VNAN三层交换机

一、VLAN概述与优势

(一)、分割广播域方法

​ 1、物理分割(用路由器分割)

​ 2、逻辑分割(用VLAN分割)

(二)、VLAN的优势

​ 1、控制广播

​ 2、增强网络安全性

​ 3、简化网络管理

VLAN与三层交换

VLAN与三层交换

物理分割用路由器分割,逻辑分割用VLAN进行分割

二、VLAN的种类

1、静态VLAN:基于端口划分静态VLAN

2、动态VLAN:基于MAC地址划分动态VLAN (现实中很少去用)

VLAN与三层交换

VLAN与三层交换

三、VLAN的范围

VLAN与三层交换

0和4095是系统保存的,不能使用也不能删除

1是默认的,能使用但不能删除

2到4094是可以使用也可以删除的

2到1001是平时经常用到的

四、华为系统中配置VLAN的相关命令

system-view

[Huawei] sysname SW1

显示当VLAN信息:

[SW1] dis vlan

添加:

[SW1] vlan 10

[SW1-vlan10] quit

批量添加:

[SW1] vlan batch 20 30 40

删除:

[SW1] undo vlan 10

#####将端口加入VLAN, Access口只能属于1个VLAN,一般用于连接计算机端口。

[Huawei] int e0/0/0 (进入接口模式)

[Huawei-Ethernet0/0/0] port link-type access (定义二层端口模式)

[Huawei-Ethernet0/0/0] port default vlan 10 (将端口加入到VLAN中)

[Huawei-Ethernet0/0/0] undo shutdown

将端口从VLAN删除:

[Huawei-Ethernet0/0/0] undo port default vlan

[Huawei-Ethernet0/0/0] port link-type hybrid (将端口类型恢复成默认的hybrid)

查看当前端口模式、状态:

[Huawei-Ethernet0/0/0] dis this

VLAN与三层交换

同时将多个端口加入VLAN:

[Huawei] port-group 1 (新增组1)

[Huawei-port-group-1] group-member Ethernet 0/0/1 to Ethernet 0/0/20 (组1的成员是e0/0/1到e0/0/20)

[Huawei-port-group-1] port link-type access

[Huawei-port-group-1] port default vlan 30

端口恢复默认配置,注意,执行完命令后,接口会被shut down

[Huawei] clear configuration interface e0/0/1

查看指定VLAN信息:

[Huawei] dis vlan 10

####Trunk 类型端口:可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN报文,一般用于交换机与交换机相关的接口。

[Huawei] int e0/0/0

[Huawei-Etherent0/0/0] port link-type trunk (定义二层端口模式)

[Huawei-Etherent0/0/0] port trunk allow-pass vlan 10 20 30 (配置Trunk 端口允许通过的vlan)

[Huawei-Etherent0/0/0] undo shutdown

禁止Trunk传送某个VLAN的数据,删除这个VLAN

[Huawei-Etherent0/0/0] undo port trunk allow -pass vlan 10

###华为hybrid vlan 混合端口(人为控制经过端口时是否脱去vlan标签)

Hybrid 接口是华为设备的特殊的二层接口模式,Hybrid 接口和Trunk接口的相同之处是都可以允许多个VLAN的流量通过并打标签,不同之处在于Hybrid 接口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签。

Hybrid 接口作为华为交换机的特有属性接口,主要特点有:

华为交换机接口默认为Hybrid 模式

既可以实现Access接口的功能,也可以实现Trunk 接口的功能;

不借助三层设备即可实现跨VLAN 通信和访问控制;

相对于Access 接口和Trunk 接口具有更高的灵活性与可控性。

Hybrid可以根据需要以tagged 或者 untagged 方式加入某个VLAN或者多个VLAN.

心法口诀:

数据帧出口检查:查untag 表,有标时,脱标;无标时,查tag表,有则放通,无则丢掉

数据帧进口检查:先查有无标签,有标时,查tag表,有则放通,无标则丢弃; 无标时,打上PVID后,放通

[Huawei] int e0/0/0 ###可理解成access 口

[Huawei-Etherent0/0/0] port link-type hybrid

[Huawei-Etherent0/0/0] port hybrid pvid vlan 10

###把Pvid 当成vlanid , 从PC到交换机进口的数据帧是没有标签的,所以要给数据帧打上标签再送进交换机

[Huawei-Etherent0/0/0] port hybrid pvid vlan 10

###在untag 表里添加vlanid, 如果数据帧要从此接口出时就要先查untag 表,若发现有对应的vlanid 的标签就会脱掉此标签再发送出去

[Huawei-Etherent0/0/0] undo shutdown

VLAN与三层交换

[Huawei] int e0/0/1 ###可理解成trunk 口

[Huawei-Etherent0/0/0] port link-type hybrid

[Huawei-Etherent0/0/1] port hybrid tagged vlan 10 20 30

###在tag 表里添加vlanid , 如果数据帧要从此接口出时就要先查 untag 表,如没有会再查tag 表,若发现有对应的vlanid 的标签就会放通,否则丢掉

[Huawei-Etherent0/0/1] undo shutdown

[Huawei] int e0/0/2 ####上层接路由器配法

[Huawei-Etherent0/0/2] port link-type hybrid

[Huawei-Etherent0/0/2] port hybrid untagged vlan 10 30 ###经过端口时脱去vlan10 30 标签

[Huawei-Etherent0/0/2 ] undo shutdown

[Huawei] int e0/0/0

[Huawei-Etherent0/0/0] undo port default vlan ####初始化还原

[Huawei-Etherent0/0/0] port link-type hybrid ####将这个口变为hybrid 模式,华为交换机默认 hybrid口

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五、Trunk的作用

(一)、如何实现交换机之间的VLAN通信

​ 只使用一条链路,且通过标识来区分不同VLAN的数据

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(二)、交换网络中的链路类型

​ 1、接入链路

​ 2、中继链路

主机与交换机中间的链路叫接入链路;交换机与交换机之间的链路叫中继链路

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六、VLAN跨交换机通信过程

交换机给往其他交换机的数据帧打上VLAN标识

(1)当VLAN 30中的主机A发送数据帧给主机B时,主机A发送的数据帧是普通的数据帧。

(2)交换机SW1接收到数据帧,知道这个数据帧来自VLAN 30且要转发给交换机SW2,于是就会在数据帧中打上VLAN30的标识,然后发送给交换机SW2。

(3)交换机SW2接收到带有VLAN 30标识的数据帧后,根据目标MAC地址,得知数据帧是发送给主机B的,就删除VLAN标识还原为普通数据帧,然后转发给主机B。

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七、VLAN的标识

(一)、在以太网上实现中继,有两种封装类型

​ (1)、ISL (Cisco私有标准)

​ (2)、IEEE 802.1q

(二)、IEEE 802.1q

​ (1)、IEEE 802.1q工作原理

802.1q 规定了公有的标记方法,其他厂商的产品也支持这种标记方法。链路双方的设备要使用相同的标记方法。例如,如果Ciso交换机与其他厂商的交换机互联,就要使用标准的802.1q协议。

下面重点介绍IEEE 802.1q的工作原理和帧格式。

802.1q使用了一种内部标记机制。中继设备将四字节的标记插入到数据帧内,并重新计算FCS (Frame Check Sequencl,帧校验序列)。

如下图所示,采用802.1q的帧标识在标准以太网帧内插入了四字节。

VLAN与三层交换

这个四字节的标记头包含以下内容。

(1) 2字节标记协议标识符(TPID) 包含一个0x8100的固定值,这个特定的TPID值指明了该帧带有802.1q的标记信息。

(2) 2字节标记控制信息(TCI) 包含了下面的元素。

  1. 3位的用户优先级(Priority) : 802.1q 不使用该字段。

  2. 1位的规范格式标识符(CFI) : CFI 常用于以太网和令牌环网。在以太网中,CFI的值通常设置为0。

  3. 12位VLAN标识符(VLANID) :该字段唯一标识了帧所属的VLAN。VLAN ID可以唯一地标识4096个VLAN,但 VLAN0 和 VLAN4095 是被保留的。

VLAN与三层交换

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八、hybird

(一)、hybrid发送流程

VLAN与三层交换

(二)、hybird工作流程

VLAN与三层交换

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九、单臂路由

(一)、单臂路由的链路类型

VLAN与三层交换

(二)、单臂路由器的原理:

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注:路由器重新封装MAC地址,转换VLAN标签

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(三)、华为的配置命令

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十、三层交换

VLAN与三层交换

(一)、三层交换转发过程

VLAN与三层交换

注:第三层只处理第一个包
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注:第一次是从路由器转发,以后都是在交换机转发

(二)、基于CEF的MLS

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(三)、虚接口

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(四)、VLAN通信的转发过程

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(五)、以太网链路聚合

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(六)、华为的配置命令

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