深刻理解VLAN

简介: 深刻理解VLAN

基础概念:


VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。VLAN内的主机间可以直接通信,而VLAN间不能直接通信,从而将广播报文限制在一个VLAN内。


关键问题:


一、为什么要划分vlan?1.减少广播风暴(广播数据充斥网络无法处理,并占用大量网络带宽,导致正常业务不能运行,甚至彻底瘫痪,这就发生了“广播风暴”。)  VLAN最大的好处是可以隔离冲突域和广播域,试想,如果一个局域网内有上百台主机,如果一旦产生广播风暴,那么,这个网络就会被彻底的瘫痪。   可以通过vlan还划分广播与,这样使得广播被限制在每一个vlan里面,而不会跨VLAN传播。 2、网络管理方便   另外一个好处就是管理灵活,当一个用户需要切换到另外一个网络时,只需要更改交换机的vlan划分即可,而不用换端口和连线。


二、广播域和冲突域广播域就是一个站点发送的信号能接受这个信号的一个范围 冲突域指一个站点向另一个站点发出信号。除目的站点外,有多少站点能收到这个信号。这些站点就构成一个冲突域。这些站点就构成一个冲突域。所有的共享介质环境都是一个冲突域,在共享介质环境中一定类型的冲突域是正常行为。 集线器是物理层设备,通过广播转发数据看对应mac地址是否是自己mac地址,整个集线器是一个冲突域 交换机是二层设备,有分割冲突域的功能,每个端口都是独立的,每个端口都是一个冲突域 vlan工作过程 在同一vlan下可以相互通信,包括交换机之间相同vlan也可相互通信,实现这个技术在交换机之间连接一条trunk接口,即可实现同一vlan不同交换机之间进行通信。不同vlan不能通信。 如果要实现不同vlan的跨网段通信可以利用单臂路由技术进行通信,一个路由器通过划分子接口


三、本征vlan经过trunk接口的数据帧都要被打上trunk接口的标记,除了本征vlan(默认是vlan1),如果没有打标记的vlan会被传输到本征vlan下,如果两头本征vlan不匹配的话,就会出现数据发错的情况 1.更改native vlan Switch(config-if)#switchport trunk native vlan 2 2.在本征vlan为2的交换机上,连接一个pc1把它划分到vlan2下网段为192.168.3.0 3.在本征vlan默认(vlan1)的交换机上连接一个pc2网段为192.168.3.0 4.pc2 ping pc1发现可以ping通


实验部分:


实验拓扑

image.png


1.手动创建VLAN如果不创建VLAN,在划分的时候直接写vlan号也会自动创建


(1)
Switch#vlan database 
% Warning: It is recommended to configure VLAN from config mode,
  as VLAN database mode is being deprecated. Please consult user
  documentation for configuring VTP/VLAN in config mode.
Switch(vlan)#vlan 10  name it
VLAN 10 added:
    Name: it
(2)
Switch#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#name hr
(3)删除vlan
Switch#vlan database 
Switch#no vlan 10


2.划分vlan

Switch(config)#int f0/1
Switch(config-if)#switchport mode access 
Switch(config-if)#switchport access vlan 10
Switch(config-if)#int f0/2
Switch(config-if)#switchport mode access 
Switch(config-if)#switchport access vlan 20
Switch(config-if)#end

3.查看VLAN状态

Switch#show vlan brief 
VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4, Fa0/5
                                                Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9
                                                Fa0/10, Fa0/11, 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
10   it                               active    
20   hr                               active    
1002 fddi-default                     active    
1003 token-ring-default               active    
1004 fddinet-default                  active    
1005 trnet-default                    active   

4.创建trunk接口,实现同种vlan下不同交换机进行通信

Switch(config)#int f0/3
Switch(config-if)#switchport mode trunk 
Switch(config-if)#
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to down
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to up

5.查看trunk接口

Switch(config-if)#do show int trunk 
Port        Mode         Encapsulation  Status        Native vlan
Fa0/3       on           802.1q         trunking      1
Port        Vlans allowed on trunk
Fa0/3       1-1005
Port        Vlans allowed and active in management domain
Fa0/3       1,10,20
Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Fa0/3       1,10,20

6.两边配置一样配置完之后即可实现同种vlan下不同交换机进行通信

PC>ping 192.168.1.20
Pinging 192.168.1.20 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.1.20: bytes=32 time=0ms TTL=128
Reply from 192.168.1.20: bytes=32 time=0ms TTL=128
Reply from 192.168.1.20: bytes=32 time=0ms TTL=128
Reply from 192.168.1.20: bytes=32 time=0ms TTL=128
Ping statistics for 192.168.1.20:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

单臂路由(VLAN间路由)


实现交换机之间跨网段通信是通过连接一个路由器分配网关,这个技术叫vlan间路由也叫单臂路由我们划分vlan的目的只是为了安全性和减少广播风暴,但是我们还是想在同一内网下不同网段也可以通信的!所以实现这个技术可以用单臂路由

1.建立子接口

Router(config)#int f0/0.1

2.封装数据配置网关(端口没有设置ip,无法识别数据是给谁的,通过封装数据,知道数据是给谁的)

Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10
Router(config-subif)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0

3.另一个交换机一样配置

Router(config-subif)#int f0/0.2
Router(config-subif)#
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0.2, changed state to up
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0.2, changed state to up
Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 20
Router(config-subif)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0

4.设置trunk出接口

Switch(config)#int f0/4
Switch(config-if)#switchport mode trunk 

5.实现跨网段通信

PC>ipconfig
FastEthernet0 Connection:(default port)
Link-local IPv6 Address.........: FE80::2D0:FFFF:FE7A:35D
IP Address......................: 192.168.1.10
Subnet Mask.....................: 255.255.255.0
Default Gateway.................: 192.168.1.1
PC>ping 192.168.2.20
Pinging 192.168.2.20 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.2.20: bytes=32 time=1ms TTL=127
Reply from 192.168.2.20: bytes=32 time=0ms TTL=127
Reply from 192.168.2.20: bytes=32 time=1ms TTL=127
Reply from 192.168.2.20: bytes=32 time=0ms TTL=127
Ping statistics for 192.168.2.20:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 1ms, Average = 0ms

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