VLAN与三层交换机--理论讲解

Posted 2021-03-25

[TOC]

内容

VLAN的概念及优势

VLAN的种类

静态VLAN的配置

Trunk介绍与配置

三层交换机转发原理

三层交换机的配置

1.VLAN概述与优势

分割广播域有两种方法，一种是物理分割，使用路由器设备，另一种是逻辑分割，也就是用VLAN来划分

在没有VLAN的情况下，三台交换机彼此互联，switch接收到主机的ARP广播，开始泛洪，往sw1和sw2发送；sw1接收到来自switch的转发，开始向sw2发送；sw2分别接收到switch和sw1的转发，又分别向sw1和switch发送；-------由此循环往复，踢皮球下去，造成链路拥挤堵塞，就形成了ARP广播风暴。ARP广播会导致有用的数据包顺畅传送，不能正常通信；为了解决这个问题，逻辑分割广播域的VLAN就应运而生了。

通过创建VLAN虚拟接口，所在端口在哪个vlan，对应端口连接的PC端就在哪个广播域

如图所示，PC端123可以相互通讯，45可以相互通讯。

浅析：VLAN可以隔离广播

? VLAN优势：

? 可以控制广播，

? 增强网络安全性，

? 简化网络便于管理；

2.VLAN的种类

VLAN分为两类，一类是静态VLAN，一类是动态VLAN。

静态VLAN是基于端口进行划分，动态VLAN是基于MAC地址划分

一个VLAN可以包含多个端口，一个端口只能属于一个VLAN

3.静态VLAN的配置

1）VLAN的范围

一共有4096个VLAN，0和4095只能让系统使用；在默认情况下，交换机的所有的端口都属于VLAN 1，这个1，用户不能删

我们可用的是1，2-1001，1025-4094，这些VLAN

运营商会创建双重VLAN，便是在2-1001这个VLAN范围便是1000*1000个

2）创建VLAN

配置静态VLAN的思路步骤：

? 1.创建VLAN

? 2.将交换机的端口加入到相应的VLAN中

? 3.验证VLAN的配置

其中第二个最方便

show vlan-switch brief 查看vlan信息命令

数据库配置：

使用abort退出VLAN数据库配置模式

show vlan-switch brief 查看vlan信息命令

全局配置模式：创建VLAN 3，查看交换机VLAN 概要

3）删除VLAN

4）配置VLAN，将端口加入VLAN

模式有两种

1.接入链路模式 接入终端 例如PC access

2.中继链路模式 接入 其他网络设备（交换机，路由器等） trunk

区别：access链路上只能跑对应的VLAN数据

? trunk可以跑所有VLAN数据

例如：

do show vlan-switch brief 查看路由VLAN表

range 指配置连续的接口为一个VLAN，在这里把1/1-1/4的接口添加到VLAN3中，interface range fastethernet 1/1 -4，然后do show vlan-switch brief

也可以连续端口加上单独的一个端口F1/14一起配置，用逗号隔开，interface range f1/5 -8，f1/14 ，switchport mode access ，定义二层端口模式为接入模式，switchport access vlan 10 ，将端口添加到VLAN10 中

interface f1/1，进入f1/1接口，no switchport access vlan 3，从VLAN3 中删除f1/1，do show vlan-switch brief，查看交换机VLAN信息概要，发现之前在VLAN3的f1/1回到了默认VLAN1中

还原接口类似初始化端口，所有配置的信息都将会被清除

no ip routing，取消路由转发功能

5）VLAN配置实例

4.Trunk介绍与配置

交换网络中链路类型一共有两种，分别是接入链路access，中继链路便是Trunk

VLAN的标识

ISL占用30个字节

IEE占用4个字节

IEEE 802.1q 自身占用字节小，便于数据的优化传输，因此应用较广

指定Native VLAN是类似一个VIP模式，只能有一个

trunk配置实例

先配置主机IP地址

路由器进入全局模式configure terminal，取消路由功能no ip routing ，创建VLAN10和VLAN20

查看do show VLAN-switch brief检验

end退出，do show interface f1/1 switchport查看交换机接口f1/1的链路模式，为access

configure terminal进入全局模式，interface f1/0进入f1/0接口，switchport mode trunk接口模式

vlan10.20，创建VLAN10和VLAN20；interface f1/1，进入f1/1接口，switchport mode access vlan 10，配置交换机接口f1/1为VLAN 10；interface f1/2，进入f1/2接口；switchport access vlan 20 ，配置交换机接口f1/2为VLAN20；do show vlan-switch brief，查看交换机VLAN表检验是否配置完成

exit返回上一层；interface f1/0 进入f1/0接口；switchport mode trunk 配置f1/0接口模式为trunk模式；switchport trunk encapsulation dot1q，配置f1/0的接口trunk的封装类型为dot1q；do show vlan-switch brief，查看交换机路由表

do show interface f1/0 switchport 查看f1/0接口链路模式

5.三层交换技术转发原理

前身是单臂路由，把路由器上的一个物理接口划分成多个逻辑子接口做为VLAN的网关

在这个环境中，路由器负责数据包转发和转换VLAN标签，交换机负责穿标签和脱标签

interface f0/0.1 进入逻辑子接口f0/0.1 ；给虚拟子接口配置协议类型为DOT1Q的trunk； ip add 192.168.10.1 255.255.255.0 配置ip地址；no shut 启用；exit返回上一层；no shut 启用

do show ip interface brief 查看接口对应ip ；show ip route 查看路由表

三层交换的提出解决了单臂路由的缺陷，避免了中继链路的拥堵

三层交换技术通过硬件层面转发，所以速度更快

FIB写的是对应的主机和对应的vlan，邻接关系表是连在一起写MAC，查询MLS条目是两个一起查，两张表合起来就是MLS

6.三层交换机的配置

三层交换机将接口分成两个VLAN，接口模式位access

三层交换机将端口统一为Trunk接口模式

交换机端口都是Trunk的模式下，跳线，即切换接口很容易

interface f0/0.1 进入逻辑子接口f0/0.1 ；给虚拟子接口配置协议类型为DOT1Q的trunk； ip add 192.168.10.1 255.255.255.0 配置ip地址；no shut 启用；exit返回上一层；no shut 启用

do show ip interface brief 查看接口对应ip ；show ip route 查看路由表

三层交换机的配置

在对应接口 no switchport 切换到路由接口