基于端口的VLAN划分方式是较常用的一种划分方法,目前许多厂商的交换产品均支持这一功能。其原理是按照用户交换机端口来定义VLAN用户,即VLAN从逻辑上把局域网交换机的端口划分开来,然后根据用户需要的IP地址在VLAN中划分子网(子网是将Internet地址中的主机地址空间进行细分,可有效提高网络可靠性、灵活性、适应性和地址资源利用率)。端口VLAN划分分为单交换机端口VLAN划分和多交换机端口VLAN划分两种方式,前者只支持在一台交换机上指定若干的端口组成VLAN,而多交换机端口VLAN划分则可以使一个VLAN跨越多个交换机,并且同一个交换机上的端口可以属于不同的VLAN。端口VLAN划分能够较好地进行用户管理,减少广播风暴,并且安全性也较高。但IP地址利用率不高,原因是一个完整的子网由网段地址、网关地址、用户地址和广播地址组成。这样,只包含一个用户的VLAN就由4个IP地址组成,而真正被用户使用的IP地址只有一个(用户地址)。我们知道,IP地址是一种有限的资源,这样的划分方法将带来IP地址的浪费,因此端口VLAN方式的地址使用率较低。
从这种划分方法本身我们可以看出,这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,只要将所有的端口都定义为相应的VLAN组即可。适合于任何大小的网络。它的缺点是如果某用户离开了原来的端口,到了一个新的交换机的某个端口,必须重新定义。
2. 基于MAC地址划分VLAN
3. 基于网络层协议划分VLAN
5. 按策略划分VLAN
基于策略组成的VLAN能实现多种分配方法,包括VLAN交换机端口、MAC地址、IP地址、网络层协议等。网络管理人员可根据自己的管理模式和本单位的需求来决定选择哪种类型的VLAN 。
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6. 按用户定义、非用户授权划分VLAN
7.动态VLAN划分
动态VLAN划分的原理是在用户交换机的内存中制定一张用户信息表,用来记录用户的IP地址、VLAN号(VLAN ID)以及端口信息等。当用户数据信息进行交换时,交换机根据信息表进行检查,通过认证的数据分组进一步进行寻址和路由选择,反之则将其丢弃。动态VLAN划分的保密性较之端口VLAN划分更高,因为交换机不仅要检查用户的IP地址还要复核其VLANID。
8.super VLAN划分法
Super VLAN划分法是目前最先进的一种VLAN划分方法,SuperVLAN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。其原理是每个子网(sub-VLAN)都是独立的多播通道,多播信息不能在不同的子网中进行交换。当数据需要送到多个目的节点时,就动态建立VLAN代理,通过代理设备对VLAN中的用户进行管理。这样每个子网不需要设定IP地址,而是一个SuperVLAN中的所有子网共享一个IP地址,这个IP地址就是Super VLAN的IP地址。
前两种划分VLAN的方法,对于每个用户VLAN都需要分配一个IP子网地址,因此需要大量的IP地址资源,而采用SuperVLAN技术后,可以极大程度地节约IP地址。只要对包含多个VLAN的Super VLAN分配一个IP地址,既节约地址又便于网络管理。
另外,还有MAC VLAN以及三层VLAN等划分方式,MACVLAN通过设备的MAC地址(硬件地址),由人工进行初始配置来完成VLAN分类,实际使用中比较复杂。三层VLAN是由协议类型或网络层地址来定义VLAN,例如通过TCP/IP的子网地址来划分VLAN用户,由于技术实现比较复杂,目前还未大规模使用。
网络地址转换(NAT)配置实例
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NAT技术在企业中都采取两种技术类型结合应用,比较好的还是和端口复用地址转换。结合起来的技术如:端口复用地址转换、TCP/UDP端口NAT映射、静态地址转换+端口复用地址转换、动态地址转换+端口复用地址转换。
Interface fastethernet 0/0
Ip address 192.168.100.1 255.255.255.0
!—-定义本地端口IP地址
Ip nat inside
!—-定义为本地端口
Interface fastethernet 0/1
Ip address 202.99.160.129 255.255.255.252
Ip nat outside
!—-定义为广域网端口
Access-list 1 permit 192.168.100.0 0.0.0.255
!—-定义本地访问列表
Ip nat pool multiip 202.99.160.130 202.99.160.134 netmask 255.255.255.248
!—-定义multiip地址池的IP范围
Ip nat inside source list 1 mullitip overload
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.11 80 202.99.16.130 80
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.12 80 202.99.16.131 80
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.13 80 202.99.16.132 80
!—-将80端口映射为192.168.1.11~13的80端口(WEB1-3)
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.14 21 202.99.16.130 21
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.15 21 202.99.16.131 21
!—-将21端口映射为192.168.1.14~15的21端口(FTP1-2)
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.16 25 202.99.16.133 25
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.16 110 202.99.16.133 110
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.17 25 202.99.16.134 25
Ip nat inside source static tcp 192.168.1.17 110 202.99.16.134 110
!—-将25和110端口映射为192.168.1.16~17的25和110端口(mail1-2)
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在企业中因根据具体的网络环境与条件选择相应的组合方式。在许多FTP网站考虑到服务器性能和Internet连接带宽的占用问题,都限制同一IP地址的多个进程访问。该选择动态地址转换+端口复用地址转换。在很多时候,服务器即为企业内部客户提供网络服务,同时又要为Internet中的用户提供访问服务,选择静态地址转换+端口复用地址转换是一种比较好的方案。当ISP只提供一个合法 IP地址,网络又没有特殊需要,使用端口复用地址转换技术,既能节省了IP地址的同时,又可有效的保护网络内部计算机。
NAT基础:ip nat in/outside示范
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一、直接通过路由器访问INTERNET资源的配置
1. 总体思路和设备连接方法
一般情况下,单位内部的局域网都使用INTERNET上的保留地址:
10.0.0.0/8:10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0/12:172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0/16:192.168.0.0~192.168.255.255
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NAT有两种类型:Single模式和global模式。
使用NAT的global模式,路由器的接口将众多的本地局域网主机映射为一定的Internet地址范围(IP地址池)。当本地主机端口与 Internet上的主机连接时,IP地址池中的某个IP地址被自动分配给该本地主机,连接中断后动态分配的IP地址将被释放,释放的IP地址可被其他本地主机使用。
下面以我单位的网络环境为例,将配置方法及过程列示出来,供大家参考。
211.90.137.25( 255.255.255.252)用于本地路由器的广域网端口
211.90.137.26(255.255.255.252)用于对方(联通)的端口
211.90.139.41(255.255.255.252)供自己支配
211.90.139.42(255.255.255.252)供自己支配
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虚拟局域网(VLAN)是从传统的局域网(LAN)概念上引申出来的,两者在功能和操作上基本相同。不同的是VLAN依据协议、MAC地址或端口在逻辑上将网络划分为若干部分。换言之,VLAN模拟了一组终端设备,即使它们处于不同的物理网段上,也不受物理位置的限制。VLAN的作用是使得同一VLAN中的成员之间能够通信,而不同VLAN用户之间是相互隔离的,如果需要通信必须通过路由设备。VLAN使网络管理简单化,可以减少工作站移动和变化所需的费用,方便地进行逻辑分组,添加、删除和修改用户信息以及通过网络流量测试工具进行计费等工作。此外VLAN可以将广播风暴遏制在本VLAN的范围之内,其他VLAN用户不受影响,大大节约了网络带宽,提高了带宽利用率。
虚拟局域网产生的基础是交换局域网的发展。目前,VLAN标准有Inter-SwitchLink、ATM LAN Nemulation和IEEE802.10等几种协议可以采用。其中较常用的是1995年制定的IEEE802.10。目前许多基于二层交换的交换机都支持VLAN技术,并可以识别不同的VLAN用户。
VLAN划分可以分为端口VLAN、动态VLAN、Super VLAN等几种划分方式,这几种划分方式各有特点。可根据实际情况选择不同的VLAN划分方式。
总结
VLAN技术的使用为解决网络配置和管理提供了良好的方法,随着局域网和用户数量的不断增加,VLAN技术将得到更加广泛的使用,目前SuperVLAN技术还处于初级阶段,但有理由相信其有着巨大的发展空间,VLAN技术必将发挥更大的作用。
交换机的VLAN配置
一、【实验目的】
初步熟悉和掌握配置VLAN的方法。
二、【实验环境】
Cisco Packet Tracer5.1或5.2。
三、【实验内容】
1. 组建交换式以太网
2. 用模拟器Tracer模拟VLAN的构建,以及通信。
3. 建立和删除VLAN
四、【实验步骤】
1. 建立网络拓扑,如图1所示。
图1 网络拓扑图
2. VLAN的配置
(1)为各主机配置IP地址
为主机PC0-PC7依次分配IP地址:
PC0:192.168.1.10 PC1:192.168.1.20 PC2:192.168.1.30
PC3:192.168.1.40 PC4:192.168.1.50 PC5:192.168.1.60
PC6:192.168.1.70 PC7:192.168.1.80
(2)测试PC0与PC4的连通性:ping命令
(3)VLAN配置
把PC0-3分配给VLAN 1,把PC4-5分配给VLAN 2,把PC6-7分配给VLAN 3。
具体步骤和命令如下所示。
①显示默认vlan数据库
交换机默认有一个vlan
各端口都属于vlan 1
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②创建新的vlan
③把端口Fathernet0/5分配给指定vlan 2
端口Fathernet0/5已经分配给vlan 2
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(4)测试PC0与PC2的连通性,测试PC0与PC4的连通性。
方法1:ping命令
方法2:发送包
(5)依照(3)(4)中的步骤,把PC5分配给VLAN 2,把PC6-7分配给VLAN 3。进一步熟悉和掌握vlan的配置和vlan内主机与vlan间主机的连通性测试。
3. VLAN的删除
VLAN的删除:no vlan 2