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1、虚拟局域网组网技术,VLAN的应用背景及实现功能,【背景描述】 某企业有两个主要部门：技术部和销售部，其中销售部门的个人计算机系统分散连接，也就有一名销售部的工作人员在技术部的办公室，他的电脑连接在技术部的交换机上。技术部之间、销售部之间需要相互进行通信，但为了数据安全起见，技术部和销售部需要进行相互隔离。 【拓扑图如下：】,技术需求,同一个部门的主机在同一个局域网上，并且部门内的数据流量不希望其他部门收到，也不希望干扰其他部门，也就是要求同一个部门在同一个“广播域”上。 显然对于以上的物理拓扑，所有主机通过交换机相连，处在同一个广播域（没有划分VLAN的交换机上的各个端口上的设备分别属于不同
2、的冲突域，每一交换端口构成一个冲突域，但同属于一个广播域）。如A1和A3之间的广播，A2、B1、B2也会收到，这不是我们所希望的。,不加限制，会产生广播风暴问题,广播,VLAN简介,冲突域和广播域 交换机能隔离冲突域，但不能隔离广播域，通过多个交换机连接在一起的所有计算机都在一个广播域中，任何一台计算机发送的广播包，其他计算机都会收到，这样大大降低了带宽的利用率。 VLAN（Virtual LAN）可以隔离广播域，VLAN工作在OSI模型的第2层，是交换机端口的逻辑组合。 VLAN的主要优点 广播风暴防范 安全 性能提高 提高管理效率,VLAN的划分,基于端口的VLAN 在这种定义方法中，某个
3、交换机上的端口（例如端口1、3、5）构成VLAN A，而该交换机上的其他端口构成VLAN B。早期基于端口的VLAN成员只能位于一个交换机中。第二代基于端口的VLAN支持多个交换机，例如交换机X上的端口1和端口2与交换机Y上的端口3和端口4构成一个VLAN。 基于MAC地址的VLAN 在这种定义方法中，若干个MAC地址构成VLAN成员。用户属于哪个VLAN由其网卡中的MAC地址决定。,Trunk简介,VLAN可以把在同一个交换机上端口组合成一个VLAN，也可以不同交换机上的端口组合成一个VLAN。当一个VLAN跨过不同的交换机时，在同一个VLAN上但是接在不同的交换机上的计算机如何实现通信？,
4、VLAN 2,VLAN 1,VLAN 1,VLAN 2,VLAN标记技术,直观的方法是为每一个VLAN增加连线，这样多个VLAN会占用太多接口。 可以采用Trunk技术实现跨交换机的VLAN内通信，Trunk技术使得在一条物理线路上可以传递多个VLAN的信息。 为了区别多个VLAN的数据帧，需要某种标记技术。有两种常见的Trunk帧标记技术：ISL和IEEE 802.1Q。 ISL技术在原有的帧上重新加了一个帧头，并重新生产了帧校验序列（FCS）。ISL是思科特有的技术。 IEEE 802.1Q技术是在原有帧的源MAC地址字段后插入4字节的标记字段，同时用心的CRC字段替代了原有的CRC字段。
5、IEEE 802.1Q是国际标准。,采用ISL的Trunk,使用ASIC执行 对计算机透明，计算机看不到ISL头部 可以在交换机与交换机之间、交换机与路由器之间使用,ISL帧格式,封装技术（Encapsulated） 协议无关的（Protocol independent） 将原有的帧封装在新的帧中,采用802.1Q的Trunk,802.1Q帧格式,标记技术（Tagged） 协议相关的（Protocol dependent） 在原有帧中添加一个字段,采用Trunk技术实现了VLAN的跨计算机通信,VLAN 2,VLAN 1,VLAN 1,VLAN 2,带有VLAN 1标签的以太网帧,带有VLAN
6、 2标签的以太网帧,不带VLAN标签的 以太网帧,DTP（Dynamic Trunk Protocol）简介,管理员可以手动指定交换机之间的链路是否形成Trunk，也可以让交换机自动协商，这个协议称为DTP，DTP还可以协商Trunk链路的封装类型。 配置了DTP的交换机会发送DTP协商包，或者对对方发送来的DTP包进行响应，双方最终商讨他们之间的链路是否形成Trunk，以及采用什么样的Trunk封装方式。 Cisco网络设备支持动态协商端口的工作状态。 根据动态协议的实现方式，Cisco网络设备接口有多种不同的工作模式。,交换机接口模式,cisco网络中，交换机在局域网中最终稳定状态的接口类
7、型主要有四种：access / trunk / multi / dot1q-tunnel。 1、access: 主要用来接入终端设备，如PC机、服务器、打印服务器等。 2、trunk: 主要用在连接其它交换机，以便在线路上承载多个VLAN。 3、multi: 在一个线路中承载多个vlan，但不像trunk，它不对承载的数据打标签。主要用于接入支持多vlan的服务器或者一些网络分析设备。现在基本不使用此类接口，在Cisco的网络设备中，也基本不支持此类接口了。 4、dot1q-tunnel: 用在Q-in-Q隧道配置中。,Cisco交换机接口模式的设置,1、switchport mode acc
8、ess：强制接口成为access接口，并且可以与对方主动进行协商，诱使对方成为access模式。 2、switchport mode trunk：强制接口成为trunk接口，并且主动诱使对方成为trunk模式，所以当邻居交换机接口为trunk/desirable/auto时会成为Trunk接口。 3、switchport mode dynamic desirable：主动协商建立trunk，发送并接收DTP信号。如果邻居交换机模式为trunk/desirable/auto之一，则接口将变成trunk接口。如果不能形成trunk模式，则工作在access模式。 4、switchport mode
9、 dynamic auto：被动协商建立trunk，只接收不发送DTP信号。当邻居接口为trunk/desirable之一时，才会成为trunk。如果不能形成trunk模式，则工作在access模式。 5、switchport nonegotiate：严格的说，这不算是种接口模式，它的作用只是阻止交换机接口发出DTP数据包，它必须与switchport mode trunk或者switchport mode access一起使用。 6、switchport mode dot1q-tunnel：配置交换机接口为隧道接口（非trunk），以便与用户交换机的trunk接口形成不对称链路。,VLAN实
10、验,【实验目的】 了解VLAN交换机的特性与应用场合 掌握VLAN交换机组网的基本配置方法 【实验环境】：模拟软件 Cisco Packet Tracer 5.2 Packet Tracer是思科公司为网络学员认证学习而开发的一套用来设计、配置和排除故障的网络模拟系统，目前最新版本为5.2。 该软件支持大量的设备仿真模型：路由器、交换机、无线网络设备、服务器、各种连接电缆、终端等，还能仿真各种模块，这在实际实验设备中是无法配置齐全的。 对设备均提供图型化和终端两种配置方法，各设备模型均有可视化的外观仿真。,VLAN实验内容,实验器材：3560交换机2台，PC机5台，连接线若干。 网络拓扑图如下
11、： 图中：A1、A2、A3连接在Switch1上，B1、B2连接在Switch2上。 假定应用场景是A1、A3属于技术部，B1、B2、A2属于销售部，要求同一部门的主机在同一个局域网上。,VLAN实验内容,交换机端口连接配置,主机IP地址配置,配置各台主机,配置主机IP地址 点击 主机 图标，在弹出的窗口中，点击“Desktop”选项卡，在“IP Configuration”里直接配置IP地址和子网掩码。 或者在“Command Prompt”里，输入命令 ipconfig ip_addr net_mask 配置完主机IP地址，回答【问题1】： 每台主机相互ping，查看哪些主机可以连通，哪些
12、不可以？为什么？ 注：可以用 ping -n 1 255.255.255.255 发起一个受限广播，（参数 -n 1指明只发送一次，免得默认发送4次受到干扰），观察都收到了哪些主机的回复？,在交换机上配置VLAN,VLAN配置如下：,点击 交换机 图标，在弹出的窗口中，点击“CLI”，进入交换机配置终端。,在Switch上创建VLAN,在Switch1上创建VLAN 进入特权模式： Switchenable 进入VLAN配置模式： Switch#vlan database Switch(vlan)#vlan 2 name tech Switch(vlan)#vlan 3 name sales
13、Switch(vlan)#exit 进入全局设置模式 Switch#configure terminal,在Switch上创建VLAN,将Switch1的各端口划分在VLAN中 Switch(config)#interface FastEthernet 0/1 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 2 Switch(config-if)#interface FastEthernet 0/2 Switch(config-if)#switchport mode access
14、 Switch(config-if)#switchport access vlan 3 Switch(config-if)#interface FastEthernet 0/3 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 2,在Switch上创建VLAN,配置与Switch2连接的Trunk接口 Switch(config-if)#interface FastEthernet 0/11 Switch(config-if)#switchport mode trunk 在Swit
15、ch2上创建VLAN Switchenable Switch#vlan database Switch(vlan)#vlan 3 name sales Switch(vlan)#exit Switch#configure terminal,在Switch上创建VLAN,将Switch2的各端口划分在VLAN中 Switch(config)#interface FastEthernet 0/1 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 3 Switch(config-if)#
16、interface FastEthernet 0/2 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 3 配置与Switch1连接的Trunk接口 Switch(config-if)#interface FastEthernet 0/11 Switch(config-if)#switchport mode trunk,实验结果,在Switch1上用 show vlan 查看VLAN信息 VLAN Name Status Ports - - - - 1 default active Fa0/4, Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7 Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10, F
