【《基于HUAWEI-eNSP的校园网的VLAN 划分及参数配置分析案例》3000字】

基于HUAWEI-eNSP的校园网的VLAN划分及参数配置分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u27966基于HUAWEI-eNSP的校园网的VLAN划分及参数配置分析案例 1235401.1VLAN划分 1117751.2VLAN配置 241031.3核心交换机配置 324041.3.1核心交换机配置GVRP 318251.3.2配置Trunk 4143051.3.3创建vlan及端口划分 5126521.3.4配置IP 6174941.3.5配置MSTP 6256371.3.6配置VRRP 7137001.3.7配置DHCP 9163051.3.8路由配置 10133701.4配置汇聚交换机 10132161.5接入交换机配置 111.1VLAN划分VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）称为虚拟局域网，是指在逻辑上将物理的LAN分成不同小的逻辑子网，每一个逻辑子网就是一个单独的播域。简单地说，就是将一个大的物理的局域网（LAN）在交换机上通过软件划分成若干个小的虚拟的局域网（VLAN）。因为交换机通信的原理就是要通过“广播”来发现通往的目的MAC地址，以便在交换机内部的MAC数据库建立MAC地址表，而广播不能跨越不同网段[3]。[3]梁广民，王隆杰编著.思科网络实验室CCNP(交换技术)实验指南.电子工业出版社，2020年5月.42-52LAN技术的出现，使得管理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中，即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。VLAN除了能将网络划分为多个广播域，从而有效地控制广播风暴的发生，以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外，还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问[3]梁广民，王隆杰编著.思科网络实验室CCNP(交换技术)实验指南.电子工业出版社，2020年5月.42-52[4]（美）戴伊（Dye,M.A.），（美）麦克唐纳（McDonald,R.）,(美)鲁菲（Rufi,A.W.）著.思科网络技术学院教程.CCNAExploration：网络基础知识.人民邮电出版社，2019年1月.46-88VLAN基本上可以看成一个广播域，在物理网络的基础上，能根据需要灵活地设置出许多逻辑网络，从而摆脱了物理地域限制，以及因为位于布线柜或者路由器附近而造成的对用户组的限制，能根据用户实际需要灵活地建立逻辑的专用网络，使网络更安全、更便于管理、更畅通和带宽更有保证。根据学院校园网使用实际情况，提出校园网VLAN的建设规划，见表2-1。表4-1VLAN规划表子网名称IP网段默认网关备注服务器群200.100.1.0/24200.100.1.1Vlan200学生宿舍172.21.46.0/24172.21.46.1Vlan46实验楼172.21.36.0/24172.21.36.1Vlan36教学楼172.21.21.0/24172.21.21.1Vlan21图书馆172.21.16.0/24172.21.16.1Vlan16办公楼172.21.11.0/24172.21.11.1Vlan11信息楼172.21.41.0/24172.21.41.1Vlan41教学管理用房172.21.76.0/24172.21.76.1Vlan76食堂172.21.81.0/24172.21.81.1Vlan81体育馆172.21.81.0/24172.21.81.1Vlan84多功能厅172.21.87.0/24172.21.87.1Vlan871.2VLAN配置交换机分为二层交换机和三层交换机两种类型，其中二层交换机的工作原理是：（1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的[5]；[5]梁广民，王隆杰编著.思科网络实验室CCNP(路由技术)实验指南.电子工业出版社，2019年3月.77-82[5]梁广民，王隆杰编著.思科网络实验室CCNP(路由技术)实验指南.电子工业出版社，2019年3月.77-82[6]孙江宏主编.局域网组建及应用培训教程[M].北京:清华大学出版社,2018.6[7]刘正勇主编.校园网系统集成技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2018.6[8]赵松涛主编.网络技术基础教程[M].北京:人民邮电出版社,2019.6[9]刘小辉主编.网络硬件完全手册[M].重庆:重庆大学出版社,2017.5[10]张公忠主编.现代网络技术教程[M].上海:电子工业出版社,2020.1[11]谭珂主编.局域网组建与管理实手册[M].北京:中国青年出版社,2018.2[12]林瑞初.计算机网络工程基础[M].北京:清华大学出版社,2018.3[13]林全新，周围等《计算机网络工程[M].北京:人民邮电出版社,2019.5[14]赵腾任，孙江宏《网络工程与综合布线培训教程[M].北京:清华大学出版社,2019.5（3）如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上；（4）如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。可以看出二层交换机没有路由功能，当不同的子网进行通信是要借助路由器实现数据包的转发，所以当子网数量较多时，路由器的接口数量就成了一个瓶颈，而三层交换机就能解决这一缺点。三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发，加入路由功能也是为这个目的服务的。因此具有路由功能的快速转发的三层交换机就成为首选。核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输,核心层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。网络的控制功能最好尽量少在核心层上实施。核心层一直被认为是所有流量的最终承受者和汇聚者，所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格。基于端口vlan的划分这是最常应用的一种VLAN划分方法，应用也最为广泛、最有效，目前绝大多数VLAN协议的交换机都提供这种VLAN配置方法。这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的交换端口来划分的，它是将VLAN交换机上的物理端口和VLAN交换机内部的PVC（永久虚电路）端口分成若干个组，每个组构成一个虚拟网，相当于一个独立的VLAN交换机。从这种划分方法本身我们可以看出，这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单，只要将所有的端口都定义为相应的VLAN组即可[6]。适合于任何大小的网络。它的缺点是如果某用户离开了原来的端口，到了一个新的交换机的某个端口，必须重新定义。1.3核心交换机配置1.3.1核心交换机配置GVRP所有交换机都通过中继线相连，在核心交换机上设置了一个管理域，校园网上所有的交换机都加入该域，这样同一管理域中的所有交换机就能够了解彼此的VLAN列表。交换机HX1配置（HX2同）如图4-1所示：图4-1GVRP配置设置该交换机接口为normal模式是指允许在本交换机上创建、修改、删除VLAN及其它一些对整个GVRP的配置参数，同步本GVRP中其它交换机传递来的最新的VLAN信息；normal模式可以传送本交换机创建的VLAN，可以把本交换机的VLAN传输到其他配有normal类型的trunk端口，也可以接收对端交换机创建的VLAN，HX2交换机配置同上，其他分支交换机也设置为normal模式。1.3.2配置TrunkTrunk是一个在交换机之间、交换机与路由器之间传递VLAN信息和VLAN数据流的协议，将交换机之间直接相连的端口配置为Trunk模式，就可跨越交换机进行整个网络的VLAN设置。HX1交换机配置如图4-2所示（HX2同）：图4-2Trunk配置1.3.3创建vlan及端口划分在交换机上建立VLAN信息，它就会通过GVRP通告所有配置了GVRP的交换机。另外，在相应的交换机上配置将各自的端口划入各个VLAN。配置如图4-3所示：图4-3vlan及端口划分配置1.3.4配置IP为了实现VLAN间的三层交换，再给各VLAN分配相应的IP地址。采用分配静态IP地址的方法，在核心交换机上设置如图4-4所示：图4-4IP配置1.3.5配置MSTPMSTP是一种多生成树协议，可以允许在一个交换环境中运行有多个生成树，每个生成树都称之为一个实例，实例时间的生成树之间彼此都是独立的。一个实例相当于是一棵树，实例越多生成树也就越多。在大部分的情况下，运行多个生成树实例的好处就是在于链路上的负载均衡，运行两个或者多个生成树实例时，就可以实现负载均衡了，同时又可以节约系统的开销。HX1、HX2、JXL、BGL、XXL交换机配置如图4-5所示：图4-5MSTP公共配置MSTP主备根桥配置如图4-6所示：图4-6MSTP主备根桥配置1.3.6配置VRRPVRRP是一种虚拟路由冗余协议，可以解决在局域网中配置的静态网关出现单点失效的一种路由协议。通过配置出口网关的备份，可以保证出口网关的高可靠性。主交换机失效后，备份交换机能够立即顶替主交换机的工作，从而保证数据的不丢失，提高网络的稳定性。HX1配置如图4-7所示：图4-7HX1VRRP配置HX2配置如图4-8所示：图4-8HX2VRRP配置1.