思科跨交换机VLAN的实现

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思科跨交换机VLAN的实现

　　由于实现了广播域分隔，VLAN可以将广播风暴控制在一个VLAN内部，划分VLAN后，随着广播域的缩小，网络中广播包消耗的带宽所占的比例大大降低，网络性能得到显著的提高。

　　VLAN ( Virtual Local Area Networkd )

　　VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络。这个网络对应与OSI模型的第二层网络。

　　VLAN的划分不受网络端口的实际物理位置的限制;

　　VLAN有着和普通物理网络同样的属性;

　　第二层的单播、广播和多播帧在一个VLAN内转发、扩散，而不会直接进入其他的VLAN之中。

　　交换机收到广播帧后，只转发到属于统一vlan的其他端口

　　由于实现了广播域分隔，VLAN可以将广播风暴控制在一个VLAN内部，划分VLAN后，随着广播域的缩小，网络中广播包消耗的带宽所占的比例大大降低，网络性能得到显著的提高;

　　不同的VLAN间的数据传输是通过第三层(网络层)的路由来实现的，因此使用VLAN技术，结合数据链路层和网络层的交换设备可搭建安全可靠的网络;

　　同时，由于VLAN是逻辑的而不是物理的，因此在规划网络时可以避免地理位置的限制。

　　VLAN的划分方法

　　基于端口的VLAN ( Port-Based )

　　基于协议的VLAN ( Protocol-Based )

　　基于MAC层分组的VLAN ( MAC-Layer Grouping )

　　基于网络层分组的VLAN ( Network-Layer Grouping )

　　基于IP组播分组的VLAN ( IP Multicast Grouping )

　　基于策略的VLAN ( Policy-Based )

　　基于端口的静态VLAN

　　基于端口的静态VLAN是划分虚拟局域网最简单也是最有效的方法，它实际上是某些交换机端口的集合，网络管理员只需要管理和配置交换机的端口，而不管交换机端口连接什么设备。这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分的，是目前业界定义VLAN最广泛的方法。IEEE802.1Q规定了这种划分VLAN的国际标准。

　　基于端口的VLAN在实现上包括两个步骤：

　　1. 首先启用VLAN(用VLAN ID标识);

　　2. 而后将交换机端口指定到相应VLAN下;

　　隔离的广播域

　　基于端口的VLAN(Port VLAN)将交换机按端口的VLAN ID 指定实现了逻辑划分，广播域被限定在相同VLAN的端口集合中，不同VLAN间不能直接通信。当使用多台交换机分别配置VLAN后，可以使用Trunk(干道)方式实现跨交换机的VLAN内部连通，交换机的Trunk端口不隶属于某个VLAN，而是可以承载所有VLAN的帧。

　　这种实现跨交换机的VLAN技术在早期使用帧过滤，而目前的国际标准规定采用帧标记。网络管理的逻辑结构可以完全不受实际物理连接的限制，极大地提高了组网的灵活性。

　　何谓Trunk

　　所谓的Trunk是用来在不同的交换机之间进行连接，以保证在跨越多个交换机上建立的同一个VLAN的成员能够相互通讯，其中交换机之间互联用的端口就称为Trunk端口。Trunk这个词是干线或者树干的意思，不过一般不翻译，直接用原文。

　　注意：与一般的交换机级联不同，Trunk是基于OSI第二层的。

　　在交换机之间或交换机与路由器之间，互相连接的端口上配置中继模式(Trunk口是中继口，同一端口传输不同VLAN信息的时候需要设置Trunk)，使得属于不同VLAN的数据帧都可以通过这条中继链路进行传输。

　　帧的格式分为两种：

　　* ISL: Inter-Switch Link，是Cisco交换机独有的协议;

　　* IEEE 802.1Q：是国际标准协议，被几乎所有的网络设备生产商所共同支持;

　　默认条件下，Trunk上会转发交换机上存在的所有VLAN的数据。

　　IEEE 802.1Q标准

　　IEEE 802.1Q使用4Byte的标记头来定义Tag(标记)，Tag头中包括2Byte的VPID(VLAN Protocol Identifier)和2Byte的VCI(VLAN Control Information)。

　　基于802.1Q Tag VLAN 用VID来划分不同VLAN，当数据帧通过交换机的时候，交换机根据数据帧中的Tag的VID信息来识别它们所在的VLAN(若帧中无Tag头，则应用帧所通过端口的默认VID来识别它们所在的VLAN)。这使得所有属于该VLAN的数据帧，不管是单播帧、组播帧还是广播帧，都将被限制在该逻辑VLAN中传输。当使用多台交换机分别配置VLAN后，可以使用Trunk方式实现跨交换机的VLAN内部连通，交换机的Trunk端口不隶属于某个VLAN，而是可以承载所有VLAN的帧;

　　在VLAN配置中，我们可以使用switchport mode命令来指定一个二层接口(switch port)的模式，可以指定该接口为access port或者为trunk port(缺省为access)。

　　如果一个switch port的模式是access，则该接口只能为一个VLAN的成员，这种接口又称为Port VLAN。

　　如果一个switch port的模式是trunk，则该接口可以是多个VLAN的成员，这种配置被称为Tag VLAN。

　　Trunk接口默认可以传输本交换机支持的所有VLAN(1~4094)，但是也可以通过设置接口的许可VLAN列表来限制某些VLAN的流量不能通过这个Trunk口。

　　跨交换机的VLAN划分实例

　　假设某企业的网络中，计算机PC1和PC3属于营销部门，PC2和PC4属于技术部门，PC1和PC2连接在S2126-1上，PC3和PC4连接在S2126-2上，而两个部门要求互相隔离，本实验的目的是实现跨两台交换机将不同端口划归不同的VLAN。

　　步骤：

　　1. 在交换机S2126G-1上创建Vlan10，并将F0/1端口划分到VLAN10中;

　　2. 在交换机S2126G-1上创建Vlan20，并将F0/2端口划分到VLAN20中;

　　3. 在交换机S2126G-2上创建Vlan10，并将F0/1端口划分到VLAN10中;

　　4. 在交换机S2126G-2上创建Vlan20，并将F0/1端口划分到VLAN20中;

　　5. 把S2126G-1和S2126-2相连的端口F0/6定义为tag vlan模式;