一、基本知识掌握

 虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)

  • 类型:VLAN用于OSI/RM 7层网络协议当中的第二层,即数据链路层

  • 概念:VLAN是根据管理功能、组织机构或应用类型对交换局域网进行分段而形成的逻辑网络。

  • 功能:

  • 虚拟局域网与物理局域网的区别:VLAN与物理局域网有同样的属性,然而其中的物理工作站可以不属于同一个物理网段。

  • 用法 :交换机的任何一个交换端口都可以分配给某个VLAN,属于同一个VLAN的所有端口构成一个广播域,每一个VLAN都是一个逻辑网络,发往VLAN之外的分组必须通过路由器进行转发。

    一个VLAN=一个广播域=一个逻辑网段

二、实例

  • VLAN结合实例全面剖析_交换机                                                                        如图1所示:某个公司有三个部门销售部、人力资源部和工程部分布在各个楼层,同一个部门之间要进行通讯,部门与部门之间也要通讯。如何实现呢?  实现方法:每个楼层放一台交换机,每个交换机分别创建三个VLAN(Sales-VLAN、HR-VLAN、Engineer-VLAN),通过核心路由器不同部门才可以实现通讯。

  • 实战演练1

    1.打开Cisco Packet Tracer软件,按照如图2所示创建物理拓扑图

    VLAN结合实例全面剖析_Network_02

                                              图2 物理拓扑图

    2.配置主机IP

    VLAN结合实例全面剖析_VLAN_03

    3.配置交换机

    VLAN结合实例全面剖析_Network_04

    说明:命令详解见鸟哥学习笔记--VLAN间路由1

    4.检查是否连接成功

    VLAN结合实例全面剖析_VLAN_05

    PC2可以ping通PC1,但是无法ping通PC5(PC1和PC2同属于VLAN1,PC5属于VLAN2)

    VLAN结合实例全面剖析_VLAN_06

    PC5无法ping通PC3(属于同一个VLAN 2),同样VLAN 3中的成员也无法连接,这是为什么呢?

    VLAN结合实例全面剖析_交换机_07

     

       虽然我们都已经创建了3个VLAN,但是交换机和交换机之间的端口现在还不知道数据帧是发往哪个VLAN,交换机与交换机之间的链路我们称之为干道Trunk。

VLAN结合实例全面剖析_交换机_08

交换机端口之间的连接分为两种:

          接入链路连接(Access-Link Connection)

          中继链路连接(Trunk-Link Connection)

 ALC:只能传送单个链路连接的数据包,比如实例中交换机与主机之间的那条链路。

 TLC:是在一条物理连接上生成多个逻辑连接,每个逻辑连接属于一个VLAN,在进入中继端口时,交换机会在数据包中加入一个VLAN标记Tag,来区分不同的VLAN。当数据包进入接入链路时,交换机要删除VLAN标记,恢复原来的帧结构。添加和删除VLAN标记的过程是由交换机中的专用硬件自动实现的。

交换机端口协议:IEEE 802.1q(开放标准协议) 和 ISL(Cisco专用),定义VLAN帧标记的格式

上面的试验中,VLAN 1成员之间却可以通讯,那是因为802.1q将不带标的会默认为VLAN 1。


实战演练2

下面来实现VLAN 2和VLAN 3成员内部之间的通讯

VLAN结合实例全面剖析_VLAN_09

建立干道Trunk

VLAN结合实例全面剖析_VLAN_10

说明:

B>en
B#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
B(config)#int f0/10
B(config-if)#switchport mode trunk      // 端口将f0/10设定为Trunk端口


#switchport trunk encapsulation dot1q    //创建干道协议

VLAN结合实例全面剖析_VLAN_11

这个无法创建,可能Cisco现在也默认为802.1Q了??

VLAN结合实例全面剖析_局域网_12

VLAN 3中的成员现在也可以通讯了。

疑问有人可能又想到了?如何实现不同VLAN成员之间的通讯呢?

实战演练3

实现不同VLAN成员之间的通讯

上面有提过:属于同一个VLAN的所有端口构成一个广播域,每一个VLAN都是一个逻辑网络,发往VLAN之外的分组必须通过路由器进行转发

VLAN结合实例全面剖析_交换机_13

  1. 将交换机A端口配置为Trunk模式

    A(config)#int f0/12

    A(config-if)#switchport mode trunk

  2. 配置路由器

    Router#conf t
    Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
    Router(config)#int f0/0.1                         //f0/0.1  1自定义,通常定义为VLAN号

    Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 1   //配置以太网子接口vlan号,封装格式为802.1q
    Router(config-subif)#ip add 1.1.1.11  255.0.0.0 //添加IP
    Router(config-subif)#int f0/0.2

    Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 2
    Router(config-subif)#ip add 2.1.1.11  255.0.0.0
    Router(config-subif)#int f0/0.3

    Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 3
    Router(config-subif)#ip add 3.1.1.11  255.0.0.0

    Router(config-subif)#exi
    Router(config)#no shutdown

  3. 配置所有主机网关

    VLAN 1成员 1.1.1.11

    VLAN 2成员 2.1.1.11

    VLAN 3成员 3.1.1.11

    VLAN结合实例全面剖析_VLAN_14

   4.测试

      VLAN结合实例全面剖析_VLAN_15

连接失败,不要怕~~

VLAN结合实例全面剖析_路由器_16

原来交换机的端口f0/11模式是auto自动模式

Cisco交换机接口模式有4种:

1、access: 主要用来接入终端设备,如PC机、服务器、打印服务器等。

2、trunk: 主要用在连接其它交换机,以便在线路上承载多个vlan。

3、multi: 在一个线路中承载多个vlan,但不像trunk,它不对承载的数据打标签。主要用于接入支持多vlan的服务器或者一些网络分析设备。现在基本不使用此类接口,在cisco的网络设备中,也基本不支持此类接口了。

4、dot1q-tunnel: 用在Q-in-Q隧道配置中。

所以协议不同,自然无法通讯,我们手动更改为Trunk模式

VLAN结合实例全面剖析_VLAN_17

连接成功

几个常用的命令:

#sh ip route        //显示IP路由表

#sh ip int brief    //显示路由器端口表

#no shutdowm   //激活端口

#shutdown         //关闭端口

#sh vlan  brief     //显示vlan

#sh int tr             //显示trunk端口信息

三、划分VLAN的好处

  1. 控制网络流量

    一个VLAN内部成员通信不会转发到其他VLAN中去,有助于控制网络风暴,减小冲突域,提高带宽的利用率。

  2. 提高网络安全性

  3. 灵活管理网络

    工作组可以突破地理位置的限制而根据管理功能来划分。


VLAN结合实例全面剖析_交换机_18