首页 理论教育 多台交换机VLAN配置-实践教程

多台交换机VLAN配置-实践教程

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-2多台交换机使用Trunk链路基于端口划分VLAN拓扑图交换机A配置如下:交换机B配置如下:配置为Trunk模式的端口将会出现在每一个VLAN中。图3-2中两个交换机之间的链路需要传送13号和24号VLAN的数据包,因此配置为Trunk模式。这种方式具有很大的弊端,如果交换机上存在的VLAN数量很多,就需要很多条交换机间的链路,显然不可取。Trunk口的许可VLAN列表配置方式有

多台交换机VLAN配置-实践教程

交换机的端口数量比较常见的有24、48,当组建的网络接入需求大于一台交换机端口数量时,自然考虑使用多台交换机。针对图3-2所示场景,要求配置两台交换机完成PC1与PC3同属于13号VLAN,PC2与PC4同属于24号VLAN,VLAN内计算机能够通信,VLAN间不能通信。

1.Trunk链路配置

首先按照图3-2所示拓扑连接设备与计算机并配置好IP地址,交换机A与交换机B之间使用双绞线连接。此时测试4台计算机应该能够互相“ping”通,因为在默认情况下,交换机所有端口都属于1号VLAN,即4台计算机同属于1号VLAN,可以互相通信。

图3-2 多台交换机使用Trunk链路基于端口划分VLAN拓扑图

交换机A配置如下:

交换机B配置如下:

配置为Trunk模式的端口将会出现在每一个VLAN中。使用“sh vlan”指令可以看出效果。

配置完毕后,PC1与PC3可以“ping”通,PC2与PC4可以“ping”通,其余不能“ping”通。

通常情况下,交换机之间的链路配置为Trunk模式,因为此链路需要接收和发送属于多个VLAN的帧。图3-2中两个交换机之间的链路需要传送13号和24号VLAN的数据包,因此配置为Trunk模式。

2.不使用Trunk链路配置

如果只是针对图3-2中的需求,也可以不配置Trunk模式,但需要在交换机之间多加一条连接线,即两台交换机之间用两条线路连接,这两条连接线的端口都配置为Access模式,分别属于13号和24号VLAN,如图3-3所示。

图3-3 多台交换机不使用Trunk链路基于端口划分VLAN拓扑图

交换机A配置如下:

交换机B配置如下:

修改拓扑并配置完毕后,实现的效果与使用Trunk链路一样,PC1与PC3可以“ping”通,PC2与PC4可以“ping”通,其余不能“ping”通。这种方式具有很大的弊端,如果交换机上存在的VLAN数量很多,就需要很多条交换机间的链路,显然不可取。Trunk链路正是为了解决这样的问题而设计的。

3.Trunk链路原理

Trunk链路只需要一条线路就能够传送多个VLAN的数据包,这是如何做到的呢?交换机A发出一个数据帧给交换机B,交换机B收到后是如何判断这个数据包属于哪个VLAN的呢?

数据帧通过Trunk端口发出时,将被加上“标签”,所谓的标签其实是对原先的数据帧增加一个4字节长度的字段,字段中包括数据包来源VLAN的编号。802.1Q标准,即虚拟桥接局域网(Virtual Bridged Local Area Networks),是IEEE于1999年正式公布的VLAN报文格式的国际标准,如图3-4所示。

图3-4 Ethernet Version 2与IEEE 802.1Q 帧格式

与Ethernet Version 2帧格式相比,IEEE 802.1Q帧格式增加了一个字段,这个长度为4字节的标签字段包含2个字节的标签协议标识(Tag Protocol Identifier,TPID)和2个字节的标签控制信息(Tag Control Information,TCI)。其中TPID是一个固定的值0x8100,表明这是一个加了802.1Q标签的以太网帧。

TCI包含的是帧的控制信息,它包含了3个字段:

(1)Priority:这3 位指明帧的优先级。具有从0到7共8种优先级,主要用于交换机阻塞时,优先发送优先级别高的数据帧。

(2)CFI (Canonical Format Indicator):CFI的值为0说明是规范格式,为1则是非规范格式。它被用在令牌环/源路由的FDDI介质访问方法中指示封装帧中所带地址的比特次序信息。

(3)VLAN ID(VLAN Identified):是一个12位的域,指明VLAN的ID,取值范围为0~4095,一共4096个,由于0和4095为协议保留取值,所以VLAN ID的取值范围为1~4094,每个支持802.1Q协议的交换机从Trunk端口发送出来的数据包都会包含这个域,以指明自己属于哪一个VLAN。

需要注意的是,计算机的网卡是无法识别加了标签(增加了4个字节)的数据帧的,计算机网卡发出的数据包是正常的Ethernet Version 2数据帧,接收到的数据包也应该是Ethernet Version 2数据帧,否则网卡识别不了,将丢掉这个数据包。(www.xing528.com)

以图3-2所示的需求为例,当PC1发送数据包给同一个VLAN的PC3时,PC1首先从网卡发出正常数据包;交换机A从端口f0/1收到;查MAC转发表后发现应从端口f0/5转发出去,f0/5是Trunk端口,f0/1属于13号VLAN,因此,交换机A为原来的数据包打上标签(增加802.1Q字段)并从f0/5端口发出数据包;此时,链路上打了标签的数据包中的VLAN ID字段的值为13,表明这个数据包来自13号VLAN;数据包将从交换机B的f0/5端口收到;交换机B查看数据包中标签的内容,知道这个数据包属于13号VLAN,查找MAC转发表后确定转发端口是f0/3,然后将标签脱去,将数据包从端口f0/3转发出去。PC1发出的是正常数据包,PC3收到的也是正常数据包,加标签的过程发生在交换机及之间的链路上,对计算机是透明的,即计算机觉察不到数据包的变化。

4.Trunk口的许可VLAN列表

一个Trunk口默认可以传输所有VLAN(1~4094)的流量。但是,用户也可以通过设置Trunk口的许可VLAN列表来限制某些VLAN的流量不能通过这个Trunk口。在接口配置模式下,可以修改一个Trunk口的许可VLAN列表。同样以图3-2为例,下面的配置将限制PC2与PC4之间的通信。

上面的配置在Trunk链路的许可VLAN列表中删除了24号VLAN,打24号VLAN标签的数据帧不能从此链路通过,导致PC2与PC4不能通信。

如果想把Trunk链路的许可VLAN列表改为默认的许可所有VLAN的状态,使用“no switchport trunk allowed vlan”接口配置命令。

Trunk口的许可VLAN列表配置方式有4种,可以使用“?”查看。

all:许可VLAN列表包含所有支持的VLAN。

add:表示将指定VLAN列表加入许可VLAN列表。

remove:表示将指定VLAN列表从许可VLAN列表中删除。

except:表示将除列出的VLAN列表外的所有VLAN加入许可VLAN列表。

5.Trunk口配置Native VLAN

既然数据包从交换机的Trunk端口发出时都要加上包含VLAN号码的标签,那么能否设置一个VLAN在Trunk链路上传输时不加任何标签呢?因为只有一个VLAN数据包通过不加标签,不会与其他加标签的数据包混淆,所以答案是肯定的,这就叫作Native VLAN。默认情况下,所有端口的Native VLAN为1,也就是说VLAN 1的数据帧在通过Trunk链路时是没有标签的。每个端口只能设置1个Native VLAN,第二次设置将会覆盖前一次的值,通过下面指令可以查看Native VLAN的值。

可以使用指令更改Native VLAN的值。在图3-5中,两台交换机之间的Trunk链路连接的端口都是f0/5,PC2属于VLAN 2,PC4属于VLAN 4。因为处于不同VLAN,所以PC2和PC4无法通信。完成下面的配置后,PC2和PC4虽然在不同VLAN,但是也能通信了。

首先为PC2和PC4配置如图3-5所示的IP地址。

图3-5 Trunk链路Native VLAN配置拓扑

交换机A的配置如下:

交换机B的配置如下:

此时测试PC2和PC4之间的连通性,发现彼此之间不能“ping”通。从表面上看是因为PC2和 PC4在不同的VLAN,不能通信。我们分析数据流:PC2从网卡发出无标签数据包,交换机A的f0/2端口接收,查询MAC转发表后从f0/5端口发出加标签(VLAN ID=2)数据包,交换机B的f0/5端口接收后,查询MAC转发表中VLAN 2中的主机,找不到该主机,数据包被丢弃。

继续完成下列配置:

此时测试PC2和PC4之间的连通性,发现彼此之间可以“ping”通了。分析数据流:PC2从网卡发出无标签数据包,交换机A的f0/2端口接收,查询MAC转发表后从f0/5端口发出,因为此时的Native VLAN值与数据包进入端口时的VLAN号码一致,所以不加标签,交换机B的f0/5端口收到的当然也是没有加标签的数据包,因为交换机B的f0/5端口的Native VLAN值配置的为4,所以交换机B会把收到的数据包在VLAN 4中转发,同属于VLAN 4的PC2就可以收到数据包了。PC2收到数据包后的应答数据包返回路径类似。图3-5的配置方法只是为了演示Native VLAN的功能,在工程实践中极少应用,通常交换机之间链路设置为Trunk模式,两端Native VLAN一致。在图3-5中的两台交换机之间添加交换机C,不会影响PC2和PC4之间的连通性,如图3-6所示。

图3-6 Trunk链路Native VLAN配置拓扑

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈