第九章 虚拟局域网

本文详细介绍了VLAN的基本概念,包括其作用、类型和配置方法,强调了VLAN在提升网络安全性、性能和管理效率上的优势。同时,阐述了VLAN中继(Trunk)的重要性,讲解了802.1Q帧标记和本征VLAN的概念。在配置方面,详细说明了VLAN和Trunk端口的设置步骤,并提供了排错指导,涵盖了常见的VLAN和Trunk配置问题及解决方案。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

目录

第一节 VLAN概述

第二节 VLAN中继

第三节 VLAN与中继的配置

第四节 VLAN与中继的排错


第一节 VLAN概述

驱动问题

      • 为什么要引入VLAN?

        • 为了缩小广播域,控制广播风暴

        • 为了缩小安全域,提高安全性

      • 如何区分不同的VLAN?

        • 每个VLAN是一个子网

        • 每个VLAN有一个ID

      • VLAN有哪些基本类型?

        • 数据VLAN、语音VLAN、管理VLAN

1、什么是VLAN?

  • VLAN提供了一种将LAN内设备分组的方法

  • 它允许网络管理员创建逻辑上网络化的设备组,即使它们与其他VLAN共享公共基础设施,这些设备的行为就像它们在自己的独立网络中一样

  • 它用于根据功能、部门或项目团队对交换网络进行逻辑分段

  • 它允许在同一个SWK上存在多个IP网络和子网。

  • 每个VLAN在逻辑上是一个独立的子网

物理连接,逻辑分离

2、VLAN的优点

  • 提高安全性——拥有敏感数据的团体与网络的其他部分分开,减少了机密信息被泄露的机会

  • 更好的性能——将平面二层网络划分为多个逻辑工作组(广播域),可以减少网络中不必要的流量,提高性能

  • 缩减广播域的大小——将网络划分为多个VLAN,可以减少广播域内的设备数量

  • 降低成本——成本的节省是由于减少了昂贵的网络升级的需要和更有效ge地利用上行链路地现有带宽

  • 提高了IT人员的工作效率——网络需求相似地用户共享一个VLAN,使得网络管理更加容易。(VLAN-based政策)

  • 更简单的项目或应用程序管理

    • 聚合用户和网络设备,以支持业务或地理需求

    • 使管理一个项目或使用一个专门地应用程序更容易

    • 更容易确定网络服务升级的影响范围

3、VLAN ID范围:正常范围的VLAN

VLAN ID:1~1005

适用于中小型企业网络

ID 1 、 1002~1005自动创建,不能删除

ID 1002~1005预留给Token Ring和FDDI VLANS

4、正常范围VLANs

配置存储在VLAN数据库文件中,该文件名为VLAN。dat,位于交换机的闪存中

5、VLAN ID范围:扩展范围VLAN

VLAN ID为1006~4094

使服务提供商能够将其基础设施扩展到更多的客户。

一些全球性企业可能大到需要扩展范围的VLAN IDs

支持的VLAN特性比普通范围的VLAN(如VTP)少

保存在正在运行的配置文件中

一台Catalyst 2960交换机最多可以支持255个正常范围和扩展范围的VLAN

6、VLAN类型:数据VLAN

只承载用户产生的流量

也称为用户VLAN

7、VLAN类型:语音VLAN

  • VoIP流量要求:

    • 保证带宽,保证语音质量

    • 传输优先级高于其他类型的网络流量

    • 可在拥堵区域周围路由

    • 网络延迟小于150ms

  • 支持VoIP(Voice over IP)

8、VLAN类型:管理VLAN

允许访问交换机管理能力的任何VLAN

为了允许通过HTTP、Telnet、SSH或SNMP对交换机进行管理,需要为管理VLAN的SVI(交换机虚拟接口)分配一个IP地址和子网掩码

如果没有预先定义的管理VLAN,则VLAN 1作为管理VLAN

9、VLAN类型:默认VLAN

默认配置,不能重命名和删除

交换机初始启动后,所有端口都成为默认VLAN(VLAN 1)的成员

10、VLAN 1

默认情况下,所有端口都属于VLAN 1

“管理VLAN”默认为“VLAN 1”

VLAN 1不支持重命名和删除

第二节 VLAN中继

驱动问题

      • 交换机需要具备什么功能才能支持跨交换机的VLAN?

        • 通过802.1Q协议来支持VLAN Trunking功能

      • 不支持VLAN的交换机如何接入支持VLAN的交换网络?

        • 通过802.1Q协议中的本征VLAN特性

1、什么是 Trunk

  • trunk是一种点对点链路,可以承载多个VLAN

  • VLAN trunk是指在整个网络中扩展VLAN

  • 它由IEEE 802.1Q规定

在一条链路上承载多个VLAN的流量

VLAN 10——172.17.10.0/24

VLAN 20——172.17.20.0/24

VLAN 30——172.17.3.0/24

VLAN 99——172.17.99.0/24

VLAN trunk不属于特定的VLAN,而是交换机和路由器之间的VLAN通道

2、IEEE 802.1Q帧标记

  • 以太网帧报头不包含帧应该属于哪个VLAN的信息】

  • 然而,当以太网帧被放置在trunk上时,它们需要关于它们所属的VLAN的附加信息

  • 802.1Q封装头将在原始以太网帧上添加一个标记,指定该帧所属的VLAN

  • 当接入模式端口上配置了静态VLAN时,接口接收到帧后,会将帧拆开并插入VLAN tag,重新计算FCS,并将带VLAN tag的帧发送到trunk端口

3、本征VLAN和802.1Q标记

  • 在本VLAN上发送的控制流量不应该被标记

  • 收到的帧不带标签,转发时保持不带标签,并且在本征VLAN内

  • 如果没有与本征VLAN相关联的端口,也没有其他trunk链路,一个不带标签的帧将被丢弃

  • 在配置交换机端口时,需要配置设备在本征VLAN中不发送带标签的帧

  • 默认情况下,本征VLAN为VLAN1

第三节 VLAN与中继的配置

驱动问题

      • 在二层网络中,交换机端口分为哪两种模式?

        • Access模式,连接终端,传播一个VLAN的数据

        • Trunk模式,连接交换机。传播多个VLAN的数据

      • Trunk链路成功建立的前提条件是什么?

        • 两端的Trunk/Access模式配置协调

        • 两端的本征VLAN一致

        • 两端允许的VLAN列表一致

1、配置Trunk和VLAN的步骤

  • 创建一个VLAN

  • 配置交换机端口静态加入VLAN

  • 验证VLAN配置

  • 在交换机间连接上开启trunk功能

  • 验证树干配置

2、在交换机上创建VLAN

进入全局配置模式

S1# configure terminal

使用有效的ID号创建VLAN

S1(config)# vlan vlan-id

指定唯一的名称来标识VLAN

S1(config-vlan)# name vlan-name

返回特权EXEC模式

S1(config-vlan)# end

3、删除VLAN

  • 使用全局配置命令no vlan vlan-id将vlan删除

  • 也可以使用delete flash:vlan.dat命令在特权执行模式下删除整个vlan.dat文件

  • 注意:在删除vlan之前,请确保先将所有成员端口重新分配到不同的vlan中

  • 删除该vlan后,未移动到活动接口的vlan的任何端口将无法与其他站点通信

 4、分配交换机端口

进入全局配置模式

# configure terminal

输入接口配置

(config)# interface interface_id

设置端口为访问模式

(config-if)# switchport mode access

将端口分配给VLAN

(config-if)# switchport access vlan vlan-id

返回特权执行模式

(config-if)# end

5、修改VLAN端口成员关系

  • 删除VLAN分配

Cisco Switch IOS Commands

进入全局配置模式

S1# configure terminal

删除VLAN分配接口

S1(config-if)# no switchport access vlan

返回特权模式

S1(config-if)# end

  • F0/18接口之前已分配到仍在活动的VLAN 20,F0/18重置为VLAN 1

6、验证vlan:

show vlan命令

show interface命令

7、配置802.1Q中继

进入全局配置模式

# configure terminal

进入接口配置

(config)# interface interface_id

强制链路为trunk链接

(config-if)# switchport mode trunk

为未加标签的802.1Q中继指定一个本地vlan

(config-if)# switchport trunk native vlan vlan_id

配置trunk链路允许的vlan列表

(config-if)# switchport trunk allowed vlan vlan_list

返回特权EXEC模式

(config-if)# end

8、验证树干配置

查询trunk配置信息可以使用show interfaces interface-ID switchport命令

9、复位中继到默认状态

第四节 VLAN与中继的排错

驱动问题

      • VLAN和Trunk配置中,有哪些常见的问题或故障?

        • Access端口:模式、VLAN归属、VLAN本身

        • Trunk端口:模式、本征VLAN、允许的VLAN列表

      • Trunk端口的模式配置中有哪些选项?

        • Access/Trunk/Dynamic Auto/Dynamic Desirable

1、问题一:错误的VLAN或IP子网

问题二:丢失VLAN

问题三:本征VLAN不匹配

问题四:中继模式不匹配

问题五:错误的VLAN列表

2、VLAN丢失的解决方法

同一VLAN内的设备不能连接——>端口VLAN正确吗——>VLAN在VLAN数据库中存在?——>检查同一VLAN内设备之间的连接

3、Trunk的常见问题

问题:可以在同一台交换机上访问同一个VLAN,不能访问其他交换机同一个VLAN

问题

结果

例子

本征VLAN不匹配

构成安全风险,产生意想不到的结果

例如,一个端口定义为VLAN 99,另一个定义为VLAN 100

Trunk模式不匹配

造成网络丢失连通性

例如,本地和对端交换机端口模式都配置为dynamic auto

允许VLAN上的Trunk

导致意想不到的交通或者没有流量通过主干发送

允许的VLAN列表不支持当前VLAN trunk的要求

4、本征VLAN不匹配的处理方法

5、动态中继协议(DTP)

以太网接口可以配置为trunk、非trunk或协商trunk

中继——交换机接口模式中继

访问——交换机接口模式访问

动态自动(默认)——交换机接口模式动态自动

动态可取——交换机接口模式动态可取

中继协商是由动态中继协议(DTP)管理的,它只在网络设备之间进行点对点的操作

6、DTP trunk模式和协商

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值