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VLAN与三层交换机

• VLAN与三层交换机

• 前言
• 一、虚拟局域网
• 二、VLAN的分类
• 三、VLAN的好处作用
• 四、VLAN范围
• 五、实验
• 六、交换网络中的链路类型
• 七、单臂路由

• 单臂路由实现不同VLAN间的通信
• 链路类型
• 子接口

• 单臂路由配置

• 八、三层交换机

• 三层交换原理

• 总结

VLAN与三层交换机

前言

• 以太网是一种基于CSMA/CD的数据网络通信技术，其特征是共享通信介质。当主机数目较多时会导致安全隐患、广播泛滥、性能显著下降甚至造成网络不可用。

一、虚拟局域网

• 虚拟局域网VLAN可以隔离广播域。
• 特点：
  不受地域限制
  同一VLAN内设备才能直接进行二层通信。

二、VLAN的分类

• 静态VLAN：表项由vlan的编号和接口组成
• 动态VLAN：表项由VLAN的编号和PC的MAC地址组成

三、VLAN的好处作用

1、提供了一定的安全性，默认情况下两个不同的VLAN不允许相互通信

2、节约一定的带宽资源

3、实际项目缩小排错的范围

4、隔绝广播风暴

四、VLAN范围

VLAN ID范围	范围	用途
0，4095	保留	仅限系统使用，用户不能查看和使用VLAN
1	正常	Cisco默认VLAN，用户能够使用该VLAN，但不能删除它
2-1001	正常	用于以太网的VLAN，用户可以创建、使用和删除这些VLAN
1002-1005	正常	用于FDDI和令牌环的Cisco默认VLAN，用户不能删除这些VLAN
1006-1024	保留	仅限系统使用，用户不能查看和使用这些VLAN
1025-4094	扩展	仅用于以太网VLAN

五、实验

1、根据拓扑图中所提示的内容配置所有设备的相关参数，只要能确保完成实验效果即可
2、根据拓扑图提示配置LSW的配置
3、PC1和PC2通信、PC3和PC4 通信

（1）拓扑图的搭建

（2）配置交换机SW1

[Huawei]sys SW1            //改名字	
[SW1]vlan batch 10 20      //创建vlan  10  20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW1]int g0/0/1	           //进入接口g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access       //把g0/0/1接口模式写为access
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10        //将端口加入vlan10
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2	              //进入接口g0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access       //把g0/0/2接口模式写为access
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 10        //将端口加入vlan10
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/3	              //进入接口g0/0/3
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access 	  //把g0/0/3接口模式写为access
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 20        //将端口加入vlan20
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]int g0/0/4	              //进入接口g0/0/4
[SW1-GigabitEthernet0/0/4]port link-type access 	  //把g0/0/4接口模式写为access
[SW1-GigabitEthernet0/0/4]port default vlan 20        //将端口加入vlan20
[SW1-GigabitEthernet0/0/4]q	                          //从接口模式退到系统视图
[SW1]port-group 1	                                  //建立端口组
[SW1-port-group-1]group-member g0/0/3 g0/0/4		  //添加端口组成员
[SW1-port-group-1]port link-type access               //把接口模式写为access
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/4]port link-type access 
[SW1-port-group-1]port default vlan 20                //将端口加入vlan20
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 20
[SW1-GigabitEthernet0/0/4]port default vlan 20	
[SW1-port-group-1]display vlan   //查看VLAN信息
[SW1-port-group-1]display port vlan active    //查看VLAN中包含的接口信息

（2）测试是否通信

六、交换网络中的链路类型

在以太网上的中继链路有两种封装类型 ：

ISL （Cisco私有标准，不好用，现在一般不用）

IEEE 802.1q

七、单臂路由

单臂路由实现不同VLAN间的通信

链路类型

• 交换机连接主机的端口为access链路
• 交换机连接路由器的端口为Trunk链路

子接口

• 路由器的物理接口可以被划分为多个逻辑接口
• 每个子接口对应一个VLAN网段的网关

单臂路由配置

• 配置链路类型
• 配置VLAN标签的封装结构
• 配置子接口

1、实现不同网段的通信

2、根据拓扑图完成相关的配置

3、实现PC1和PC2互通

（1）拓扑图搭建

（2）配置交换机SW1

[SW1]v b 10 20            //创建vlan 10 20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.     
[SW1]int g0/0/1          //进入g0/0/1接口
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p l a        //把g0/0/1接口模式写为access   
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p d v 10     //将端口加入vlan10
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]un sh        //启动接口
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2   //进入g0/0/1接口
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]p l a        //把g0/0/2接口模式写为access   
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]p d v 20     //将端口加入vlan20
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]un sh        //启动接口 
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/3   //进入g0/0/3接口
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]p l t        //把g0/0/3接口模式写为trunk 
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]p t a v a    //接口类型为trunk口，并且放行所有VLAN通行
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]un sh        //启动接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/3 is not shutdown.
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]

（3）配置路由器R1

[R1]int g0/0/0.10
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 10   //给vlan10打上标签
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]ip add 192.168.1.254 24    //配置IP
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable      //开启arp广播
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]un sh                     //启动接口
[R1-GigabitEthernet0/0/0.10]int g0/0/0.20             //进入g0/0/0.20
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]dot1q termination vid 20  //给vlan20打上标签
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]ip add 192.168.2.254 24   //配置IP
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]arp broadcast enable      //开启arp广播
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]un sh                    //启动接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0.20 is not shutdown.
[R1-GigabitEthernet0/0/0.20]

（4）测试是否可以ping通

通过单臂路由的学习，能够深入的了解VLAN（虚拟局域网）的划分、封装和通信原理，理解路由器子接口

八、三层交换机

三层交换原理

三层交换机通过硬件来交换和路由选择数据包。为完成在硬件中处理数据包的高层信息，Cisco Catalyst交换机使用传统的MLS（Multilayer Switching,多层交换）体系结构或基于CEF(Cisco Express Forwarding,Cisco快速转发)的MLS体系结构。传统的MLS是一种老式特性，而所有新型的Catalyst交换机都支持CEF多层交换。

• 三层交换机：一次路由，多次交换。
• 一次路由：数据流的
  三层交换机配置
  （1）拓扑图的搭建
  
  （2）配置交换机SW1

<Huawei>u t m       //关闭用于视图的提示信息
Info: Current terminal monitor is off.
<Huawei>sys    //进入系统视图
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]u in e      //关闭系统视图的提示信息
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sys SW1      //改名SW1
[SW1]v b 10 20 30    //创建vlan 10 20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW1]int Vlanif 10     //进入虚拟接口
[SW1-Vlanif10]ip add 192.168.1.254 24    //配置IP
[SW1-Vlanif10]int Vlanif 20       
[SW1-Vlanif20]ip add 192.168.2.254 24
[SW1-Vlanif20]int Vlanif 30
[SW1-Vlanif30]ip add 192.168.3.254 24
[SW1-Vlanif30]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p l t         //把g0/0/1的接口模式设置为access
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a     //接口类型为trunk口，并且放行所有VLAN通行
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]

（3）配置交换机SW2

<Huawei>u t m
Info: Current terminal monitor is off.
<Huawei>sys 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]u in e
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sys SW2
[SW2]v b 10  20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW2]int e0/0/1
[SW2-Ethernet0/0/1]p l a
[SW2-Ethernet0/0/1]p d v 10
[SW2-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[SW2-Ethernet0/0/2]p l a
[SW2-Ethernet0/0/2]p d v 20
[SW2-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[SW2-Ethernet0/0/3]p l a
[SW2-Ethernet0/0/3]p d v 30
[SW2-Ethernet0/0/3]int e0/0/4
[SW2-Ethernet0/0/4]p l t
[SW2-Ethernet0/0/4]p t a v a
[SW2-Ethernet0/0/4]

（4）测试ping一下是否可以ping通

总结

三层交换：二层交换技术+三层转发技术。它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
三层交换机：具有部分路由器功能的交换机，工作在OSI网络标准模型的第三层：网络层。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。