网络基础之vlan

时间：2024-11-13 19:48:26

文章目录

  • 什么是vlan
    • 传统以太网的问题
    • 虚拟局域网（vlan，Virtual LAN）
    • 为什么引入vlan
    • vlan的作用
  • VLAN的基本原理
    • 如何实现VLAN
    • VLAN的划分方式
    • 以太网二层接口类型
      • Access接口
  • VLAN的应用
    • VLAN的规划
    • 应用场景-基于接口的VLAN划分
    • VLAN的基础配置命令
      • 1.创建VLAN
      • 接口的基础配置命令
      • 基于接口划分VLAN
  • 多交换机VLAN通信
    • VLAN的数据帧
    • Trunk接口
    • Access接口与Trunk接口举例
    • Trunk接口的基础配置命令
    • 基于接口划分vlan
  • Hybrid接口应用场景
    • Hybrid接口
    • Hybrid接口的基础配置命令
    • 基于hybrid的基础配置

什么是vlan

  • virtual LAN （虚拟局域网）是物理设备上连接的不受物理位置限制的用户的一个逻辑组

传统以太网的问题

  • 再典型交换网络中，当某台主机发送一个广播帧或未知单播帧时，该数据帧会被洪泛，甚至传递到整个广播域
  • 广播域越大，产生的网络安全问题、垃圾流量问题，就越严重

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NHiUGYL3-1642694433738)(E:/Typort/)]

虚拟局域网（vlan，Virtual LAN）

  • 虚拟局域网VLAN可以隔离广播域
  • 特点
    • 不受地域限制
    • 同一VLAN内的设备才能直接进行二层通信
      在这里插入图片描述

为什么引入vlan

  • 交换机的所有接口默认属于同一个广播域
  • 随着接入设备的增多，网络中广播增多，降低了网络的效率
  • 为了分割广播域，引入了vlan

vlan的作用

  • 控制广播
  • 增加安全
  • 提高带管利用率

VLAN的基本原理

如何实现VLAN

在交换机上有很多端口，端口连接不同主机，把不同的端口分配到不同的VLAN中，不同的vlan之间不能直接通信
在这里插入图片描述

VLAN的划分方式

VLAN划分方式 VLAN　10 VLAN　20
基于接口 ＧＥ／０／１，ＧＥ／０／３ ＧＥ／０／２，ＧＥ／０／４
基于MAC地址 ＭＡＣ　１，ＭＡＣ２ ＭＡＣ　３，ＭＡＣ　４
基于IP子网划分 １０．０．１．＊ １０．０．２．＊
基于协议划分 IP IPｖ６
基于策略 10.0.1.*　+ＭＡＣ　1+ＧＥ0／0／１ 10.0.２.*　+ＭＡＣ　２+ＧＥ0／0／２

在这里插入图片描述

以太网二层接口类型

  • Ａｃｃｅｓｓ接口

    交换机上常用来连接用户ＰＣ，服务器等终端设备的接口。Ａｃｃｅｓｓ接口所连接的这些设备的网卡往往之收发无标记帧。Ａｃｃｅｓｓ接口只能加入一个ＶＬＡＮ

  • Ｔｒｕｎｋ接口

    Trunk接口允许多个VLAN的数据帧通过，这些数据帧通过802.1Ｑ　Ｔａｇ实现区分，Trunk接口常用于交换机之间的互联，也用于连接路由器、防火墙等设备的子接口

  • Ｈｙｂｒｉｄ接口

    Hybrid接口与Ｔｒｕｎｋ接口类似，也允许多个ＶＬＡＮ的数据帧通过，这些数据帧通过802.1Ｑ　Tag实现区分，用户可以灵活指定Ｈｙｂｒｉｄ接口在发送某个VLAN的数据帧时是否携带Tag
    在这里插入图片描述

Access接口

在这里插入图片描述

接收数据分为带有vlan　Tag和不带vlan　Tag的，不带vlan标签的直接接收，如果接收的数据带标签，查看标签上的vlan编号与自己的PVID是否相同，相同接收，不同丢弃。

发送数据，只有带着与PVID相同的数据，才能发送出去。

VLAN的应用

VLAN的规划

  • VLAN的分配原则

    • 按业务规划：可分为语音、视频和数据

    • 按部门规划：可分为工程部、市场部、财经部等

    • 按应用规划：可分为服务器、办公、教室等

  • VLAN分配技巧

    • VLAN　ID的分配在有效范围内，可以随意分配和选取，但是为了提高VLAN　ID的连续性，可以采用VLAN ID和子网关联的方式进行分配
      在这里插入图片描述

应用场景-基于接口的VLAN划分

在这里插入图片描述

VLAN的基础配置命令

1.创建VLAN

[huawei]vlan vlan-id
#通过此命令创建vlan并进入vlan视图，如果vlan已存在，直接进入该vlan的视图
#vlan-id 是整数形式，取值范围1~4094
[huawei]vlan batch { vlan-id1 to vlan-id2}
#通过此命令批量创建vlan
#batch：指定批量创建的vlanid
#vlan-id1：表示第一个vlan的编号  vlan-id2：表示最后一个vlan的编号

接口的基础配置命令

1.配置接口类型
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
#在接口视图下，配置接口的链路类型为Access
2.配置Access接口的缺省VLAN
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan vlan-id
#在接口视图下，配置接口的缺省vlan并同时加入这个vlan
#vlan-id：配置缺省vlan的编号，整数形式，取值范围1~4094

基于接口划分VLAN

在这里插入图片描述

#创建vlan
[sw1] vlan 10
[sw1-vlan10]quit
[sw1] vlan 20
[sw1-vlan20]quit
#指定端口
int g0/0/1 
port link-type access
port default vlan 10
int g0/0/2 
port link-type access
port default vlan 20
int g0/0/3 
port link-type access
port default vlan 10
int g0/0/4 
port link-type access
port default vlan 20
#查看配置
display vlan

多交换机VLAN通信

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LEZLiCwO-1642694433745)(E:/Typort/)]

这个时候就需要802.1Q来解决这个问题。

为了能够互相的数据不被混淆 ，就在两台交换机传输的数据上打上标签

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rH6bW157-1642694433746)(E:/Typort/)]

VLAN的数据帧

其中最主要的就是添加了一个vlanid，由于vlanid最大为12bit所以范围为0~4095，其中0和4095用户不可用
在这里插入图片描述

Trunk接口

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sA2VxU88-1642694433747)(E:/Typort/)]

trunk接口在接收数据帧时，当该数据的vlan-id在该接口的允许列表内，该数据能正常通过，否则丢弃。不带标签时，打上标签，当该标签在允许列表则通过，否则丢弃

Access接口与Trunk接口举例

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6c6KUFZN-1642694433747)(E:/Typort/)]

过程：当数据从pc1和pc2发出时不带标签，当经过access接口时打上相应的标签，然后在经过trunk时，trunk允许vlan10和vlan20通过，所以数据到了sw2.在sw2上，数据重新去标签，发送给相应的电脑

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3x59NK2h-1642694433748)(E:/Typort/)]

Trunk接口的基础配置命令

1.配置接口类型
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
#在接口视图下，配置接口的链路类型为Trunk
2.配置Trunk接口加入指定VLAN
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan {{vlan-id1 [to vlan-id2]} | all }
#在接口视图下，配置Trunk类型接口加入的vlan
3（可选）配置trunk接口的缺省vlan
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port trunk pvid vlan vlan-id
#在接口视图下，配置Trunk类型接口的缺省vlan

基于接口划分vlan

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-TGhL6cao-1642694433748)(E:/Typort/)]

#创建vlan
[sw1] vlan 10
[sw1-vlan10]quit
[sw1] vlan 20
[sw1-vlan20]quit
#配置Access接口
int g0/0/1 
port link-type access
port default vlan 10
int g0/0/2 
port link-type access
port default vlan 20
#配置Trunk接口，并创建对应的允许通过列表
int g0/0/3 
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 20 10
#查看配置
display vlan
#sw2的配置与sw1的配置相似

Hybrid接口应用场景

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MS2Fwopg-1642694433749)(E:/Typort/)]

vlan10与vlan20不能通信，却需要vlan10和vlan20与vlan100通信

Hybrid接口

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bC21MpLb-1642694433749)(E:/Typort/)]

在收数据时，看数据有没有标签，没有打一个。如果有标签查看允许列表。

发送数据时，管理员可以控制是否带标签

Hybrid接口的基础配置命令

1.配置接口类型
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type hybrid
#在接口视图下，配置接口的链路类型为hybrid
2.配置hybrid接口加入指定VLAN
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged  vlan {{vlan-id1 [to vlan-id2]} | all }
#在接口视图下，配置hybrid类型接口加入的vlan，这些vlan的帧以Untagged方式通过接口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid tagged  vlan {{vlan-id1 [to vlan-id2]} | all }
#在接口视图下，配置hybrid类型接口加入的vlan，这些vlan的帧以tagged方式通过接口
3（可选）配置hybrid接口的缺省vlan
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid pvid vlan vlan-id
#在接口视图下，配置hybrid类型接口的缺省vlan

基于hybrid的基础配置

这次使用的实验图为hybrid的应用场景图

[sw1] vlan batch 10 20 100
int g0/0/1 
port link-type hybrid
port hybrid pvid vlan 10
port hybrid untagged  vlan 10 100
int g0/0/2 
port link-type hybrid
port hybrid pvid vlan 20
port hybrid untagged  vlan 20 100
int g0/0/3
port link-type hybrid
port hybrid tagged vlan 10 20 100

[sw2]vlan batch 10 20 100
int g0/0/3
port link-type hybrid
port hybrid tagged vlan 10 20 100
int g0/0/1 
port link-type hybrid
port hybrid pvid vlan 10
port hybrid untagged  vlan 10 100 20
#验证配置
display vlan

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