vlan的概念及其作用

  • 一、vlan的简介
  • 1、概念
  • 2、目的
  • 3、特点和优势
  • 二、静态vlan
  • 三、vlan的标识
  • 四、Trunk
  • 五、单臂路由的设置
  • 实验部分
  • 实验一
  • 实验二
  • 1、对各个端口的ip进行设置
  • 2、利用vlan对局域网进行分割
  • 3、sw1与sw2 直连端口设置为trunk模式
  • 4、设置R1的单臂路由
  • 5、将R2设置为静态路由
  • 实验三
  • 1、对各个端口ip进行设置
  • 2、利用vlan对局域网进行分割
  • 3、设置e0/0/4为 trunk模式
  • 4、设置路由器R1上逻辑子端口

一、vlan的简介

1、概念

VLAN是虚拟局域网,一个VLAN组成一个逻辑子网,即一个逻辑广播域,VLAN工作在OSI参考模型的第2层和第3层,VLAN之间的通信时通过第3层的路由来完成的。(即一个VLAN内部可以在第2层和第三层通信,但是VLAN间是在第三层通信)

2、目的

在传统的交换式的以太网中,当网络规模比较大时,在一个广播域的用户,相互之间发出的广播包数量会急剧增加,导致网络风暴,造成网络拥堵乃至崩溃。这个时候就要对广播域再进行分割。
分割可以是物理分割,将网络从物理上划分若干个小网络,再使用路由设备将不同网络连接起来。
分割也可以逻辑分割,将网络从逻辑上划分为若干个虚拟网络,即VLAN层,一个vlan层就是一个交换网络。同一个vlan在同个广播域,不同vlan层的用户通过路由设备连接实现通信。

3、特点和优势

vlan具有灵活性和可扩展性等特点
优势:
(1)控制广播:每个vlan都是一个独立的广播域,减少了广播对网络宽度的占用,提高了网络的传输效率,一个vlan发生的广播风暴不会影响其他的vlan层。
(2)增强网络安全性:不同vlan层的不能直接相互访问,限制个别主机访问服务器等资源。
(3)简化了网络管理:在逻辑上对网络进行再划分,在不用改动网络物理连接的情况下,可以任意的将子网进行移动。

二、静态vlan

1、概念:静态vlan也称为基于端口的vlan,明确指定交换机的端口属于那个vlan,是最常见的vlan的实现方式。
2、静态vlan的配置:
数量上Cisco Catalyst 的交换机最多可以支持4096个vlan
(1)创建指令

[sw]vlan 10         #创建一个vlan10
[sw]vlan batch vlan 10 20   #创建一个vlan10和一个vlan20
[sw]vlan batch vlan 10 to 20   #创建vlan10、vlan11、vlan12一直 到vlan20

(2)设置静态vlan的端口

[sw]int e0/0/1     #进入具体端口
[sw1-Ethernet0/0/1]port link-type access      #将端口模式设为access (缩写p l a )
[sw1-Ethernet0/0/1]port default vlan 10       #将端口e0/0/1归属于vlan 10 (缩写p d v 10)
其他端口相同的操作,可以设定端口模式和归属的vlan层

动态vlan不同,他是基于mac地址的vlan,他把mac地址跟vlan对应,只要是这个mac地址的设备就属于这个vlan,而不管我是接在哪个接口上

三、vlan的标识

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_R3

四、Trunk

1、作用:实现不同交换机之间的通信
2、vlan trunk的设置:
进入具体端口,设置模式,和全部vlan通过的指令:`

[sw1]int e0/0/4	         #进入端口e0/0/4	
[sw1-Ethernet0/0/4]port link-type trunk       #将端口模式设为trunk(缩写p l t )
[sw1-Ethernet0/0/4]port trunk allow-pass vlan all   #允许所有vlan通过(缩写p t a v a )

五、单臂路由的设置

1、作用:单臂路由(router-on-a-stick)是指在路由器的一个接口上通过配置子接口(或“逻辑接口”,并不存在真正物理接口)的方式,实现原来相互隔离的不同VLAN(虚拟局域网)之间的互联互通。
2、单臂路由的设置:
若接口为g0/0/0,这可以进入该接口的逻辑子接口g0/0/0.1、 g0/0/0.2、 g0/0/0.3等
在对子接口设置ip地址后,去掉vlan的标签,并设置为可广播。

[R1]int g0/0/0.1
[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]ip add 10.0.0.1 24	
[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]dot1q termination vid 10  #去掉vlan10 的标签
[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]arp broadcast enable      #允许广播

实验部分

实验一

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_交换机_02


在各个路由上设置端口ip,如下图

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_R3_03


在R1,R2,R3分别设置loopback 上的ip,分别为1.1.1.1, 2.2.2.2, 3.3.3.3

[R1]int LoopBack 0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32

[R2]int LoopBack 0
[R2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32

[R3]int LoopBack 0
[R3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32

在R1,R2,R3分别设置双向静态路由

[R1]ip route-static 2.2.2.2 32 192.168.20.1
[R1]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.30.2

[R2]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.20.2
[R2]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.10.2

[R3]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.30.1
[R3]ip route-static 2.2.2.2 32 192.168.10.1

在R2上pingR1的loopback回路指令,其他相同,可以ping通

[R2]ping -a 2.2.2.2 1.1.1.1

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_VLAN里的静态路由是什么意思_04

实验二

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_局域网_05

1、对各个端口的ip进行设置

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_交换机_06

2、利用vlan对局域网进行分割

pc1、pc3属于vlan 10,pc2属于vlan 20,则将其在sw1交换机上的对应端口进行分类处理。
pc4属于vlan 20,pc5属于vlan 10,则将其在sw2交换机上的对应端口进行分类处理,

[sw1]vlan batch 10 20    #建立vlan 10和vlan 20 
[sw1] int e0/0/1         #进入端口g0/0/1
[sw1-Ethernet0/0/1]port link-type access      #将端口模式设为access (缩写p l a )
[sw1-Ethernet0/0/1]port default vlan 10       #将e0/0/1归属于vlan 10 (缩写p d v 10)
[sw1] int e0/0/2         #进入端口e0/0/2
[sw1-Ethernet0/0/2]port link-type access      #将端口模式设为access (缩写p l a )
[sw1-Ethernet0/0/2]port default vlan 20       #将e0/0/2归属于vlan 20 
[sw1] int e0/0/3         #进入端口e0/0/3
[sw1-Ethernet0/0/3]port link-type access 
[sw1-Ethernet0/0/3]port default vlan 10       #将e0/0/3归属于vlan 10 



[sw2]vlan batch 10 20    #建立vlan 10和vlan 20 
[sw2] int e0/0/1         #进入端口e0/0/1
[sw2-Ethernet0/0/1]port link-type access      #将端口模式设为access (缩写p l a )
[sw2-Ethernet0/0/1]port default vlan 20       #将e0/0/1归属于vlan 20 (缩写p d v 20)
[sw2] int e0/0/2         #进入端口e0/0/2
[sw2-Ethernet0/0/2]port link-type access
[sw2-Ethernet0/0/2]port default vlan 10       #将vlan归于vlan 10

3、sw1与sw2 直连端口设置为trunk模式

如拓扑图,sw1的e0/0/4与sw2的e0/0/3直连着

[sw1]int e0/0/4	         #进入端口e0/0/4	
[sw1-Ethernet0/0/4]port link-type trunk       #将端口模式设为trunk(缩写p l t )
[sw1-Ethernet0/0/4]port trunk allow-pass vlan all   #允许所有vlan通过(缩写p t a v a )


[sw2]int e0/0/3	         #进入端口e0/0/3	
[sw2-Ethernet0/0/3]port link-type trunk       #将端口模式设为trunk(缩写p l t )
[sw2-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan all   #允许所有vlan通过(缩写p t a v a )

此时两个交换机之间的同vlan可以相互通信

如下图

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_网关_07


VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_VLAN里的静态路由是什么意思_08

4、设置R1的单臂路由

因为题目只要求pc4可以访问pc,则只需设置R1的g0/0/1设置一个网关为ip地址

[R1]int g0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip add 10.0.0.1 24
[R1]int g0/0/1.1
[R1-GigabitEthernet0/0/1.1]ip add 192.168.2.254 24   #设置IP地址
[R1-GigabitEthernet0/0/1.1]dot1q termination vid 20     #取消vlan 20 的标签( 缩写d t v 20)
[R1-GigabitEthernet0/0/1.1]arp broadcast enable   #允许广播

同时将sw2 的e0/0/4trunk掉

[sw2]int e0/0/4
[sw2-Ethernet0/0/4]p l t
[sw2-Ethernet0/0/4]p t a v a

5、将R2设置为静态路由

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_交换机_09


pc4 ping pc6

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_网关_10


可以ping通,完成实验!

实验三

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_交换机_11

1、对各个端口ip进行设置

如以下拓扑图

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_交换机_12


每台主机在路由器上应该有着相应的接口,单臂路由中相连的只有一个实际的物理端口,所以需要在其下面设置相应的虚拟的逻辑子端口,和ip地址,如图。

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_交换机_13

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_网关_14


VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_网关_15


VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_网关_16

2、利用vlan对局域网进行分割

并将交换机端口e0/0/1划给 vlan10 ,e0/0/2划给 vlan20,e0/0/3划给 vlan30

[sw1]vlan batch 10 20  30   #建立vlan 10和vlan 20 ,vlan30
[sw1] int e0/0/1         #进入端口g0/0/1
[sw1-Ethernet0/0/1]port link-type access      #将端口模式设为access (缩写p l a )
[sw1-Ethernet0/0/1]port default vlan 10       #将e0/0/1归属于vlan 10 (缩写p d v 10)
[sw1] int e0/0/2         #进入端口e0/0/2
[sw1-Ethernet0/0/2]port link-type access      #将端口模式设为access (缩写p l a )
[sw1-Ethernet0/0/2]port default vlan 20       #将e0/0/2归属于vlan 20 
[sw1] int e0/0/3         #进入端口e0/0/3
[sw1-Ethernet0/0/3]port link-type access 
[sw1-Ethernet0/0/3]port default vlan 30       #将e0/0/3归属于vlan 30

3、设置e0/0/4为 trunk模式

[sw1]int e0/0/4	         #进入端口e0/0/4	
[sw1-Ethernet0/0/4]port link-type trunk       #将端口模式设为trunk(缩写p l t )
[sw1-Ethernet0/0/4]port trunk allow-pass vlan all   #允许所有vlan通过(缩写p t a v a )

4、设置路由器R1上逻辑子端口

主要是为去掉数据的vlan标签和端口的广播性

[R1]int g0/0/0.1	
[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]dot1q termination vid 10  #去掉vlan10 的标签
[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]arp broadcast enable      #允许广播
[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]int g0/0/0.2
[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]dot1q termination vid 20
[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]arp broadcast enable
[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]int g0/0/0.3
[R1-GigabitEthernet0/0/0.3]dot1q termination vid 30
[R1-GigabitEthernet0/0/0.3]arp broadcast enable

ping 一下,检查结果

VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_R3_17


VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_R3_18


VLAN里的静态路由是什么意思 vlan和静态路由的配置_局域网_19

实现全网互通,完成实验!