pfSense如何创建和配置VLAN

Posted 2020-10-23

虚拟局域网（VLAN）是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术，工作在OSI参考模型的第2层和第3层，一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，它具有以下优点： 网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少；可以控制广播活动；可提高网络的安全性。

在计算机网络中，一个二层网络可以被划分为多个不同的广播域，一个广播域对应了一个特定的用户组，默认情况下这些不同的广播域是相互隔离的。不同的广播域之间想要通信，需要通过一个或多个路由器。这样的一个广播域就称为VLAN。

在这篇文章中，我将介绍如何在pfSense中创建和配置一个VLAN。 配置完成后，可以允许（或阻止）该VLAN与其他VLAN之间的通信，每个VLAN将能够共享相同的Internet连接。配置分以下几下步骤：

• 在24端口交换机上创建一个静态VLAN。

• 将该VLAN从交换机中继到pfSense上的LAN接口。

• 为该VLAN分配一个24位掩码的私有IP子网。

我们假定：

• pfSense已经正确安装，并为现有LAN接口提供了基本的Internet连接。

• 分配给LAN接口的网卡支持IEEE 802.1Q VLAN标识。 

• 连接到局域网接口的交换机能够支持基于端口的VLAN的创建、配置和中继。

本文中使用的软件版本如下：

• pfSense2.4.2-RELEASE-P1（AMD64）

本文中使用的交换机是Ciscor的SG200-26，千兆以太网端口，基于Web的管理界面，同时支持多达256个基于端口和IEEE 802.1Q标识的VLAN。

每个交换机及其相关的管理接口不一定相同，你可以参照本文中的说明进行适当的调整，来配置你自己的交换机。

现在，我们来开始配置。

交换机配置

静态VLAN（通常称为“基于端口”的VLAN）是通过将交换机端口分配给预先配置的VLAN标识符来创建的。 在这个例子中，我将在交换机上配置一个静态VLAN并为其指定一个VLAN ID 50。你也可以使用2到4094之间的任何正整数来表示VLAN ID，但应避免使用VLAN ID 1和4095，因为一般来说，大多数交换机默认将所有端口分配给VLAN ID 1， 并将VLAN ID 4095作为“丢弃”VLAN。




首先导航到VLAN Management->Create VLAN并选择“Add”。在“VLAN ID”字段中输入值50，并在“VLAN Name”字段中输入一个名称来表示该特定VLAN。 在这个例子中，我使用了名称“vlan50”。完成后，点击“Apply”。 （见下图） 









在将特定端口的成员资格分配给我们的新VLAN之前，我们必须首先将该端口配置为“Access”端口或“Trunk”端口。Access端口是只有一个VLAN成员的端口。 这种类型的端口通常用于连接通常不知道VLAN成员资格的终端设备，或者是因为它们的NIC不能将以太网帧标记为VLAN ID，或者它们没有配置为这样做。 配置为Access端口的交换机端口在将以太网帧发送到设备之前，将删除所有VLAN信息。 另一方面，Trunk端口可以承载多个VLAN流量，通常用于将交换机连接到其他交换机或路由器。 通常情况下，小型企业级交换机（如Cisco SG200）默认将每个端口指定为Trunk端口。




为了让本示例简单明了，我们假设连接到交换机的设备没有配置。在本例中，我们将端口19配置为Access端口，并将其分配给新创建的VLAN中的成员资格。 此外，我们还假设目前使用端口25将交换机连接到pfSense LAN接口，并将其配置为Trunk端口，并将它分配给新创建的VLAN中的成员资格。




导航到VLAN Management->Interference Settings，选择端口19，然后选择“EDIT”。 将接口VLAN模式从“Trunk”更改为“Access”，然后选择“Apply”（见下图）。 现在按照类似的步骤将端口2配置为Access端口。






接下来，导航至VLAN Management->Port VLAN Membership，选择端口19，然后选择“加入VLAN”。 由于接入端口可以作为untagged添加到单个VLAN，我们需要先删除交换机自动分配给每个端口（通常是VLAN 1）的默认VLAN。 突出显示VLAN 1，方法是左键单击，然后选择箭头图标将其从接口中删除。 现在突出显示VLAN 50，然后选择箭头图标将其添加到接口，确保从“Tagged”下的选项中选择“Untagged”。 完成后选择“Apply”（见下图）。






将交换机端口19配置为Access端口并加入到VLAN 50中，同时配置连接到pfSense LAN 接口的端口25， 此端口将配置为Trunk端口并加入到VLAN 50中。




确保将端口25配置为Trunk端口，然后导航到VLAN Management->Port VLAN Membership，选择端口25，然后选择“Join VLAN”。 突出显示VLAN 50，然后选择箭头图标将其添加到接口，确保从“Tagged”下的选项中选择“Tagged”。 完成后选择“Apply”（见下图）。









交换机的配置完成， 如果你的交换机同时支持正在运行的配置和启动配置，请确保将所做的更改保存到启动配置中，以防交换机因任何原因重新启动而丢失配置。

pfSense配置

现在，我们需要在pfSense中配置VLAN 50。导航到网络接口- >接口分配，并记下分配给LAN网卡的设备驱动程序名称。 在本例中，我们假定设备驱动程序的名字是“em1”（见下图）。 LAN2接口将作为我们将在下一步创建的VLAN接口的“父接口”。






接下来，导航到网络接口->接口分配 > VLANs，选择“+添加”图标。 在随后的页面中，从“父接口”下拉列表中的选项中，选择LAN 2接口“em1”，并在“VLAN 标识”下输入值50。 在“描述”栏添加该VLAN的可选说明，然后选择“保存设置”（见下图）。






创建VLAN接口后，返回到网络接口->接口分配，在可用网络端口中，选择“em1上的VLAN 50-opt1，点击“+ 添加”图标，然后选择“保存设置”。






在这个例子中，我们假定pfSense已经将VLAN 50分配为OPT4。 导航到网络接口 - > OPT4并选择“启用接口”。 在“描述”栏，将“OPT4”替换为“VLAN 50”，然后从“IPv4配置类型”下拉列表中的选项中选择“静态IPv4”。 对于VLAN 50，我们将使用网络192.168.50.0/24，在此接口上分配静态IP地址192.168.50.1，并在“静态IP配置”部分下选择“24”的网络掩码。 其他参数可以保持其默认值。 完成后选择“保存设置”和“应用更改”（见下图）。









接下来，我们需要为我们的新VLAN构建防火墙规则，以便流量可以从WAN接口入站/出站，也可以接入Internet。 导航到防火墙 - >规则策略，选择VLAN 50，选择“添加”图标创建一个新的规则。 在本例中，我们将为VLAN 50创建一个简单的出站传递规则，类似于典型的LAN出站传递规则的配置方式。动作选“通过” ，协议选“any”，源地址选“VLAN50 net”。 输入这个新建规则的描述。 其他参数可以保持其默认值。 完成后选择“保存设置”和“应用更改”（见下图）。









除非您打算为主机设备分配静态IP地址，否则您需要为新VLAN配置DHCP服务器。导航至服务 - > DHCP服务，并选择VLAN 50接口。选择“在接口VLAN50上启用DHCP服务”，然后 输入IP地址范围。 pfSense将默认使用分配给此接口的IP地址作为网关地址。 在本例中，网关地址是192.168.50.1。 如果是其他网关，请在“网关”下输入其他网关的IP地址。 同时输入DNS地址，其他参数保持默认。 完成后选择“保存设置”。






如果在上一步，你没有指定DNS地址，那还需要导航到服务 - > DNS转发器 - >接口，并确保DNS转发器用于响应来自客户端的查询接口包含VLAN50，然后“保存设置”并“应用更改”（见下图）。



至此，配置完成。

此时，LAN交换机和pfSense应配置为支持VLAN 50。要进行测试，请将主机设备（如台式机或笔记本电脑）连接到交换机上的端口19。如果按照所述配置了所有内容，则应该在为VLAN 50网络192.168.50.0/24指定的DHCP地址范围内收到一个IP地址。默认网关应该是192.168.50.1，地址为DHCP分配，DNS应该是你指定的地址，如果pfsense之前已经连接互联网，你现在应该可以正常访问网络。




这里要注意，按照当前配置，每个VLAN都可以路由到所有其他VLAN。如果想禁止某个或某些特定VLAN的流量，则必须创建防火墙规则，明确规定路由走向。请记住，pfSense在第一次匹配的基础上评估防火墙规则（即第一个匹配数据包的规则的操作将被执行）。因此，例如，如果您想要阻止所有VLAN 50流量到达LAN，则可以在之前创建的规则之前创建一条规则，将所有VLAN 50流量路由到任何目标（见下图）。









结论

如果交换机和网络接口支持VLAN功能，配置pfSense的VLAN很容易。 可以简单归纳为以下几个步骤：

• 在小型企业交换机上创建了一个静态VLAN，并将该VLAN中继到pfSense上的LAN接口。

• 创建并添加VLAN接口，创建必要的防火墙规则。

• 为VLAN分配了一个24位掩码的私有IP子网，使用DHCP给主机分配IP地址。

• VLAN可以共享pfSense的Internet连接。

• 配置pfSense来防止每个VLAN之间的通信。

  
  

2018-2-2