第 5 章配置虚拟局域网

第 5 章配置虚拟局域网

5.1 虚拟局域网简介

　虚拟局域网（ Virtual Local Area Network,VLAN ）是将局域网从逻辑上划分为多个子网，实现虚拟工作组的一种交换技术。　每一个 VLAN就是一个子网，也称为一个网段。同一个 VLAN中的主机可相互通信，不同 VLAN间的主机不能直接相互通信。在配置了 VLAN 接口地址后， VLAN间可实现相互通信。　利用 VLAN，可隔离 VLAN间的广播通信，缩小广播域。

5.2 VLAN 的分类

　 1.　静态 VLAN

　静态 VLAN就是明确指定各端口所属 VLAN的一种划分方法。也称为基于端口的 VLAN 。

　一个 VLAN的端口可以是同一台交换机的任意端口，也可分别来自不同的交换机端口。　 2.　动态 VLAN

　动态 VLAN是根据每个端口所连的计算机，动态设置端口所属 VLAN的划分方法。动态 VLAN使用较少。

5.3 Trunk 链路与封装协议

　 1.　Trunk链路　当一个 VLAN的所属端口来自两个不同的交换机时，这两台交换机的互联链路，必须采用 Trunk链路。　 Trunk链路允许不同 VLAN的流量共同通过。因此链路的流量压力较大，必须至少是 100M的端口，才能做为 Trunk链路的端口。　 Trunk链路如下图所示：


　 Trunk链路：


　 2.　Trunk链路的封装协议　由于 Trunk链路是各 VLAN流量的共同通道，必须有一种方法来标识这些数据帧各属于哪一个 VLAN 。

　 VLAN封装协议用于对流经 Trunk链路的数据帧进行打标封装，附加上 VLAN信息，以便交换机在接收到该数据帧后，可通过 VLAN标识，将数据帧转发到对应的 VLAN中去。　 VLAN 封装协议有国际标准的 IEEE　802.1Q 和

Cisco厂商标准的 ISL 。


　（ 1 ） IEEE　802.1Q封装协议　所附加的 VLAN识别信息，位于数据帧源 MAC地址与类型域之间，共 4 个字节。 IEEE　802.1Q对数据帧的封装过程如下图所示：


　（ 2 ） ISL封装协议　仅 Cisco的交换机和路由器支持。 ISL采取在数据帧的头部附加 26字节的 ISL包头，并在数据帧的尾部带上包括 ISL包头在内的整个数据帧进行计算后得到的 4 字节的 CRC校验值，因此，封装后共增加了30个字节的信息。

5.4 VTP 管理域

　 1.　何时需要创建 VTP管理域　只有当所创建的 VLAN 和 VLAN所属的端口中，分布在两台或多台交换机时，才有可能需要创建 VTP管理域。　利用 VTP管理域，可实现对 VLAN配置信息的自动管理。　 2.　VTP简介　 VTP （ VLAN　Trunking　Protocol ）是一个在建立了 Trunk链路的交换机之间，同步和传递 VLAN配置信息的协议，以在同一个 VTP管理域中维持 VLAN

配置的一致性。

5.4 VTP 管理域

　 2.　VTP简介　 VTP 有 Server 、 Clinet 和 Transparent三种工作模式，这些工作模式决定了是否允许指定的交换机管理 VLAN 、 VTP如何传送和同步 VLAN配置信息。（ 1 ） Server模式　 Server模式是交换机默认的工作模式，允许创建、修改和删除本地 VLAN数据库中的 VLAN，并允许设置一些对整个 VTP域的配置参数。

5.4 VTP 管理域

（ 1 ） Server模式　在对 VLAN 进行创建、修改和删除操作之后， VLAN配置信息的变化，会自动传递到 VTP域中处于 Server 或 Client模式的其它交换机，以实现对VLAN配置信息的同步。　另外，处于 Server模式的交换机，也可以接收同一个 VTP域中，其它交换机发送来的同步信息。

5.4 VTP 管理域

（ 2 ） Client模式　处于该工作模式的交换机不能创建、修改和删除VLAN。它主要通过 VTP域内其它的交换机的 VLAN

配置信息来同步和更新自己的 VLAN配置。（ 3 ） Transparent模式　可以创建、修改和删除 VLAN，但对 VLAN配置的变化，不会传播给其它交换机，即仅对处于透明模式的交换机自身有效。

5.4 VTP 管理域

3. 创建 VTP 管理域

　（ 1）创建 VTP管理域　命令： vtp　domain　domain_name

　示例：　 S3550#vlan　database

　 S3550(vlan)#vtp　domain　cqddvtp

　　VTP　domain　cqddvtp　modified.

　 S3550(vlan)#

5.4 VTP 管理域

3. 创建 VTP 管理域

　（ 2）设置 VTP模式　命令： vtp　server|client|transparent

　（ 3）查看 VTP信息　命令： show　vtp　status

5.5 VLAN 的创建与配置

5.5.1 配置案例

　参见教材第 169 页的例 5.1。5.5.2 创建 VLAN

　 1.　VLAN的创建命令　命令： vlan　vlan-id　name　vlan-name

　若要创建编号为 10 的 VLAN，则创建命令为 vlan　

10

　另外，在创建 VLAN时，还可给 VLAN取一个标识名称。　例如， c3550(vlan)#vlan　 10　 name　

teachergroup

　 2.　配置实例参见教材第 171 页。


5.5.3 划分 VLAN 端口

　 1.　VLAN端口的划分　 VLAN端口的划分就是将指定的端口，划分指派到各自所属的 VLAN 。

　划分方法分为二步，第一步是选择要划分指派的端口，第二步，使用 switchport　access　vlan　vlan-id

命令进行划分指派。


5.5.3 划分 VLAN 端口

　 2.　配置实例　 S3560#config　t

　 S3560(config)#int　range　fa0/2　–　14

　 S3560(config-if)#switchport　access　vlan　10

　 S3560(config-if)#int　range　fa0/15　–　20


　 S3560(config-if)#int　range　fa0/21　–　24



5.5.4 配置 VLAN 子接口

　 1.　VLAN子接口简介　每一个 VLAN 均有一个虚拟的 VLAN子接口，通过给该子接口配置接口 IP地址，可实现 VLAN间的相互通信。配置接口地址后，由于各 VLAN在同一台交换机上，它们属于直连，可直接相互通信，不需要用户配置路由。



　 2.　VLAN子接口的配置项　对 VLAN子接口的配置，可配置两个方面，即接口IP地址和配置指定 DHCP 服务器的地址。　为 VLAN子接口配置指定 DHCP 服务器的地址后，该 VLAN网段就可实现动态 IP地址的分配。



　 3.　VLAN子接口的配置命令　 interface　vlan　vlan-id

　 ip　address　address netmask

　 ip　helper-address　dhcp-server-address

　 no　shutdown



　 4.　配置实例S3560(config)#int　vlan　10

S3560(config-if)#ip　 address　 192.168.1.1　

255.255.255.0

S3560(config-if)#int　vlan　20


255.255.255.0

S3560(config-if)#int　vlan　30


255.255.255.0

5.6 配置 Trunk 链路

5.6.1 配置案例

　参见教材第 174 页的例 5.2。5.6.2 Trunk 链路的配置方法　 1.　配置交换机端口的工作模式　交换机端口的工作模式有 access 和 trunk两种，对于 Trunk链路两端的端口，工作模式必须设置为trunk。　配置命令： switchport　mode　access|trunk

　 2.　配置 Trunk链路封装协议　 switchport　trunk　encapsulation　isl|dot1q


5.6.2 Trunk 链路的配置方法　 3.　配置 Trunk链路允许通过的 VLAN

　（ 1）绝对指定方式　 switchport　trunk　allowed　vlan　vlanlist

　若要允许所有 VLAN通过，则配置命令为：　 switchport　trunk　allowed　vlan　all

　若要允许 vlan　1 、 vlan　10 、 vlan　20 和 vlan　

30通过，则命令为：　 switchport　trunk　allowed　vlan　1,10,20,30


5.6.2 Trunk 链路的配置方法　 3.　配置 Trunk链路允许通过的 VLAN

　（ 2）相对指定方式　默认允许通过的 VLAN 号为 1002-1005 和 VLAN　

1。可在此基础上增加或删除不允许通过的 VLAN 号。　指定不允许通过的 VLAN，配置命令：　 switchport　 trunk　 allowed　 vlan　 remove　

vlanlist

　增加允许通过的 VLAN，配置命令：　 switchport　trunk　allowed　vlan　add　vlanlist


5.6.3 案例的配置实现　 1.　配置接入层交换机　配置内容：创建和划分 VLAN　10 和 VLAN　20，配置 Fa0/24 为 trunk端口。　 2.　配置汇聚层交换机　配置内容：创建 VLAN　10 和 VLAN　20 ，配置Fa0/24 为 Trunk口，并配置 VLAN子接口的 IP地址。　 3.　校验配置结果

5.7 单臂路由器的配置与应用

应用场合：只有二层交换机和路由器，要划分多个网段，并要实现网段间的相互通信的应用场合。5.7.1 应用案例　参见教材第 177 页的例 5.3。

5.7 单臂路由器的配置与应用

5.7.2 单臂路由器的实现方法　 1.　网络拓扑结构分析

5.7.2 单臂路由器的实现方法

　 2.　实现方法　 VLAN的划分在二层交换机上完成，由于不支持路由功能，故二层交换机无法提供这些 VLAN的虚拟子接口，无法实现 VLAN间的相互通信。　可利用外置的路由器的路由功能，来实现 VLAN间的相互通信。实现方法是：二层交换机与路由器采用Trunk链路互联，在路由器的互联端口通过划分子接口，来作为各 VLAN的虚拟子接口使用。


　 3.　创建子接口　 Cisco三层交换机和路由器支持创建子接口，即在一个物理接口上，根据应用的需要，创建出多个逻辑子接口，其创建方法是利用选择端口的命令，选择相应的子接口即可。　例如，若物理接口为 Fa0/1，则子接口分别为：Fa0/1.1 、 Fa0/1.2 、 Fa0/1.3…


　 4.　配置子接口的封装协议和所属 VLAN

　创建子接口，实际上就是先选中该子接口，然后对该子接口进行配置即可。　对子接口的配置主要是配置 Trunk封装协议和该子接口所属的 VLAN，即作为哪一个 VLAN的虚拟子接口，以及该子接口的 IP地址。　配置子接口的封装协议和所属 VLAN的配置命令为：　 encapsulation　dot1Q|isl　vlan-id


　例如：若要配置 Fa0/1.1子接口采用 dot1Q封装协议，用作 VLAN　10的虚拟子接口，并配置接口地址为 192.168.1.1/24，则配置命令为：Router(config)#int　fa0/1.1

Router(config-if)#encapsulation　dot1Q　10Router(config-subif)#ip address 192.168.1.1

255.255.255.0

　经过以上配置后， VLAN 10 的网关地址就是192.168.1.1 。

5.7.3 案例的配置实现

　参见教材第 180 页至第 181 页。

5.8 华为交换机 VLAN 的创建与配置

　 1.　创建 VLAN

　命令： vlan vlan-id

　　华为和华三交换机也使用 vlan 命令来创建VLAN，但不支持利用 name来为该 VLAN指定描述文字。　华为和华三可使用单独的 description命令，来为VLAN指定描述文字，用于描述说明该 VLAN的用途。　 [Quidway]vlan　20

　 [Quidway-vlan20]description　studentgroup

　删除 VLAN使用命令： undo　vlan　vlan-id


　 2.　划分 VLAN端口　 Cisco交换机一次可选择一个或多个连续的端口，华为和华三交换机无法一次性选择多个连续的端口。但可使用其它方法来实现一次性划分多个端口，指派其属于某一个 VLAN 。

　（ 1）一次划分一个端口　首先选择该端口，然后使用 port　 access　 vlan　

vlan-id命令进行指派。这与 Cisco相同。


　 2.　划分 VLAN端口（ 2）一次划分指派多个端口　配置方法：首先选择端口要指派到的目标 VLAN，然后指定属于该 VLAN的端口范围。　配置命令：　 vlan　vlan-id

　 port　start-port　to　end-port


　例如：若要将交换机的 E0/2 至 E0/23 划分到VLAN　20中，则配置命令为：[Quidway]int　vlan　20

[Quidway-vlan20]port　e0/2　to　e0/23

3.　配置 VLAN子接口　配置方法与 Cisco相同，只是选择子接口的命令和指定 DHCP 服务器地址的命令不相同。


3.　配置 VLAN子接口　配置命令：　 interface　vlan-interface　vlan-id

　 ip　address　ip-address netmask

　 ip　relay　address　dhcp-server-ip-address

　 dhcp　select　relay


4.　配置 Trunk链路　华为和华三交换机和路由器均只支持 dot1Q封装协议，这是默认的协议，不用再配置指定，故没有配置指令，不用再配置指定。　配置端口的工作模式为 Trunk，华为和华三使用：　 port　link-type　trunk

　取消 Trunk模式，恢复为 Access模式，使用命令：　 undo　port　link-type


4.　配置 Trunk链路　指定 Trunk链路允许通过的 VLAN，配置命令：　 port　trunk　permit　vlan　vlan-list

　配置指定允许所有的 VLAN通过，配置命令：　 trunk　permit　vlan　alla

　例如，若要配置指定 E0/24 为 Trunk端口，允许所有 VLAN通过，则配置命令为：　 [Quidway]#int　e0/24

　 [Quidway-Ethernet0/24]port　link-type　trunk

[Quidway-Ethernet0/24]port　 trunk　 permit　 vlan　

all

5.9 校园网 VLAN 的划分与配置

5.9.1　　汇聚层交换机 VLAN划分策略　每一幢楼需要划分多少个网段，就在汇聚层交换机上创建多少个 VLAN，并配置 VLAN接口的 IP地址。　根据各网段的接入层交换机的数量，在汇聚层交换机上，划分多少个端口属于该 VLAN 。　汇聚层交换机的一个端口，用于连接一个接入层交换机，接入层交换通常不用配置。它连接在汇聚层交换机的端口属于哪一个 VLAN，则该接入层交换机上所接入的用户，就属于哪一个 VLAN 。

5.9 校园网 VLAN 的划分与配置

5.9.2　　配置教学楼 VLAN

　对于该网络工程的各幢楼的汇聚层交换机的配置，参见教材第 184 页至第 186 页。

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第 5 章 配置虚拟局域网

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