虛擬局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù).ppt

1、虛擬局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù),VLAN的應(yīng)用背景及實(shí)現(xiàn)功能,背景描述】 某企業(yè)有兩個(gè)主要部門：技術(shù)部和銷售部，其中銷售部門的個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分散連接，也就有一名銷售部的工作人員在技術(shù)部的辦公室，他的電腦連接在技術(shù)部的交換機(jī)上。技術(shù)部之間、銷售部之間需要相互進(jìn)行通信，但為了數(shù)據(jù)安全起見，技術(shù)部和銷售部需要進(jìn)行相互隔離。 【拓?fù)鋱D如下：,技術(shù)需求,同一個(gè)部門的主機(jī)在同一個(gè)局域網(wǎng)上，并且部門內(nèi)的數(shù)據(jù)流量不希望其他部門收到，也不希望干擾其他部門，也就是要求同一個(gè)部門在同一個(gè)“廣播域”上。 顯然對(duì)于以上的物理拓?fù)?，所有主機(jī)通過交換機(jī)相連，處在同一個(gè)廣播域（沒有劃分VLAN的交換機(jī)上的各個(gè)端口上的設(shè)備分別屬于不同的沖

2、突域，每一交換端口構(gòu)成一個(gè)沖突域，但同屬于一個(gè)廣播域）。如A1和A3之間的廣播，A2、B1、B2也會(huì)收到，這不是我們所希望的,不加限制，會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴問題,廣播,需求導(dǎo)致了VLAN的產(chǎn)生,需要有一種辦法，在盡量不改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)固有配置的前提下，通過靈活的、標(biāo)準(zhǔn)的、基于軟件的做法將具有相同需求的用戶放到一起，使之就象在一個(gè)LAN中那樣工作。 它不但能夠在物理上使網(wǎng)絡(luò)延伸，還能使對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施更靈活強(qiáng)大的控制功能成為可能。 VLAN的出現(xiàn)使之成為可能,VLAN簡(jiǎn)介,沖突域和廣播域 交換機(jī)能隔離沖突域，但不能隔離廣播域，通過多個(gè)交換機(jī)連接在一起的所有計(jì)算機(jī)都在一個(gè)廣播域中，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送的廣播包，其他計(jì)算

3、機(jī)都會(huì)收到，這樣大大降低了帶寬的利用率。 VLAN（Virtual LAN）可以隔離廣播域，VLAN工作在OSI模型的第2層，是交換機(jī)端口的邏輯組合。 VLAN的主要優(yōu)點(diǎn) 廣播風(fēng)暴防范 安全 性能提高 提高管理效率,VLAN的劃分,基于端口的VLAN 在這種定義方法中，某個(gè)交換機(jī)上的端口（例如端口1、3、5）構(gòu)成VLAN A，而該交換機(jī)上的其他端口構(gòu)成VLAN B。早期基于端口的VLAN成員只能位于一個(gè)交換機(jī)中。第二代基于端口的VLAN支持多個(gè)交換機(jī)，例如交換機(jī)X上的端口1和端口2與交換機(jī)Y上的端口3和端口4構(gòu)成一個(gè)VLAN。 基于MAC地址的VLAN 在這種定義方法中，若干個(gè)MAC地址構(gòu)成V

4、LAN成員。用戶屬于哪個(gè)VLAN由其網(wǎng)卡中的MAC地址決定,Trunk簡(jiǎn)介,VLAN可以把在同一個(gè)交換機(jī)上端口組合成一個(gè)VLAN，也可以不同交換機(jī)上的端口組合成一個(gè)VLAN。當(dāng)一個(gè)VLAN跨過不同的交換機(jī)時(shí)，在同一個(gè)VLAN上但是接在不同的交換機(jī)上的計(jì)算機(jī)如何實(shí)現(xiàn)通信,VLAN 2,VLAN 1,VLAN 1,VLAN 2,VLAN標(biāo)記技術(shù),直觀的方法是為每一個(gè)VLAN增加連線，這樣多個(gè)VLAN會(huì)占用太多接口。 可以采用Trunk技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN內(nèi)通信，Trunk技術(shù)使得在一條物理線路上可以傳遞多個(gè)VLAN的信息。 為了區(qū)別多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)幀，需要某種標(biāo)記技術(shù)。有兩種常見的Trun

5、k幀標(biāo)記技術(shù)：ISL和IEEE 802.1Q。 ISL技術(shù)在原有的幀上重新加了一個(gè)幀頭，并重新生產(chǎn)了幀校驗(yàn)序列（FCS）。ISL是思科特有的技術(shù)。 IEEE 802.1Q技術(shù)是在原有幀的源MAC地址字段后插入4字節(jié)的標(biāo)記字段，同時(shí)用心的CRC字段替代了原有的CRC字段。IEEE 802.1Q是國際標(biāo)準(zhǔn),采用ISL的Trunk,使用ASIC執(zhí)行 對(duì)計(jì)算機(jī)透明，計(jì)算機(jī)看不到ISL頭部 可以在交換機(jī)與交換機(jī)之間、交換機(jī)與路由器之間使用,ISL幀格式,封裝技術(shù)（Encapsulated） 協(xié)議無關(guān)的（Protocol independent） 將原有的幀封裝在新的幀中,采用802.1Q的Trunk,8

6、02.1Q幀格式,標(biāo)記技術(shù)（Tagged） 協(xié)議相關(guān)的（Protocol dependent） 在原有幀中添加一個(gè)字段,采用Trunk技術(shù)實(shí)現(xiàn)了VLAN的跨計(jì)算機(jī)通信,VLAN 2,VLAN 1,VLAN 1,VLAN 2,帶有VLAN 1標(biāo)簽的以太網(wǎng)幀,帶有VLAN 2標(biāo)簽的以太網(wǎng)幀,不帶VLAN標(biāo)簽的 以太網(wǎng)幀,DTP（Dynamic Trunk Protocol）簡(jiǎn)介,管理員可以手動(dòng)指定交換機(jī)之間的鏈路是否形成Trunk，也可以讓交換機(jī)自動(dòng)協(xié)商，這個(gè)協(xié)議稱為DTP，DTP還可以協(xié)商Trunk鏈路的封裝類型。 配置了DTP的交換機(jī)會(huì)發(fā)送DTP協(xié)商包，或者對(duì)對(duì)方發(fā)送來的DTP包進(jìn)行響應(yīng)，雙方

7、最終商討他們之間的鏈路是否形成Trunk，以及采用什么樣的Trunk封裝方式。 Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持動(dòng)態(tài)協(xié)商端口的工作狀態(tài)。 根據(jù)動(dòng)態(tài)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方式，Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口有多種不同的工作模式,交換機(jī)接口模式,cisco網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)在局域網(wǎng)中最終穩(wěn)定狀態(tài)的接口類型主要有四種：access / trunk / multi / dot1q-tunnel。 1、access: 主要用來接入終端設(shè)備，如PC機(jī)、服務(wù)器、打印服務(wù)器等。 2、trunk: 主要用在連接其它交換機(jī)，以便在線路上承載多個(gè)VLAN。 3、multi: 在一個(gè)線路中承載多個(gè)vlan，但不像trunk，它不對(duì)承載的數(shù)據(jù)打標(biāo)簽。主

8、要用于接入支持多vlan的服務(wù)器或者一些網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)備?，F(xiàn)在基本不使用此類接口，在Cisco的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，也基本不支持此類接口了。 4、dot1q-tunnel: 用在Q-in-Q隧道配置中,Cisco交換機(jī)接口模式的設(shè)置,1、switchport mode access：強(qiáng)制接口成為access接口，并且可以與對(duì)方主動(dòng)進(jìn)行協(xié)商，誘使對(duì)方成為access模式。 2、switchport mode trunk：強(qiáng)制接口成為trunk接口，并且主動(dòng)誘使對(duì)方成為trunk模式，所以當(dāng)鄰居交換機(jī)接口為trunk/desirable/auto時(shí)會(huì)成為Trunk接口。 3、switchport mode d

9、ynamic desirable：主動(dòng)協(xié)商建立trunk，發(fā)送并接收DTP信號(hào)。如果鄰居交換機(jī)模式為trunk/desirable/auto之一，則接口將變成trunk接口。如果不能形成trunk模式，則工作在access模式。 4、switchport mode dynamic auto：被動(dòng)協(xié)商建立trunk，只接收不發(fā)送DTP信號(hào)。當(dāng)鄰居接口為trunk/desirable之一時(shí)，才會(huì)成為trunk。如果不能形成trunk模式，則工作在access模式。 5、switchport nonegotiate：嚴(yán)格的說，這不算是種接口模式，它的作用只是阻止交換機(jī)接口發(fā)出DTP數(shù)據(jù)包，它必須與s

10、witchport mode trunk或者switchport mode access一起使用。 6、switchport mode dot1q-tunnel：配置交換機(jī)接口為隧道接口（非trunk），以便與用戶交換機(jī)的trunk接口形成不對(duì)稱鏈路,VLAN實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?了解VLAN交換機(jī)的特性與應(yīng)用場(chǎng)合 掌握VLAN交換機(jī)組網(wǎng)的基本配置方法 【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】：模擬軟件 Cisco Packet Tracer 5.2 Packet Tracer是思科公司為網(wǎng)絡(luò)學(xué)員認(rèn)證學(xué)習(xí)而開發(fā)的一套用來設(shè)計(jì)、配置和排除故障的網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)，目前最新版本為5.2。 該軟件支持大量的設(shè)備仿真模型：路由器、交換機(jī)、

11、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、各種連接電纜、終端等，還能仿真各種模塊，這在實(shí)際實(shí)驗(yàn)設(shè)備中是無法配置齊全的。 對(duì)設(shè)備均提供圖型化和終端兩種配置方法，各設(shè)備模型均有可視化的外觀仿真,VLAN實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)器材：3560交換機(jī)2臺(tái)，PC機(jī)5臺(tái)，連接線若干。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下： 圖中：A1、A2、A3連接在Switch1上，B1、B2連接在Switch2上。 假定應(yīng)用場(chǎng)景是A1、A3屬于技術(shù)部，B1、B2、A2屬于銷售部，要求同一部門的主機(jī)在同一個(gè)局域網(wǎng)上,VLAN實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,交換機(jī)端口連接配置,主機(jī)IP地址配置,配置各臺(tái)主機(jī),配置主機(jī)IP地址 點(diǎn)擊 主機(jī) 圖標(biāo)，在彈出的窗口中，點(diǎn)擊“Desktop”選項(xiàng)卡，在“

12、IP Configuration”里直接配置IP地址和子網(wǎng)掩碼。 或者在“Command Prompt”里，輸入命令 ipconfig ip_addr net_mask 配置完主機(jī)IP地址，回答【問題1】： 每臺(tái)主機(jī)相互ping，查看哪些主機(jī)可以連通，哪些不可以？為什么？ 注：可以用 ping -n 1 255.255.255.255 發(fā)起一個(gè)受限廣播，（參數(shù) -n 1指明只發(fā)送一次，免得默認(rèn)發(fā)送4次受到干擾），觀察都收到了哪些主機(jī)的回復(fù),在交換機(jī)上配置VLAN,VLAN配置如下,點(diǎn)擊 交換機(jī) 圖標(biāo)，在彈出的窗口中，點(diǎn)擊“CLI”，進(jìn)入交換機(jī)配置終端,在Switch上創(chuàng)建VLAN,在Switc

13、h1上創(chuàng)建VLAN 進(jìn)入特權(quán)模式： Switchenable 進(jìn)入VLAN配置模式： Switch#vlan database Switch(vlan)#vlan 2 name tech Switch(vlan)#vlan 3 name sales Switch(vlan)#exit 進(jìn)入全局設(shè)置模式 Switch#configure terminal,在Switch上創(chuàng)建VLAN,將Switch1的各端口劃分在VLAN中 Switch(config)#interface FastEthernet 0/1 Switch(config-if)#switchport mode access Swi

14、tch(config-if)#switchport access vlan 2 Switch(config-if)#interface FastEthernet 0/2 Switch(config-if)#switchport mode access 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S

15、witch上創(chuàng)建VLAN,配置與Switch2連接的Trunk接口 Switch(config-if)#interface FastEthernet 0/11 Switch(config-if)#switchport mode trunk 在Switch2上創(chuàng)建VLAN Switchenable Switch#vlan database Switch(vlan)#vlan 3 name sales Switch(vlan)#exit Switch#configure terminal,在Switch上創(chuàng)建VLAN,將Switch2的各端口劃分在VLAN中 Switch(config)#inte

16、rface FastEthernet 0/1 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 3 Switch(config-if)#interface FastEthernet 0/2 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 3 配置與Switch1連接的Trunk接口 Switch(config-if)#interface FastEthernet 0/

17、11 Switch(config-if)#switchport mode trunk,實(shí)驗(yàn)結(jié)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, Fa0/12 Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16 Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20 Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23, Fa0/24 Gig0/1, Gig0/2 2 tech act

18、ive Fa0/1, Fa0/3 3 sales active Fa0/2 1002 fddi-default act/unsup 1003 token-ring-default act/unsup 1004 fddinet-default act/unsup 1005 trnet-default act/unsup VLAN Type SAID MTU Parent RingNo BridgeNo Stp BrdgMode Trans1 Trans2 - - - - - - - - - - - 1 enet 100001 1500 - - - - - 0 0 2 enet 100002 15

19、00 - - - - - 0 0 3 enet 100003 1500 - - - - - 0 0 1002 fddi 101002 1500 - - - - - 0 0 1003 tr 101003 1500 - - - - - 0 0 1004 fdnet 101004 1500 - - - ieee - 0 0 1005 trnet 101005 1500 - - - ibm - 0 0 Remote SPAN VLANs - Primary Secondary Type Ports - - -,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在Switch1上用 show interfaces FastEthernet 0

20、/1 switchport 查看端口信息 Name: Fa0/1 Switchport: Enabled Administrative Mode: static access Operational Mode: static access Administrative Trunking Encapsulation: dot1q Operational Trunking Encapsulation: native Negotiation of Trunking: Off Access Mode VLAN: 2 (tech) Trunking Native Mode VLAN: 1 (defaul

21、t) Voice VLAN: none Administrative private-vlan host-association: none Administrative private-vlan mapping: none Administrative private-vlan trunk native VLAN: none Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none Administrative private-vlan

22、 trunk private VLANs: none Operational private-vlan: none Trunking VLANs Enabled: All Pruning VLANs Enabled: 2-1001 Capture Mode Disabled Capture VLANs Allowed: ALL Protected: false Unknown unicast blocked: disabled Unknown multicast blocked: disabled Appliance trust: none,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在Switch1上用 show inter

23、faces FastEthernet 0/2 switchport 查看端口信息 Name: Fa0/2 Switchport: Enabled Administrative Mode: static access Operational Mode: static access Administrative Trunking Encapsulation: dot1q Operational Trunking Encapsulation: native Negotiation of Trunking: Off Access Mode VLAN: 3 (sales) Trunking Native

24、 Mode VLAN: 1 (default) Voice VLAN: none Administrative private-vlan host-association: none Administrative private-vlan mapping: none Administrative private-vlan trunk native VLAN: none Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none Admini

25、strative private-vlan trunk private VLANs: none Operational private-vlan: none Trunking VLANs Enabled: All Pruning VLANs Enabled: 2-1001 Capture Mode Disabled Capture VLANs Allowed: ALL Protected: false Unknown unicast blocked: disabled Unknown multicast blocked: disa Appliance trust: none,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在Swi

26、tch1上用 show interfaces FastEthernet 0/11 switchport查看端口信息 Name: Fa0/11 Switchport: Enabled Administrative Mode: trunk Operational Mode: trunk Administrative Trunking Encapsulation: dot1q Operational Trunking Encapsulation: dot1q Negotiation of Trunking: On Access Mode VLAN: 1 (default) Trunking Nati

27、ve Mode VLAN: 1 (default) Voice VLAN: none Administrative private-vlan host-association: none Administrative private-vlan mapping: none Administrative private-vlan trunk native VLAN: none Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none Admi

28、nistrative private-vlan trunk private VLANs: none Operational private-vlan: none Trunking VLANs Enabled: All Pruning VLANs Enabled: 2-1001 Capture Mode Disabled Capture VLANs Allowed: ALL Protected: false Unknown unicast blocked: disabled Unknown multicast blocked: disabled Appliance trust: none,實(shí)驗(yàn)結(jié)

29、果,在Switch2上用 show vlan 查看VLAN信息 VLAN Name Status Ports - - - - 1 default active Fa0/3, Fa0/4, Fa0/5, Fa0/6 Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10 Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15 Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19 Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23 Fa0/24, Gig0/1, Gig0/2 3 sales active Fa0/1, Fa0/2 1002 fddi-default act

30、/unsup 1003 token-ring-default act/unsup 1004 fddinet-default act/unsup 1005 trnet-default act/unsup VLAN Type SAID MTU Parent RingNo BridgeNo Stp BrdgMode Trans1 Trans2 - - - - - - - - - - - 1 enet 100001 1500 - - - - - 0 0 3 enet 100003 1500 - - - - - 0 0 1002 fddi 101002 1500 - - - - - 0 0 1003 t

31、r 101003 1500 - - - - - 0 0 1004 fdnet 101004 1500 - - - ieee - 0 0 1005 trnet 101005 1500 - - - ibm - 0 0 Remote SPAN VLANs - Primary Secondary Type Ports - - -,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在Switch2上用 show interfaces FastEthernet 0/1 switchport 查看端口信息 Name: Fa0/1 Switchport: Enabled Administrative Mode: static access Oper

32、ational Mode: static access Administrative Trunking Encapsulation: dot1q Operational Trunking Encapsulation: native Negotiation of Trunking: Off Access Mode VLAN: 3 (sales) Trunking Native Mode VLAN: 1 (default) Voice VLAN: none Administrative private-vlan host-association: none Administrative priva

33、te-vlan mapping: none Administrative private-vlan trunk native VLAN: none Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none Administrative private-vlan trunk private VLANs: none Operational private-vlan: none Trunking VLANs Enabled: All Pruni

34、ng VLANs Enabled: 2-1001 Capture Mode Disabled Capture VLANs Allowed: ALL Protected: false Unknown unicast blocked: disabled Unknown multicast blocked: disabled Appliance trust: none,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在Switch2上用 show interfaces FastEthernet 0/11 switchport 查看端口信息 Name: Fa0/11 Switchport: Enabled Administrative M

35、ode: trunk Operational Mode: trunk Administrative Trunking Encapsulation: dot1q Operational Trunking Encapsulation: dot1q Negotiation of Trunking: On Access Mode VLAN: 1 (default) Trunking Native Mode VLAN: 1 (default) Voice VLAN: none Administrative private-vlan host-association: none Administrativ

36、e private-vlan mapping: none Administrative private-vlan trunk native VLAN: none Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none Administrative private-vlan trunk private VLANs: none Operational private-vlan: none Trunking VLANs Enabled: Al

37、l Pruning VLANs Enabled: 2-1001 Capture Mode Disabled Capture VLANs Allowed: ALL Protected: false Unknown unicast blocked: disabled Unknown multicast blocked: disabled Appliance trust: none,查看各臺(tái)主機(jī)的連通性,在配置VLAN之后，回答【問題2】： 每臺(tái)主機(jī)相互ping，查看哪些主機(jī)可以連通，哪些不可以？為什么？ 注：可以用 ping -n 1 255.255.255.255 發(fā)起一個(gè)受限廣播，（參數(shù) -n

38、 1指明只發(fā)送一次，免得默認(rèn)發(fā)送4次受到干擾），觀察都收到了哪些主機(jī)的回復(fù),DTP的配置,將Switch1的FastEthernet 0/11接口的Trunk配置為desirable模式： Switch1(config)#interface FastEthernet 0/11 Switch1(config-if)#shutdown Switch1(config-if)#switchport mode dynamic desirable Switch1(config-if)#no shutdown 將Switch2的FastEthernet 0/11接口的Trunk配置為auto模式： Swit

39、ch2(config)#interface FastEthernet 0/11 Switch2(config-if)#shutdown Switch2(config-if)#switchport mode dynamic auto Switch2(config-if)#no shutdown,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在Switch1上用 show interfaces FastEthernet 0/11 switchport查看端口信息 Name: Fa0/11 Switchport: Enabled Administrative Mode: dynamic desirable Operational Mo

40、de: trunk Administrative Trunking Encapsulation: dot1q Operational Trunking Encapsulation: dot1q Negotiation of Trunking: On Access Mode VLAN: 1 (default) Trunking Native Mode VLAN: 1 (default) Voice VLAN: none Administrative private-vlan host-association: none Administrative private-vlan mapping: n

41、one Administrative private-vlan trunk native VLAN: none Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none Administrative private-vlan trunk private VLANs: none Operational private-vlan: none Trunking VLANs Enabled: All Pruning VLANs Enabled: 2-1001 Capture Mode Disabled Capture VLANs Allowed: ALL Protected: false Unknown unicast blocked: disabled Unknown multicast blocked: disabled App