VLAN与三层交换机——理论篇

Posted 2022-06-21

VLAN与三层交换机

学习内容：
1.VLAN的概念以及优势
2.VLAN的种类
3.静态VLAN的配置
4.Trunk介绍与配置
5.三层交换机转发原理及配置

一、VLAN的概念以及优势
在传统的交换式以太网中，所有的用户都在同一个广播域中，当网络规模较大时，广播包的数量会急剧增加，当广播包的数量占到总量的 30%时，网络的传输效率将会明显下降。特别是当某网络设备出现故障后，就会不停地向网络发送广播，从而导致广播风暴，使网络通信陷于瘫痪。那么，应该怎样解决出现的问题呢？ 我们可以使用分隔广播域的方法来解决这一问题，分隔广播域有两种方法。

1. 物理分隔。将网络从物理上划分为若干个小网络，再使用能隔离广播的路由设备将不同的网络连接起来实现通信。
   2.逻辑分隔。将网络从逻辑上划分为若干个小的虚拟网络，即 VLAN。VLAN 工作在 OSI参考模型的数据链路层，一个 VLAN 就是一个交换网络，其中的所有用户都在同一个广播域中，各 VLAN 通过路由设备连接实现通信。使用物理分隔有很多缺点，它会使得局域网的设计缺乏灵活性。
   具体如图所示：
   
   VLAN具有灵活性和扩展性等特点，所以VLAN的优势在于：
   1.控制广播
   2.增强网络安全性
   3.简化网络管理

二、VLAN的种类
(1) 静态VLAN就是基于端口的 VLAN，是目前最常见的 VLAN 实现方式。 静态 VLAN 即明确指定交换机的端口属于哪个 VLAN，这需要网络管理员手动配置

同一个VLAN中的设备可以相通，不同VLAN不能相通

(2) 动态VLAN
基于MAC地址划分动态VLAN

VLAN的范围

三、配置静态VLAN的步骤：
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
创建VLAN有两种方法
1.VLAN数据库配置模式 （特权模式下）

2.全局配置模式

3.创建VLAN示例

4.删除VLAN

5.将端口加入VLAN

6.同时将多个端口加入VLAN

7.还原接口为默认配置状态

8.验证VLAN的配置

VLAN配置示例见后期实验案例！

四、Trunk介绍与配置
什么是Trunk？


在交换网络中，有两种类型链路：
①接入链路：通常属于一个VLAN。
②中级链路：可以承载多个VLAN。（中继链路上可以跑所有VLAN信息）
所以Trunk的作用呢就是使同一个VLAN能够跨交换机通信。

VLAN的标识
具体如图所示：

一般标识分为两种：
1.ISL（Cisco私有标准）30字节

2.IEEE 802.1q 4字节

TRUNK的配置，如图：

需要注意的是：以太网通道：至少需要两条以上链路组成，端口必须是Trunk
特点：增加链路带宽
增加链路可靠性

TRUNK的配置案例实验后期会发布！可以跟着一起操作！

五、三层交换机转发原理及配置
三层交换技术

三层交换的原理

三层交换机的虚接口



虚拟接口充当主机网关

三层交换机的配置

三层交换机的实验案例下一篇发布！

总结概述：1.VLAN的产生给局域网的设计增加了灵活性，使得网络管理员再划分工作组时，不再受限于用户所处的物理位置。
2.Trunk的作用就是使同一个VLAN能够跨交换机通信。
3.三层交换机通过硬件来交换和路由选择数据包，简单来说三层交换就是等于二层交换加上三层转发。
4.三层交换机具备路由功能，所以VLAN之间可以相互访问，每一个VLAN虚接口就是该网段的网关。