Isolate-user-vlan技术的原理及配置

    一、Isolate-user-vlan技术介绍

    随着互联网技术的快速发展,很多运营商采用lan接入小区宽带。基于用户安全和管理计费等方面考虑,运营商一般要求介入用户相互隔离。vlan是天然的隔离手段,于是很自然的一个想法是每个用户一个vlan。但是根据IEEE802.1Q协议规定,设备最大可使用的vlan资源为4094个,对于运营商的设备来说,如果每个用户一个vlan,4094个vlan远远不够,而且为每个只包含一个用户的vlan配置三层接口,将耗费大量的ip地址和部署成本。

    Isolate-user-vlan技术的产生背景:运营商小区宽带接入典型组网,采用LAN方式接入的小区宽带用户的主要应用是上互联网,用户之间相互隔离,每个用户一个vlan,用户数量远远大于4094个vlan,vlan数量限制了更多的接入需求,vlan ID主要消耗在接入层,对于运营商来说,如果既能够保证接入层用户之间相互隔离,又能将接入层的vlan ID屏蔽掉,只可见汇聚层的vlan ID,这样4094个vlan ID够用的。

    Isolate-user-vlan采用二层vlan结构它在同一台设备上配置Isolate-user-vlan和Secondary vlan 两类vlan,其功能如下

    (1)Isolate-user-vlan用于上行连接,不同的Secondary vlan关联到同一个Isolate-user-vlan。上行连接的设备只知道Isolate-user-vlan,而不必关心Secondary vlan ,简化了网络配置,节省了vlan资源。

    (2)Secondary vlan用于连接用户,Secondary vlan之间二层帧互相隔离。如果希望实现同一 Isolate-user-vlan下Secondary vlan用户之间的互通,可以通过配置上行设备的本地代理ARP功能来实现三层报文的互通。

    (3)一个Isolate-user-vlan可以和多个Secondary vlan相对应,理论上每个Isolate-user-vlan可以包含4094个Secondary vlan,所以相当于提供了4094*4094个vlan,Isolate-user-vlan下面的Secondary vlan对上行设备不可见。

    Isolate-user-vlan的功能是利用Hybrid类型端口的灵活性以及vlan间的MAC地址同步技术来实现的。

    Hybrid端口在转发数据时,可以按照需要进行多个vlan数据流量的发送和接收,可以根据需要决定发送数据帧时是否携带802.1Q标签。

    每次上行和下行的报文都需要广播才能到达目的地,当Secondary vlan和Isolate-user-vlan包含的端口较多时,这样的处理方式会占用大量的带宽资源,大大降低了交换机的转发性能,而且不安全,通过MAC地址同步机制可以解决这个问题。

    Isolate-user-vlan发MAC地址同步机制有如下两种。

    (1)Secondary vlan到Isolate-user-vlan的同步,即下行端口在Secondary vlan内学习到的MAC地址都同步到Isolate-user-vlan内,而出端口保持不变。

    (2)Isolate-user-vlan到Secondary vlan的同步,即上行端口在Isolate-user-vlan学习到的MAC地址同步到所有的Secondary vlan内,而出端口保持不变。

    同时考虑到用户的行流量要远远大于上行流量,下行流量需要进行单播,上行流量可以进行广播。

    二、Isolate-user-vlan技术配置

    1、实验目的:SW1可以和PC1、PC2互通,PC1与PC2不能互通。

    2、使用模拟器版本:LITO1.4.4

    3、使用的ip地址范围是192.168.1.0/24

    4、使用设备两个交换机、两台主机

    拓扑图

    华三交换vlan篇_华三交换

    主机ip地址配置(注意:这里需要指明网关

    华三交换vlan篇_user_02

    SW1配置

    华三交换vlan篇_user_03

    SW2配置

    华三交换vlan篇_华三交换_04

    验证结果

    PC1、PC2能够ping通SW1,并且不能互相ping通

    华三交换vlan篇_华三交换_05

    如果有需要两台主机互通,可以在SW1上开启本地代理ARP

    华三交换vlan篇_user_06

    (注意:在虚拟接口下开启本地ARP代理

    验证PC1能与PC2ping通

    华三交换vlan篇_华三交换_07