第8章 虚拟局域网(VLAN)

第8章 虚拟局域网(VLAN)

*实现、操作、故障排除
 在交换机上配置VLAN和交换机间的通信；
 VLAN的实现；
 定制交换机的配置以满足特定的网络需求；
 实现LAN和VLAN的故障排除；

1、默认时，在一个VLAN中的所有主机都不能与另外一个VLAN中的任何主机进行通信，
   因此，如果想要在VLAN之间进行通信，就需要有路由器。
2、VLAN简介：
   默认时，路由器只允许在网络内部传送广播，而交换机则将广播转发到所有网段；
   第2层交换式网络的最大好处是：它为插入到交换机每个端口的每台设备创建了各自的冲突域；
3、用VLAN来简化网络管理的方式有多种：
   通过将某个端口配置到合适的VLAN中，就可以实现网络的添加、移动和改变；
   将对安全性要求高的一组用户放入VLAN中，这样，VLAN外部的用户就无法与它们通信；
   作为功能上的逻辑用户组，可以认为VLAN独立于它们的物理位置或地理位置；
   VLAN 可以增强网络安全性；
   VLAN 增加了广播域的数量，同时减小了广播域的范围；
   默认时，交换机上的所有端口都是VLAN 1 的成员，直到你改动了它们为止；
4、广播控制(Broadcast Control):每种协议都会产生广播，但它们产生广播的频度取决于下面3项
   协议的类型、运行在互联网络上的应用程序、怎样使用这些服务；
   默认时，在不是同一个VLAN成员的交换机上，所有的端口都会进行广播过滤。
5、灵活性、可扩展性(Flexibility and Scalability)
   由于第2层交换机在过滤时只读取帧，默认时交换机转发所有的广播，但如果创建并实现VLAN，
   当VLAN越来越大时，可以创建更多的VLAN，以保证广播不会消耗掉太多的带宽，VLAN中的用户越少，受广播影响的用户就越少；
   但在创建VLAN时，必须要牢牢记住网络服务，并理解用户是怎样连接到这些服务上的。
6、VLAN成员关系(VLAN Memberships)
   静态VLAN(Static VLAN):在创建VLAN时，通常都是创建静态VLAN，静态VLAN也是最安全的。
   动态VLAN(Dynamic VLAN):动态VLAN能够自动决定一个节点的VLAN分配。可以使用VLAN管理策略服务器(VLAN Management Policy Server,VMPS)的服务，
                          以建立MAC地址的数据库，这个数据库可以用于VLAN的动态寻址，VMPS数据库将MAC地址映射到VLAN，建立数据库工作量大。
7、VLAN的识别：
   在交换式网络中，有两种不同类型的链路：
   访问链路(Access links)：只是某个VLAN的一部分，被称为端口的本机VLAN，不关心VLAN的成员关系，只假定是广播域的一部分，访问链路上的设备不能与VLAN外部的设备进行通信，除非数据报市被路由转发的。
   中继链路(Trunk links):中继线可以承载多个VLAN(1--1005VLAN)，是两个交换机之间的点到点的链路，
                         中继可以使单个端口同时成为多个VLAN的一部分(优点)
                         中继在连接交换机时，中继链路可以跨越链路传送一些或所有的VLAN信息， 如交换机间不是中继的，默认时就只有VLAN 1 的信息能够通过链路进行交换；
8、VLAN的识别方法：提供交换机之间的VLAN通信
   交换机间链路(Inter-Switch Link,ISL):Cisco交换机的专用方法；允许VLAN在中继链路上实现多路复用，只有当帧从配置为中继链路的端口转发出来时，才向帧中添加ISL VLAN信息；如果帧是从访问链路转发出来的，就从帧中删除ISL封装；
   IEEE 802.1Q:由IEEE创建的，作为帧标记的标准方法；不同牌号的交换机间进行中继，得使用IEEE802.1Q
9、VLAN中继协议(VLAN Trunk-Protocol,VTP)
   目标是：跨交换式互联网络管理所有已经配置好的VLAN，并在那个网络上维护其一致性；
   VTP提供的好处如下：
   在网络中所有的交换机上实现VLAN配置的一致性；
   允许VLAN在混合式网络上进行中继，比如从以太网到ATM LANE或FDDI；
   VLAN的精确跟踪和监控；
   将所添加的VLAN动态地报告给VTP域中的所有交换机；
   添加VLAN时的即插即用；
10、VTP的操作模式：
   在VTP域中，有3种不同的操作模式，服务器Server、客户机Client、透明Transparent
   VTP修剪(Pruning):提供一种方式来保留带宽，通过配置它来减小广播、组播、何其它单播包的数量，默认时，在所有交换机上都禁用VTP修剪；默认时，VLAN2至1005是可以启用修剪得，但VLAN 1 从不启用修剪，因它是负责管理的VLAN；
   VLAN之间的路由：独臂路由器(Router-on-a-stick)允许所有的VLAN通过一个借口进行通信；
11、配置VLAN：
   VLAN的配置实际上十分容易，但是在每个VLAN中找到你想要的用户却不那么容易，很费时间；需要记住的坏死：直到所创建的VLAN杯分配到交换机的某个或某些端口上后，
   VLAN才真正使用起来，除非将端口设置到某个VLAN汇总，否则所有的端口都将始终被分配到VLAN 1 中；
   配置2950
         #vlan database
   (vlan)#vlan 2 name Marketing
   (vlan)#vlan 3 name Accounting
   (vlan)#vlan 4 name Shipping
   (vlan)#apply
   (vlan)#control+c
   (vlan)#show vlan brief
12、将交换机端口分配到VLAN中(2950)
   Switch(config-if)#int f0/2
   Switch(config-if)#switchport access vlan 2
   Switch(config-if)#int f0/3
   Switch(config-if)#switchport access vlan 3
   Switch(config-if)#int f0/4
   Switch(config-if)#switchport access vlan 4
   Switch#show vlan brief
13、配置中继端口：
   仅当所连接的设备设置为ON或desirable时，端口才将变成中继的； 如所连接的设备处于desirable或aoto状态，它将进行协商，以变成trunk端口，当满足需要之后，通过协商也将产生trunk链路；
   Switch#config t
   Switch(config)#int f0/12
   Switch(config-if)#switchport mode trunk
   Switch(config-if)#ctrl+z
   Switch#show running-config
   要在端口上禁止中继，可使用switchport mode access命令
14、配置VLAN之间的路由：
   默认时，只是在同一个VLAN中的主机才能彼此通信，要实现VLAN之间的通信，就需要路由器或第3层交换机；
   默认时，1900交换机只支持ISL；2950只支持802.1Q；默认时这两种中继方法是不兼容的；
   2600#config t
   2600(config)#int f0/0.1
   2600(config-subif)#encapsulation isl vlan#
   2600(config-subif)#encapsulation dot1q vlan#
15、配置VTP
   默认时所有的交换机都设置为VTP服务器模式；
   Switch(config)#vtp mode server
   Switch(config)#vtp domain routersim
   Switch#show vtp status
16、配置示例互联网络中的交换：

配置交换机2950C：

Switch>en
Switch#config t
Switch(config)#hostname 2950C
2950C(config)#enable secret cisco
2950C(config)#line con 0
2950C(config-line)#password console
2950C(config-line)#login
2950C(config-line)#line vty 0 15
2950C(config-line)#password telnet
2950C(config-line)#login
2950C(config-line)#banner motd #
This is my 2950C switch
#
2950C(config)#int f0/1
2950C(config-if)#description Connection to router
2950C(config-if)#switchport mode trunk
2950C(config-if)#interface f0/4
2950C(config-if)#description Connection to 2950B
2950C(config-if)#switchport mode trunk
2950C(config-if)#int f0/5
2950C(config-if)#description 2nd connection to 2950B
2950C(config-if)#switchport mode trunk
2950C(config-if)#int vlan 1
2950C(config-if)#ip address 172.16.10.2 255.255.255.0
2950C(config-if)#no shutdown
2950C(config-if)#exit
2950C(config)#ip default-gateway 172.16.10.1
2950C(config)#ctrl+z
2950C(config)#vtp mode server
2950C(config)#vtp domain Routersim
2950C(config)#ctrl+z
2950C#vlan database
2950C(vlan)#vlan 2 name Sales
2950C(vlan)#vlan 3 name Marketing
2950C(vlan)#apply
2950C#show vlan brief
2950C#copy run start
2950C(config)#int fa0/2
2950C(config-if)#switchport access vlan 2
2950C(config-if)#int fa0/3
2950C(config-if)#switchport access vlan 3
2950C#copy run start

配置交换机2950B

Switch>en
Switch#config t
Switch(config)#hostname 2950B
2950B(config)#enable secret cisco
2950B(config)#line con 0
2950B(config-line)#password console
2950B(config-line)#login
2950B(config-line)#line vty 0 15
2950B(config-line)#password telnet
2950B(config-line)#login
2950B(config-line)#bannermotd #
This is my 2950B Switch
#
2950B(config)#int f0/4
2950B(config-if)#description connnection to 2950C
2950B(config-if)#switchport mode trunk
2950B(config-if)#int f0/5
2950B(config-if)#description connection to 2950C
2950B(config-if)#switchport mode trunk
2950B(config-if)#int vlan 1
2950B(config-if)#ip address 172.16.10.3 255.255.255.0
2950B(config-if)#no shut
2950B(config-if)#exit
2950B(config)#ip default-gateway 172.16.10.1
2950B(config)#exit
2950B(config)#copy run start
2950B#ping 172.16.10.2
2950B#sh int trunk
2950B#config t
2950B(config)#vtp domain Routersim
2950B(config)#vtp mode client
2950B(config)#ctrl+z
2950B#sh vlan brief
2950B(config)#int fa0/2
2950B(config-if)#switchport access vlan 2
2950B(config-if)#int fa0/3
2950B(config-if)#switchport access vlan 3
2950B#sh vlan brief
2950B#copy run start

Lab_B 路由器来配置VLAN之间的通信：

Router>enable
Router#config t
Router(config)#hostname Trunkrouter
Trunkrouter(config)#int f0/0
Trunkrouter(config-if)#no ip address
Trunkrouter(config-if)#no shutdown
Trunkrouter(config-if)#int f0/0.1
Trunkrouter(config-subif)#ip address 172.16.10.1 255.255.255.0
Trunkrouter(config-subif)#encapsulation dot1q 1
Trunkrouter(config-subif)#ip address 172.16.10.1 255.255.255.0
Trunkrouter(config-subif)#int f0/0.2
Trunkrouter(config-subif)#encapsulation dot1q 2
Trunkrouter(config-subif)#ip address 172.16.20.1 255.255.255.0
Trunkrouter(config-subif)#int f0/0.3
Trunkrouter(config-subif)#encapsulation dot1q 3
Trunkrouter(config-subif)#ip address 172.16.30.1 255.255.255.0
Trunkrouter(config-subif)#exit
Trunkrouter#show run