思科跨交換機VLAN的實(shí)現

　　由于實(shí)現了廣播域分隔，VLAN可以將廣播風(fēng)暴控制在一個(gè)VLAN內部，劃分VLAN后，隨著(zhù)廣播域的縮小，網(wǎng)絡(luò )中廣播包消耗的帶寬所占的比例大大降低，網(wǎng)絡(luò )性能得到顯著(zhù)的提高。

　　VLAN ( Virtual Local Area Networkd )

　　VLAN是在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )上劃分出來(lái)的邏輯網(wǎng)絡(luò )。這個(gè)網(wǎng)絡(luò )對應與OSI模型的第二層網(wǎng)絡(luò )。

　　VLAN的劃分不受網(wǎng)絡(luò )端口的實(shí)際物理位置的限制;

　　VLAN有著(zhù)和普通物理網(wǎng)絡(luò )同樣的屬性;

　　第二層的單播、廣播和多播幀在一個(gè)VLAN內轉發(fā)、擴散，而不會(huì )直接進(jìn)入其他的VLAN之中。

　　交換機收到廣播幀后，只轉發(fā)到屬于統一vlan的其他端口

　　由于實(shí)現了廣播域分隔，VLAN可以將廣播風(fēng)暴控制在一個(gè)VLAN內部，劃分VLAN后，隨著(zhù)廣播域的縮小，網(wǎng)絡(luò )中廣播包消耗的帶寬所占的比例大大降低，網(wǎng)絡(luò )性能得到顯著(zhù)的提高;

　　不同的VLAN間的數據傳輸是通過(guò)第三層(網(wǎng)絡(luò )層)的路由來(lái)實(shí)現的，因此使用VLAN技術(shù)，結合數據鏈路層和網(wǎng)絡(luò )層的交換設備可搭建安全可靠的網(wǎng)絡(luò );

　　同時(shí)，由于VLAN是邏輯的而不是物理的，因此在規劃網(wǎng)絡(luò )時(shí)可以避免地理位置的限制。

　　VLAN的劃分方法

　　基于端口的VLAN ( Port-Based )

　　基于協(xié)議的VLAN ( Protocol-Based )

　　基于MAC層分組的VLAN ( MAC-Layer Grouping )

　　基于網(wǎng)絡(luò )層分組的VLAN ( Network-Layer Grouping )

　　基于IP組播分組的VLAN ( IP Multicast Grouping )

　　基于策略的VLAN ( Policy-Based )

　　基于端口的靜態(tài)VLAN

　　基于端口的靜態(tài)VLAN是劃分虛擬局域網(wǎng)最簡(jiǎn)單也是最有效的方法，它實(shí)際上是某些交換機端口的集合，網(wǎng)絡(luò )管理員只需要管理和配置交換機的端口，而不管交換機端口連接什么設備。這種劃分VLAN的方法是根據以太網(wǎng)交換機的端口來(lái)劃分的，是目前業(yè)界定義VLAN最廣泛的方法。IEEE802.1Q規定了這種劃分VLAN的國際標準。

　　基于端口的VLAN在實(shí)現上包括兩個(gè)步驟：

　　1. 首先啟用VLAN(用VLAN ID標識);

　　2. 而后將交換機端口指定到相應VLAN下;

　　隔離的廣播域

　　基于端口的VLAN(Port VLAN)將交換機按端口的VLAN ID 指定實(shí)現了邏輯劃分，廣播域被限定在相同VLAN的端口集合中，不同VLAN間不能直接通信。當使用多臺交換機分別配置VLAN后，可以使用Trunk(干道)方式實(shí)現跨交換機的VLAN內部連通，交換機的Trunk端口不隸屬于某個(gè)VLAN， 而是可以承載所有VLAN的幀。

　　這種實(shí)現跨交換機的VLAN技術(shù)在早期使用幀過(guò)濾，而目前的國際標準規定采用幀標記。網(wǎng)絡(luò )管理的邏輯結構可以完全不受實(shí)際物理連接的限制，極大地提高了組網(wǎng)的靈活性。

　　何謂Trunk

　　所謂的Trunk是用來(lái)在不同的交換機之間進(jìn)行連接，以保證在跨越多個(gè)交換機上建立的同一個(gè)VLAN的成員能夠相互通訊，其中交換機之間互聯(lián)用的端口就稱(chēng)為T(mén)runk端口。Trunk這個(gè)詞是干線(xiàn)或者樹(shù)干的意思，不過(guò)一般不翻譯，直接用原文。

　　注意：與一般的交換機級聯(lián)不同，Trunk是基于OSI第二層的。

　　在交換機之間或交換機與路由器之間，互相連接的端口上配置中繼模式(Trunk口是中繼口，同一端口傳輸不同VLAN信息的時(shí)候需要設置Trunk)，使得屬于不同VLAN的數據幀都可以通過(guò)這條中繼鏈路進(jìn)行傳輸。

　　幀的格式分為兩種：

　　* ISL: Inter-Switch Link， 是Cisco交換機獨有的協(xié)議;

　　* IEEE 802.1Q：是國際標準協(xié)議，被幾乎所有的網(wǎng)絡(luò )設備生產(chǎn)商所共同支持;

　　默認條件下，Trunk上會(huì )轉發(fā)交換機上存在的所有VLAN的數據。

　　IEEE 802.1Q標準

　　IEEE 802.1Q使用4Byte的標記頭來(lái)定義Tag(標記)，Tag頭中包括2Byte的VPID(VLAN Protocol Identifier)和2Byte的VCI(VLAN Control Information)。

　　基于802.1Q Tag VLAN 用VID來(lái)劃分不同VLAN，當數據幀通過(guò)交換機的時(shí)候，交換機根據數據幀中的Tag的VID信息來(lái)識別它們所在的VLAN(若幀中無(wú)Tag頭，則應用幀所通過(guò)端口的默認VID來(lái)識別它們所在的VLAN)。這使得所有屬于該VLAN的數據幀，不管是單播幀、組播幀還是廣播幀，都將被限制在該邏輯VLAN中傳輸。當使用多臺交換機分別配置VLAN后，可以使用Trunk方式實(shí)現跨交換機的VLAN內部連通，交換機的Trunk端口不隸屬于某個(gè)VLAN，而是可以承載所有VLAN的幀;

　　在VLAN配置中，我們可以使用switchport mode命令來(lái)指定一個(gè)二層接口(switch port)的模式，可以指定該接口為access port或者為trunk port(缺省為access)。

　　如果一個(gè)switch port的模式是access，則該接口只能為一個(gè)VLAN的成員，這種接口又稱(chēng)為Port VLAN。

　　如果一個(gè)switch port的模式是trunk，則該接口可以是多個(gè)VLAN的成員，這種配置被稱(chēng)為T(mén)ag VLAN。

　　Trunk接口默認可以傳輸本交換機支持的所有VLAN(1~4094)，但是也可以通過(guò)設置接口的許可VLAN列表來(lái)限制某些VLAN的流量不能通過(guò)這個(gè)Trunk口。

　　跨交換機的VLAN劃分實(shí)例

　　假設某企業(yè)的網(wǎng)絡(luò )中，計算機PC1和PC3屬于營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)，PC2和PC4屬于技術(shù)部門(mén)，PC1和PC2連接在S2126-1上，PC3和PC4連接在S2126-2上，而兩個(gè)部門(mén)要求互相隔離，本實(shí)驗的目的是實(shí)現跨兩臺交換機將不同端口劃歸不同的VLAN。

　　步驟：

　　1. 在交換機S2126G-1上創(chuàng )建Vlan10，并將F0/1端口劃分到VLAN10中;

　　2. 在交換機S2126G-1上創(chuàng )建Vlan20，并將F0/2端口劃分到VLAN20中;

　　3. 在交換機S2126G-2上創(chuàng )建Vlan10，并將F0/1端口劃分到VLAN10中;

　　4. 在交換機S2126G-2上創(chuàng )建Vlan20，并將F0/1端口劃分到VLAN20中;

　　5. 把S2126G-1和S2126-2相連的端口F0/6定義為tag vlan模式;

　　6. 驗證PC1和PC3能相互通信，PC2和PC4能相互通信，但PC2和PC3不能相互通信;

　　關(guān)于端口的tag和untag：

　　1. 若一個(gè)端口下將有多個(gè)VLAN通過(guò)，那這個(gè)端口就要以tag方式加到各個(gè)VLAN里;

　　2. 若一個(gè)端口下只有一個(gè)VLAN通過(guò)，那這個(gè)端口就可以使用untag方式加到這個(gè)VLAN里;

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