网络基础：VLAN技术原理

VLAN技术原理2VLAN的产生为传统的LAN网络注入了新的活力，引起了LAN应用的一场变革。本课程介绍了在交换机中怎样实现VLAN，详细描述了VLAN数据帧在交换机与交换机之间传递过程中的变化情况，VLAN的动态配置。前言3学习完此课程，您将会：描述VLAN的功能与定义描述VLAN的划分方法描述VLAN数据帧的转发流程描述VLAN间路由的原理与实现目标4内容介绍第1章VLAN概述第2章VLAN的配置与实现第3章VLAN路由5第1章VLAN概述1.1VLAN的产生原因1.2VLAN的划分方法内容介绍6广播域……VLAN的产生原因－广播风暴广播7广播域广播域通过路由器将网络分段……广播8广播域广播域通过VLAN划分广播域……广播Port1:VLAN-1Port2:VLAN-29VLAN的优点相对与传统的LAN技术，VLAN具有如下优势：隔离广播域，抑制广播报文.减少移动和改变的代价创建虚拟工作组，超越传统网络的工作方式增强通讯的安全性增强网络的健壮性10第1章VLAN概述1.1VLAN的产生原因1.2VLAN的划分方法内容介绍11VLAN的划分方法—基于端口的VLAN主机A主机B主机C主机DVLAN表Port1Port2Port7Port10端口所属VLANPort1VLAN5Port2VLAN10…………Port7VLAN5…………Port10VLAN1012VLAN的划分方法—基于MAC地址的VLANVLAN表MAC地址所属VLANMACAVLAN5MACBVLAN10MACCVLAN5MACDVLAN10主机A主机B主机C主机D13VLAN的划分方法—基于协议的VLANVLAN表协议类型所属VLANIPX协议VLAN5IP协议VLAN10………主机A主机B主机C主机D14VLAN的划分方法—基于子网的VLANVLAN表IP网络所属VLAN1.1.1.0/24VLAN5

1.1.2.0/24VLAN10…………主机A主机B主机C主机D15小结VLAN的优点？VLAN的划分方法？16第1章VLAN概述第2章VLAN的配置与实现第3章

VLAN路由内容介绍17第2章VLAN的配置与实现2.1VLAN链路类型2.2VLAN标签2.3VLAN数据转发内容介绍18VLAN的可跨越性VLAN3VLAN5VLAN3VLAN5VLAN数据可以跨越多台交换机被转递SWASWB19VLAN的链路类型接入链路Access-Link干道链路Trunk-LinkSWASWB20以太网交换机的端口分类Access端口：一般用于接用户计算机的端口，access端口只能属于1个VLAN。Trunk端口：一般用于交换机之间连接的端口，trunk端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文。Hybrid端口：可以用于交换机之间连接，也可以用于接用户的计算机，hybrid端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文。21端口的缺省ID（PVID）Access端口只属于一个VLAN，所以它的缺省ID就是它所在的VLAN，不用设置。Hybrid端口和Trunk端口属于多个VLAN，所以需要设置缺省VLANID，缺省情况下为VLAN1。22Access-Link配置默认情况下，交换机所有端口都是Access-Link端口，并属于VLAN-1，即PVID(PortVLANID)为1Port-0/1:VLAN-3Port-0/2:VLAN-5\\配置端口类型[Switch-Ethernet0/1]portlink-typeaccess[Switch-Ethernet0/2]portlink-typeaccess\\创建VLAN，并向VLAN中添加端口[Switch]vlan3[Switch-vlan3]portethernet0/1[Switch]vlan5[Switch-vlan5]portethernet0/2\\另外的一种向VLAN中添加端口的方法[Switch-Ethernet0/1]portaccessvlan3[Switch-Ethernet0/2]portaccessvlan5SWA23Trunk-Link配置负责传输多个VLAN的数据Trunk-Link端口PVID默认为1\\配置端口类型[Switch-Ethernet0/3]portlink-typetrunk\\配置Trunk-Link所允许传递的VLAN[Switch-Ethernet0/3]porttrunkpermitvlanall\\配置Trunk-Link端口PVID[Switch-Ethernet0/3]porttrunkpvidvlan1Port-0/3Port-0/3SWASWB24第2章VLAN的配置与实现2.1VLAN链路类型2.2VLAN标签2.3VLAN数据转发内容介绍25IEEE802.1Q概述VLAN架构VLAN提供的服务VLAN涉及的协议和算法IEEE802.1Q26VLAN的帧格式DASATYPEDATACRCDASATAGTYPEDATACRC标准以太网帧带有IEEE802.1Q标记的以太网帧0x8100PRICFIVLANIDTPIDTCI27第2章VLAN的配置与实现2.1VLAN链路类型2.2VLAN标签2.3VLAN数据转发内容介绍28802.1Q的转发原则—Access-Link当Access端口收到帧时如果该帧不包含802.1Qtagheader，将打上端口的PVID；如果该帧包含802.1Qtagheader，交换机不作处理，直接丢弃。当Access端口发送帧时剥离802.1Qtagheader，发出的帧为普通以太网帧接收方向Access发送方向AccessPVID:129Trunk802.1Q的转发原则—Trunk-Link当Trunk端口收到帧时如果该帧不包含802.1Qtagheader，将打上端口的PVID；如果该帧包含802.1Qtagheader，则不改变。当Trunk端口发送帧时当该帧的VLANID与端口的PVID不同时，直接透传；当该帧的VLANID与端口的PVID相同时，则剥离802.1Qtagheader接收方向发送方向TrunkPVID:1PVID:230802.1Q的转发原则—Hybird-Link当Hybird端口收到帧时如果该帧不包含802.1Qtagheader，将打上端口的PVID；如果该帧包含802.1Qtagheader，则不改变。当Hybird端口发送帧时判断VLAN在本端口的属性。用“disinterface”可看到该端口对哪些VLAN是untag，哪些VLAN是tag，如果是untag则剥离802.1Qtagheader再发送，如果是tag则直接透传。31VLAN-1VLAN-2VLAN-1VLAN-2帧在网络通信中的变化SWASWBVLAN232小结VLAN的端口分类有多少种？VLAN数据帧与标准以太网数据帧有什么区别？当Trunk端口收到一个没有打标签的数据帧时会怎么办？33第1章VLAN概述第2章VLAN的配置与实现第3章

VLAN路由内容介绍34第4章VLAN路由4.1VLAN路由原理4.2VLAN路由配置与实现内容介绍35VLAN的缺点VLAN隔离了二层广播域，也就严格地隔离了各个VLAN之间的任何流量，分属于不同VLAN的用户不能互相通信。VLAN100VLAN200Port1Port236VLAN互通的实现——每个VLAN一个物理连接在二层交换机上配置VLAN，每一个VLAN使用一条独占的物理连接连接到路由器的一个接口上。VLAN100VLAN300Ethernet2Ethernet0VLAN200Ethernet137VLAN互通的实现——使用VLANTrunking二层交换机上和路由器上配置他们之间相连的端口使用VLANTrunking，使多个VLAN共享同一条物理连接到路由VLAN100VLAN300VLAN200TrunkEthernet0.300Ethernet0.200Ethernet0.10038VLAN互通的实现——交换和路由的集成二层交换机和路由器在功能上的集成构成了三层交换机，三层交换机在功能上实现了VLAN的划分、VLAN内部的二层交换和VLAN间路由的功能。VLAN300VLAN100VLAN200VLAN100VLAN200VLAN300二层交换机三层交换机39三层交换机功能模型10.110.0.113/24GW:10.110.0.25410.110.1.69/24GW:10.110.1.25410.110.1.88/24GW:10.110.1.25410.110.2.200/24GW:10.110.2.254VLAN10010.110.0.254/24VLAN20010.110.1.254/24VLAN30010.110.2.254/2440第4章VLAN路由4.1VLAN路由原理4.2VLAN路由配置与实现内容介绍41单臂路由配置—交换机配置[SWA]vlan100[SWA-vlan100]portethernet0/1[SWA]vlan200[SWA-vlan200]portethernet0/2[SWA]interfaceethernet0/24[SWA-Ethernet0/24]portlink-typetrunk[SWA-Ethernet0/24]porttrunkpermitvlanallEthernet0/1Port24TrunkSWARTA42单臂路由配置—路由器配置[RTA]interfaceethernet0/1.1[RTA-Ethernet0/1.1]vlandot1qvid100[RTA-Ethernet0/1.1]ipaddress192.168.10.1255.255.255.0[RTA]interfaceethernet0/1.2[RTA-Ethernet0/1.2]vlandot1qvid200[RTA-Ethernet0/1.2]ipaddress192.168.20.1255.255.255.0Ethernet0/1Port24TrunkSWARTA43三层交换机配置VLAN100VLAN200IP:192.168.20.30GW:192.168.20.1IP:192.168.10.10GW:192.168.10.1Port2Port1SW