VLAN基础

简介

  • VLAN即虚拟局域网,是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通讯技术
  • 每个VLAN内可以互相通讯,而每个VLAN之间是完全隔离开的,并不能直接互通,每个VLAN间的广播报文就被隔离开来。

VLAN的作用

  • 限制广播域:广播域被限制在一个VLAN之中,节省了带宽,提升网络处理的效率
  • 增强局域网的安全性:不同VLAN之间的报文广播互相隔离,有效提升安全性
  • 提升了局域网的稳定性:单个VLAN局域网出问题下机时不会影响到其他的VLAN正常运行
  • 灵活构建虚拟工作组:不同需求的用户划分到不同的VLAN之间,各个VLAN间发挥不同作用

VLAN的特点

  • 一个VLAN中所有设备都是在同一广播域内;广播不能跨越VLAN传播
  • 一个VLAN为一个逻辑子网;由被配置为此VLAN成员的设备组成,不同VLAN间需通过路由器实现互相通讯
  • VLAN中成员多基于Switch端口号码,划分VLAN就是对Switch接口划分
  • VLAN工作于OSI参考模型的第二层

VLAN的范围

  • VLAN 1-1001皆可正常使用,1范围无法进行删除,1001无法进行创建使用和删除

接口类型

Trunk接口

Trunk一般用于路由器,交换机,AP间以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的终端之间支持互连,它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过,但只允许一个VLAN的帧从该类接口上发出时不带Tag(即剥除Tag)。

Access接口

Access接口一般用于和不能识别Tag的用户终端(如用户主机、服务器等)相连,或者不需要区分不同VLAN成员时使用。它只能收发Untagged帧,且只能为Untagged帧添加唯一VLAN的Tag。

Hybird接口

Hybrid接口既可以用于连接不能识别Tag的用户终端(如用户主机、服务器等)和网络设备(如Hub),也可以用于连接交换机、路由器以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端、AP。它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过,且允许从该类接口发出的帧根据需要配置某些VLAN的帧带Tag(即不剥除Tag)、某些VLAN的帧不带Tag(即剥除Tag)。

Mac硬件地址

  • MAC地址有48位,通常表示为点十六进制数。
  • MAC地址全球唯一,有IEEE对这些地址进行管理的和分配。
  • 每个地址由两部分组成,分别是供应商代码和序列号。其中前24位二进制代表该供应商代码。剩下的24位由厂商自己分配。

802.1Q Tag

802.1Q 帧标记

  • 默认情况下,在802.1Q Trunk上对所有的VLAN打Tag,除了Native VLAN;
  • 交换机根据以太网帧头信息来转发数据包;

Tag标记字段详细信息

  • Tag标记字段包含一个2 bytes EtherType(以太类型)字段、一个3Bits的PRi字段、1bit的CFI字段、12bits的VLAN ID字段;

ISL

特点

  • 思科私有协议,仅可在思科的设备上互通
  • 通过硬件(ASIC)实现
  • ISL标识不会出现在工作站,客户端并不知道ISL的封装信息
  • 在交换机或路由器与交换机之间,在交换机与具有ISL网卡的服务器之间可以实现;

报文形式

VTP

  • 一个能够宣告VLAN的配置信息的信息系统;
  • 通过一个共有的管理域,维持VLAN配置信息的一致性;
  • VTP只能在主干端口发送要宣告的信息;
  • 支持混合的介质主干链接(快速以太网,FDDI,ATM);

VTP的运作

  • VTP协议通过组播地址01-00-0C-CC-CC-CC在Trunk链路上发送VTP通告;
  • VTP Server和Clients通过最高的修订号来同步数据库;
  • VTP协议每隔五分钟发送一次VTP通告或者有变化时发生;

VTP模式

Server

  • 删除vlan
  • 发送/转发信息宣告
  • 同步
  • 存储于NVRAM中
  • Catalyst交换机默认是server模式

Client

  • 发送/转发信息宣告
  • 同步
  • 不会存储于NVRAM

Transparent

  • 创建修改删除VLAN
  • 转发
  • 信息宣告
  • 不同步
  • 存储于NVRAM

VTP Pruning(修剪)

基础配置

1
2
3
SW1(config)# vlan vlan-id
SW1(config-vlan)# switchport mode [mode]
SW1(config-vlan)# switchport access vlan [vlan-id | none]