计算机网络技术与应用（第4版）课件 第7章 VLAN技术

第七章VLAN技术目录7.1VLAN基础7.2VLAN间路由7.3链路聚合7.4基本配置实验7.1.1VLAN概述VLAN（VirtualLocalAreaNetwork，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技术。VLAN内的主机可以直接通信，VLAN间的主机不能直接通信，从而将广播报文限制在一个VLAN内。PC3VLAN20PC2PC1123Switch145543Switch221数据帧数据帧VLAN10VLAN20PC4VLAN10VLAN帧格式TPID(0x8100)PRICFIVLANID16bit3bit1bit12bit目的MAC地址源MAC地址类型DataFCS原始以太网数据帧（无标记帧，Untagged帧）802.1QTag802.1Q帧（标记帧，Tagged帧）目的MAC地址源MAC地址类型DataFCSTag在此处插入802.1QTagTPID（标签协议标识符）：标识数据帧的类型，值为0x8100时表示802.1Q帧。PRI（优先级）：标识帧的优先级，主要用于QoS。CFI（标准格式指示符）：在以太网环境中，该字段的值为0。VLANID（VLAN标识符）：标识该帧所属的VLAN。PVIDPVID即PortVLANID，表示端口在缺省情况下所属的VLAN。缺省情况下，交换机每个端口的PVID都是1。交换机从对端设备收到的帧有可能是Untagged的数据帧，但所有以太网帧在交换机中都是以Tagged的形式来被处理和转发的，因此交换机必须给端口收到的Untagged数据帧添加上Tag。为了实现此目的，必须为交换机配置端口的缺省VLAN。当该端口收到Untagged数据帧时，交换机将给它加上该缺省VLAN的VLANTag。端口类型Access接口交换机上常用来连接用户PC、服务器等终端设备的接口。Access接口所连接的这些设备的网卡往往只收发无标记帧。Access接口只能加入一个VLAN。Trunk接口Trunk接口允许多个VLAN的数据帧通过，这些数据帧通过802.1QTag实现区分。Trunk接口常用于交换机之间的互联，也用于连接路由器、防火墙等设备的子接口。Hybrid接口Hybrid接口与Trunk接口类似，也允许多个VLAN的数据帧通过，这些数据帧通过802.1QTag实现区分。用户可以灵活指定Hybrid接口在发送某个（或某些）VLAN的数据帧时是否携带Tag。Access接口Trunk接口VLAN10VLAN10VLAN20VLAN20端口类型7.1.2VLAN的基础配置1.创建VLAN[Huawei]vlanvlan-id通过此命令创建VLAN并进入VLAN视图，如果VLAN已存在，直接进入该VLAN的视图。vlan-id是整数形式，取值范围是1～4094。[Huawei]vlanbatch{vlan-id1[to

vlan-id2]}通过此命令批量创建VLAN。其中：batch：指定批量创建的VLANID。vlan-id1：表示第一个VLAN的编号。vlan-id2：表示最后一个VLAN的编号。配置Access端口1.配置接口类型2.配置Access接口的缺省VLAN[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typeaccess在接口视图下，配置接口的链路类型为Access。[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]portdefaultvlanvlan-id在接口视图下，配置接口的缺省VLAN并同时加入这个VLAN。vlan-id：配置缺省VLAN的编号。整数形式，取值范围是1～4094。配置Trunk端口1.配置接口类型2.配置Trunk接口加入指定VLAN3.(可选)配置Trunk接口的缺省VLAN[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk在接口视图下，配置接口的链路类型为Trunk。[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan{{vlan-id1[tovlan-id2]}|all}在接口视图下，配置Trunk类型接口加入的VLAN。[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkpvidvlanvlan-id在接口视图下，配置Trunk类型接口的缺省VLAN。配置Hybrid端口1.配置接口类型2.配置Hybrid接口加入指定VLAN3.(可选)配置Hybrid接口的缺省VLAN[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typehybrid在接口视图下，配置接口的链路类型为Hybrid。[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]porthybriduntaggedvlan{{vlan-id1[tovlan-id2]}|all

}在接口视图下，配置Hybrid类型接口加入的VLAN，这些VLAN的帧以Untagged方式通过接口。[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]porthybridpvidvlanvlan-id在接口视图下，配置Hybrid类型接口的缺省VLAN。[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]porthybridtaggedvlan{{vlan-id1[tovlan-id2]}|all

}在接口视图下，配置Hybrid类型接口加入的VLAN，这些VLAN的帧以tagged方式通过接口。目录7.1VLAN基础7.2VLAN间路由7.3链路聚合7.4基本配置实验7.2.1VLAN路由的应用场景实际网络部署中一般会将不同IP地址段划分到不同的VLAN。同VLAN且同网段的PC之间可直接进行通信，无需借助三层转发设备，该通信方式被称为二层通信。VLAN之间需要通过三层通信实现互访，三层通信需借助三层设备。VLAN10VLAN20三层通信192.168.10.0/24192.168.20.0/24二层通信二层通信二层交换机7.2.2VLAN间路由的工作原理使用路由器物理接口单臂路由三层交换VLAN10VLAN20192.168.10.0/24192.168.20.0/24路由器23二层接口三层接口3322222二层交换机2使用路由器物理接口路由器三层接口作为网关，转发本网段前往其它网段的流量。路由器三层接口无法处理携带VLANTag的数据帧，因此交换机上联路由器的接口需配置为Access。路由器的一个物理接口作为一个VLAN的网关，因此存在一个VLAN就需要占用一个路由器物理接口。路由器作为三层转发设备其接口数量较少，方案的可扩展性太差。GE0/0/3Access(VLAN10）GE0/0/1Access(VLAN10）GE0/0/2Access(VLAN20)GE0/0/4Access(VLAN20)GE0/0/1192.168.10.254GE0/0/2192.168.20.254R1SW1VLAN10PC1192.168.10.2/24默认网关:192.168.10.254VLAN20PC2192.168.20.2/24默认网关:192.168.20.254单臂路由子接口（Sub-Interface）是基于路由器以太网接口所创建的逻辑接口，以物理接口ID+子接口ID进行标识，子接口同物理接口一样可进行三层转发。子接口不同于物理接口，可以终结携带VLANTag的数据帧。基于一个物理接口创建多个子接口，将该物理接口对接到交换机的Trunk接口，即可实现使用一个物理接口为多个VLAN提供三层转发服务。GE0/0/1Access(VLAN10）GE0/0/2Access(VLAN20)GE0/0/1.10192.168.10.254GE0/0/1.20192.168.20.254R1G0/0/24TrunkVLAN10

20SW1VLAN10PC1192.168.10.2/24默认网关:192.168.10.254VLAN20PC2192.168.20.2/24默认网关:192.168.20.254三层交换二层交换机（Layer2Switch）指的是只具备二层交换功能的交换机。三层交换机（Layer3Switch）除了具备二层交换机的功能，还支持通过三层接口（如VLANIF接口）实现路由转发功能。VLANIF接口是一种三层的逻辑接口，支持VLANTag的剥离和添加，因此可以通过VLANIF接口实现VLAN之间的通信。VLANIF接口编号与所对应的VLANID相同，如VLAN10对应VLANIF10。VLAN10VLAN20交换模块路由模块VLANIF10VLANIF20可直接内部通信三层交换机目录7.1VLAN基础7.2VLAN间路由7.3链路聚合7.4基本配置实验7.3.1链路聚合的应用场景随着网络规模不断扩大，用户对骨干链路的带宽和可靠性提出了越来越高的要求。在核心层设备负责数据的高速交换时，容易发生拥塞。在核心层部署链路聚合，可以提升整个网络的数据吞吐量，解决拥塞问题。7.3.2链路聚合模式链路聚合是把两台设备之间的多条物理链路聚合在一起，当作一条逻辑链路来使用。这两台设备可以是一对路由器、一对交换机，或者是一台路由器和一台交换机。一条聚合链路可以包含多条成员链路，在ARG3系列路由器和X7系列交换机上默认最多为8条。模式主要有：手工聚合模式LACP模式手工聚合模式手工模式：Eth-Trunk的建立、成员接口的加入均由手动配置，双方系统之间不使用LACP进行协商。正常情况下所有链路都是活动链路，该模式下所有活动链路都参与数据的转发，平均分担流量，如果某条活动链路故障，链路聚合组自动在剩余的活动链路中平均分担流量。当聚合的两端设备中存在一个不支持LACP协议时，可以使用手工模式。SW1SW2Eth-TrunkSSSSSSSS活动接口SLACP模式LACP模式：采用LACP协议的一种链路聚合模式。设备间通过链路聚合控制协议数据单元（LinkAggregationControlProtocolDataUnit，LACPDU）进行交互，通过协议协商确保对端是同一台设备、同一个聚合接口的成员接口。LACPDU报文中包含设备优先级、MAC地址、接口优先级、接口号等。LACPDULACPDU设备优先级MAC地址接口优先级接口号……SW1SW2SSSSSSLACP模式Eth-Trunk链路聚合接口链路聚合接口SS7.3.3链路聚合配置手工聚合配置（二层链路聚合）[SWA]interfaceEth-Trunk1#创建了一个Eth-Trunk口，并且进入该Eth-Trunk口视图[SWA-Eth-Trunk1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[SWA-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk1[SWA-GigabitEthernet0/0/1]interfaceGigabitEthernet0/0/2[SWA-GigabitEthernet0/0/2]eth-trunk17.3.3链路聚合配置手工聚合配置（三层链路聚合）[RTA]interfaceeth-trunk1[RTA-Eth-Trunk1]undoportswitch[RTA-Eth-Trunk1]ipaddress100.1.1.124[RTA-Eth-Trunk1]quit[RTA]interfaceGigabitEthernet0/0/1[RTA-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk1[RTA-GigabitEthernet0/0/1]quit[RTA]interfaceGigabitEthernet0/0/2[RTA-GigabitEthernet0/0/2]eth-trunk1[RTA-GigabitEthernet0/0/2]quit7.3.3链路聚合配置LACP模式配置[SWA]interfaceEth-Trunk1#创建了一个Eth-Trunk口，并且进入该Eth-Trunk口视图[SWA-Eth-Trunk1]modelacp-static[SWA-Eth-Trunk1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[SWA-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk1[SWA-GigabitEthernet0/0/1]interfaceGigabitEthernet0/0/2[SWA-GigabitEthernet0/0/2]eth-trunk1[SWA]lacppriority0#设置优先级[SWA-Eth-Trunk1]maxactive-linknumber2设置最大激活链路数为2[SWA-GigabitEthernet0/0/1]lacppriority60000[SWA-GigabitEthernet0/0/1]interfaceEth-Trunk1[SWA-Eth-Trunk1]lacppreemptenable开启抢占机制目录7.1VLAN基础7.2VLAN间路由7.3链路聚合7.4基本配置实验实验拓扑如图所示，某公司要求PC1、PC2、PC4属于VLAN10，并且属于10.1.1.0/24网段；PC3与PC5属于VLAN20，并且属于10.1.2.0/24网段。[LSW2]vlanbatch1020[LSW2]interfacee0/0/1[LSW2-Ethernet0/0/1]portlink-typeaccess[LSW2-Ethernet0/0/1]portdefaultvlan10[LSW2-Ethernet0/0/1]interfacee0/0/2[LSW2-Ethernet0/0/2]portlink-typeaccess[LSW2-Ethernet0/0/2]portdefaultvlan10[LSW2-Ethernet0/0/2]interfacee0/0/3[LSW2-Ethernet0/0/3]portlink-typeaccess[LSW2-Ethernet0/0/3]portdefaultvlan20[LSW2-Ethernet0/0/3]interfacee0/0/4[LSW2-Ethernet0/0/4]portlink-typetrunk[LSW2-Ethernet0/0/4]porttrunkallow-passvlan1020[LSW2-Ethernet0/0/4]interfacee0/0/5[LSW2-Ethernet0/0/5]portlink-typetrunk[LSW2-Ethernet0/0/5]porttrunkallow-passvlan1020LSW2