之中。

　　交換機收到廣播幀后，只轉發(fā)到屬于統(tǒng)一vlan的其他端口

　　由于實現(xiàn)了廣播域分隔，VLAN可以將廣播風暴控制在一個VLAN內部，劃分VLAN后，隨著廣播域的縮小，網(wǎng)絡中廣播包消耗的帶寬所占的比例大大降低，網(wǎng)絡性能得到顯著的提高；

　　不同的VLAN間的數(shù)據(jù)傳輸是通過第三層（網(wǎng)絡層）的路由來實現(xiàn)的，因此使用VLAN技術，結合數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層的交換設備可搭建安全可靠的網(wǎng)絡；

　　同時，由于VLAN是邏輯的而不是物理的，因此在規(guī)劃網(wǎng)絡時可以避免地理位置的限制。

　　VLAN的劃分方法

　　基于端口的VLAN （ Port-Based ）

　　基于協(xié)議的VLAN （ Protocol-Based ）

　　基于MAC層分組的VLAN （ MAC-Layer Grouping ）

　　基于網(wǎng)絡層分組的VLAN （ Network-Layer Grouping ）

　　基于IP組播分組的VLAN （ IP Multicast Grouping ）

　　基于策略的VLAN （ Policy-Based ）

　　基于端口的靜態(tài)VLAN

　　基于端口的靜態(tài)VLAN是劃分虛擬局域網(wǎng)最簡單也是最有效的方法，它實際上是某些交換機端口的集合，網(wǎng)絡管理員只需要管理和配置交換機的端口，而不管交換機端口連接什么設備。這種劃分VLAN的方法是根據(jù)以太網(wǎng)交換機的端口來劃分的，是目前業(yè)界定義VLAN最廣泛的方法。IEEE802.1Q規(guī)定了這種劃分VLAN的國際標準。

　　基于端口的VLAN在實現(xiàn)上包括兩個步驟：

　　1. 首先啟用VLAN（用VLAN ID標識）；

　　2. 而后將交換機端口指定到相應VLAN下；

　　隔離的廣播域

　　基于端口的VLAN（Port VLAN）將交換機按端口的VLAN ID 指定實現(xiàn)了邏輯劃分，廣播域被限定在相同VLAN的端口集合中，不同VLAN間不能直接通信。當使用多臺交換機分別配置VLAN后，可以使用Trunk（干道）方式實現(xiàn)跨交換機的VLAN內部連通，交換機的Trunk端口不隸屬于某個VLAN， 而是可以承載所有VLAN的幀。

　　這種實現(xiàn)跨交換機的VLAN技術在早期使用幀過濾，而目前的國際標準規(guī)定采用幀標記。網(wǎng)絡管理的邏輯結構可以完全不受實際物理連接的限制，極大地提高了組網(wǎng)的靈活性。

　　何謂Trunk

　　所謂的Trunk是用來在不同的交換機之間進行連接，以保證在跨越多個交換機上建立的同一個VLAN的成員能夠相互通訊，其中交換機之間互聯(lián)用的端口就稱為Trunk端口。Trunk這個詞是干線或者樹干的意思，不過一般不翻譯，直接用原文。

　　注意：與一般的交換機級聯(lián)不同，Trunk是基于OSI第二層的。

　　在交換機之間或交換機與路由器之間，互相連接的端口上配置中繼模式（Trunk口是中繼口，同一端口傳輸不同VLAN信息的時候需要設置Trunk），使得屬于不同VLAN的數(shù)據(jù)幀都可以通過這條中繼鏈路進行傳輸。

　　幀的格式分為兩種：

　　ISL： Inter-Switch Link， 是Cisco交換機獨有的協(xié)議；

　　IEEE 802.1Q：是國際標準協(xié)議，被幾乎所有的網(wǎng)絡設備生產商所共同支持；

　　默認條件下，Trunk上會轉發(fā)交換機上存在的所有VLAN的數(shù)據(jù)。

　　IEEE 802.1Q標準

　　IEEE 802.1Q使用4Byte的標記頭來定義Tag（標記），Tag頭中包括2Byte的VPID（VLAN Protocol Identifier）和2Byte的VCI（VLAN Control Information）。

　　基于802.1Q Tag VLAN 用VID來劃分不同VLAN，當數(shù)據(jù)幀通過交換機的時候，交換機根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的Tag的VID信息來識別它們所在的VLAN（若幀中無Tag頭，則應用幀所通過端口的默認VID來識別它們所在的VLAN）。這使得所有屬于該VLAN的數(shù)據(jù)幀，不管是單播幀、組播幀還是廣播幀，都將被限制在該邏輯VLAN中傳輸。當使用多臺交換機分別配置VLAN后，可以使用Trunk方式實現(xiàn)跨交換機的VLAN內部連通，交換機的Trunk端口不隸屬于某個VLAN，而是可以承載所有VLAN的幀；

　　在VLAN配置中，我們可以使用switchport mode命令來指定一個二層接口（switch port）的模式，可以指定該接口為access port或者為trunk port（缺省為access）。

　　如果一個switch port的模式是access，則該接口只能為一個VLAN的成員，這種接口又稱為Port VLAN。

　　如果一個switch port的模式是trunk，則該接口可以是多個VLAN的成員，這種配置被稱為Tag VLAN。

　　Trunk接口默認可以傳輸本交換機支持的所有VLAN（1~4094），但是也可以通過設置接口的許可VLAN列表來限制某些VLAN的流量不能通過這個Trunk口。

　　跨交換機的VLAN劃分實例

　　假設某企業(yè)的網(wǎng)絡中，計算機PC1和PC3屬于營銷部門，PC2和PC4屬于技術部門，PC1和PC2連接在S2126-1上，PC3和PC4連接在S2126-2上，而兩個部門要求互相隔離，本實驗的目的是實現(xiàn)跨兩臺交換機將不同端口劃歸不同的VLAN。

　　步驟：

　　1. 在交換機S2126G-1上創(chuàng)建Vlan10，并將F0/1端口劃分到VLAN10中；

　　2. 在交換機S2126G-1上創(chuàng)建Vlan20，并將F0/2端口劃分到VLAN20中；

　　3. 在交換機S2126G-2上創(chuàng)建Vlan10，并將F0/1端口劃分到VLAN10中；

　　4. 在交換機S2126G-2上創(chuàng)建Vlan20，并將F0/1端口劃分到VLAN20中；

　　5. 把S2126G-1和S2126-2相連的端口F0/6定義為tag vlan模式；

　　6. 驗證PC1和PC3能相互通信，PC2和PC4能相互通信，但PC2和PC3不能相互通信；

　　關于端口的tag和untag：

　　1. 若一個端口下將有多個VLAN通過，那這個端口就要以tag方式加到各個VLAN里；

　　2. 若一個端口下只有一個VLAN通過，那這個端口就可以使用untag方式加到這個VLAN里；

　　跨交換機實現(xiàn)不同vlan間的通信

　　操作步驟：

　　1在二層交換機上的操作

　　Switch》en

　　Switch#conf t

　　Switch1（config）#vlan 100創(chuàng)建vlan 100

　　Switch1（config-vlan）#exit

　　Switch1（config）#interface fastethernet 0/1

　　Switch1（config-if）#switchport access vlan 100 將端口f0/1劃分到vlan100中

　　Switch1（config-if）#exit

　　Switch1（config）#vlan 200 創(chuàng)建vlan 200

　　Switch1（config-vlan）#exit

　　Switch1（config）#interface fatethernet 0/6

　　Switch1（config-if）#switchport access vlan 200 將端口f0/6劃分到vlan200中

　　Switch1（config-if）#exitSwitch1（config）#vlan 300 創(chuàng)建vlan 300

　　Switch1（config-vlan）#exit

　　Switch1（config）#interface fatethernet 0/13

　　Switch1（config-if）#switchport access vlan 300 將端口f0/13劃分到vlan300中把三層交換機與二層交換機相連的端口（0/24）定義為tag vlan模式

　　Switch1（config）#interface fatethernet 0/24

　　Switch1（config-if）#switchport mode trunk！ 把端口0/24定義為tag vlan模式。

　　Switch1#show interface fastethernet 0/24 switchport

　　2在三層交換機上的操作

　　Switch》en

　　Switch#conf t

　　Switch1（config）#vlan 100創(chuàng)建vlan 100

　　Switch1（config-vlan）#exit

　　Switch1（config）#interface fastethernet 0/1

　　Switch1（config-if）#switchport access vlan 100 將端口f0/1劃分到vlan100中

　　Switch1（config-if）#exit

　　Switch1（config）#vlan 200 創(chuàng)建vlan 200

　　Switch1（config-vlan）#exit

　　Switch1（config）#interface fatethernet 0/6

　　Switch1（config-if）#switchport access vlan 200 將端口f0/6劃分到vlan200中

　　Switch1（config-if）#exit

　　Switch1（config）#vlan 300 創(chuàng)建vlan 300

　　Switch1（config-vlan）#exit

　　Switch1（config）#interface fatethernet 0/13

　　Switch1（config-if）#switchport access vlan 300 將端口f0/13劃分到vlan300中把二層交換機與三層交換機相連的端口（0/24）定義為tag vlan模式

　　Switch2（config）#int fa 0/24Switch2（config-if）#switchport mode trunk！ 把端口0/24定義為tag vlan模式。

　　Switch2#show interface fastethernet 0/24 switchport在三層交換機實現(xiàn)vlan間的通信。

　　Switch1（config）#interface vlan 100 ！創(chuàng)建虛擬接口vlan 100。

　　Switch1（config-if）#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0！ 設置虛擬接口的ip。

　　Switch1（config-if）#no shutdown ！開啟端口。Switch1（config-if）#exit

　　Switch1（config）#interface vlan 200 ！創(chuàng)建虛擬接口vlan 200。

　　Switch1（config-if）#ip address 192.168.2.254 255.255.255.0！ 設置虛擬接口的ip。

　　Switch1（config-if）#no shutdown ！開啟端口。

　　Switch1（config-if）#exit

　　Switch1（config）#interface vlan 300 ！創(chuàng)建虛擬接口vlan 300。

　　Switch1（config-if）#ip address 192.168.3.254 255.255.255.0！ 設置虛擬接口的ip。

　　Switch1（config-if）#no shutdown ！開啟端口。

　　Switch1#show ip interface ！ 查看ip接口的狀態(tài)。

　　3在PC機上的操作

　　PC6：ip:192.168.1.1

　　默認網(wǎng)關：192.168.1.254

　　PC5：ip:192.168.2.1

　　默認網(wǎng)關：192.168.2.254

　　PC6：ip:192.168.3.1

　　默認網(wǎng)關：192.168.3.254

　　4 ping實現(xiàn)不同vlan間的通信