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1、计算机网络技术计算机网络技术 技术技术第1页，本讲稿共45页主要内容主要内容15.1 VLAN基础概述基础概述15.2 干道干道15.3 配置配置VLAN的命令的命令15.4 VTP域域15.5 VLAN间的路由间的路由15.6 VLAN故障排除故障排除15.7 配置配置VLAN的实验的实验第2页，本讲稿共45页15.1 VLAN基础概述基础概述15.1.1 LAN与与VLAN15.1.2 VLAN的定义的定义15.1.3 VLAN的优点的优点15.1.4 VLAN的分类的分类15.1.5 网络中网络中VLAN的数量和大小的数量和大小第3页，本讲稿共45页15.1.1 LAN与与VLAN交换机
2、的端口属于一个广播域，连接的所有主机在一个交换机的端口属于一个广播域，连接的所有主机在一个广播域，广播多，交换机和主机都要处理这些广播，影广播域，广播多，交换机和主机都要处理这些广播，影响网速。响网速。路由器可以隔离广播域，不同端口连接不同网段。不同路由器可以隔离广播域，不同端口连接不同网段。不同网段通过路由器可以通信。可以分割广播域，但不灵活。网段通过路由器可以通信。可以分割广播域，但不灵活。第4页，本讲稿共45页第5页，本讲稿共45页15.1.2 VLAN的定义的定义定义：虚拟局域网是一个网络设备或用户的逻辑分组，定义：虚拟局域网是一个网络设备或用户的逻辑分组，不受物理交换机区段的限制。不
3、受物理交换机区段的限制。不管他们的物理区段位置为何，在虚拟局域网上的设备不管他们的物理区段位置为何，在虚拟局域网上的设备或用户可以根据功能、部门、应用程序等来重新分组。或用户可以根据功能、部门、应用程序等来重新分组。虚拟局域网的设置是在交换机中通过软件来完成，它建虚拟局域网的设置是在交换机中通过软件来完成，它建立了一个不受物理区段限制且被视为子网的单一广播域，立了一个不受物理区段限制且被视为子网的单一广播域，广播帧只会在相同的虚拟局域网内的连接端口之间交换。广播帧只会在相同的虚拟局域网内的连接端口之间交换。第6页，本讲稿共45页A VLAN=A Broadcast Domain=Logical
4、 Network(Subnet)VLAN OverviewSegmentationFlexibilitySecurity第7页，本讲稿共45页主机主机A与主机与主机B通信，通信，通过路由器的通过路由器的e0/0、e0/1。主机。主机A的默认网的默认网关为关为e0/0的的ip。每一个每一个VLAN维护一个维护一个独立的独立的MAC与接口的与接口的映射表（桥接地址表、映射表（桥接地址表、MAC地址映射表）。地址映射表）。找到转发，找不到在找到转发，找不到在VLAN内广播。内广播。第8页，本讲稿共45页15.1.3 VLAN的优点的优点Broadcast：每每种种协协议议都都会会有有广广播播发发生生
5、,发发生生的的频频率率/次次数数,一一般般由由1.协协议议类类型型2.在在网网络络上上运运行行的的应应用用程程序序等等决决定定。通过划分通过划分VLAN缩小广播域。缩小广播域。Security：不不同同VLAN的的用用户户不不能能互互相相通通信信,除除非非依依靠靠router来做来做VLAN间的通信。间的通信。Flexibility and Scalability：VLAN的的灵灵活活性性和和可可扩扩展展性性，可可以以不不管管物物理理位位置置如如何何,把把适适当当的的端端口口分分配配到到适适当当的的 VLAN中就可以了。中就可以了。第9页，本讲稿共45页15.1.3 VLAN的优点的优点虚拟局
6、域网在虚拟局域网在OSI模型的第模型的第2层与第层与第3层中工作。层中工作。虚拟局域网之间的通信由第虚拟局域网之间的通信由第3层路由所提供。层路由所提供。虚拟局域网提供了一种控制网络广播的方法。虚拟局域网提供了一种控制网络广播的方法。网络管理员可以指定用户在特定的虚拟局域网网络管理员可以指定用户在特定的虚拟局域网第10页，本讲稿共45页15.1.4 VLAN的分类的分类手手动动由由管管理理员员分分配配端端口口划划分分的的VLAN叫叫静静态态VLAN(static VLAN)使使 用用 智智 能能 管管 理理 软软 件件,动动 态态 划划 分分 VLAN的的 叫叫 动动 态态VLAN(dynam
7、ic VLAN)静静态态VLAN：安安全全性性较较高高,手手动动划划分分端端口口给给VLAN,和和设设备备的的物物理理位位置置没没什什么么关关系系.而而且且,每每个个VLAN中中的的主主机机必必须须拥拥有正确的有正确的IP地址信息地址信息,如如VLAN2配置为配置为172.16.20.0/24动动态态VLAN：通通过过使使用用网网管管软软件件分分配配主主机机的的MAC地地址址的的方方式式建建立立VLAN。软软件件中中包包含含MAC地地址址数数据据库库。Cisco公公司司的的Cisco Work 2000和和Cisco works for swiched internetwork软件都支持该功能
8、。软件都支持该功能。第11页，本讲稿共45页15.1.5 网络中网络中VLAN的数量和大小的数量和大小Cisco公司建议一个公司建议一个VLAN只对应一个子网。只对应一个子网。第12页，本讲稿共45页15.2 干道干道15.2.1 干道的历史干道的历史15.2.2 干道的原理干道的原理15.2.3 干道的工作过程干道的工作过程15.2.4 干道的配置命令干道的配置命令15.2.5 干道的端口模式干道的端口模式第13页，本讲稿共45页15.2.1 干道的历史干道的历史干道：连接多台交换机的提供网络流量传输的物理或逻辑干道：连接多台交换机的提供网络流量传输的物理或逻辑链路。链路。第14页，本讲稿共
9、45页15.2.2 干道的原理干道的原理交换机有两种链路：访问链路（交换机有两种链路：访问链路（Access Link）和干道链路）和干道链路（Trunk Link）,访问链路连接的是一般的属于某个访问链路连接的是一般的属于某个VLAN的的终端，干道链路连接的是交换机。终端，干道链路连接的是交换机。第15页，本讲稿共45页15.2.3 干道的工作过程干道的工作过程在在交交换换机机的的trunk link上上,通通过过对对数数据据帧帧附附加加VLAN信信息息,构构建建跨跨越越多多台台交交换换机机的的VLAN.附附加加VLAN信信息息的的方方法法,最最具有代表性的有具有代表性的有:1.Inter-
10、Switch Link(ISL)2.IEEE 802.1Q第16页，本讲稿共45页Inter-Switch Link(ISL)Protocol交换机间链路协议交换机间链路协议属属于于Cisco私私有有,只只能能在在快快速速和和千千兆兆以以太太网网连连接接中中使使用用,ISL路路由由可可以以使使用用在在switch的的端端口口,router的的接接口口和和服服务务器接口卡等器接口卡等ISL运运作作在在第第2 2层层,ISL是是1种种外外部部标标签签处处理理过过程程,所所以以原原始始的的数数据据帧帧不不被被改改变变,ISL在在数数据据帧帧头头部部加加上上26字字节节长长的的ISL头头部部信信息息,
11、在在数数据据帧帧尾尾部部加加上上4字字节节的的FCS字字段段进进行行CRC运运算算,所所以以只只有有支支持持ISL的的设设备备才才能能对对它它进进行行读读取取,最最大大程程度度1522字字节节.当当帧帧被被传传送送到到access link时时,ISL封封装装信息将被移去。信息将被移去。第17页，本讲稿共45页ISL Encapsulation第18页，本讲稿共45页IEEE 802.1Q:帧标记帧标记IEEE用用来来标标识识VLAN的的一一种种标标准准方方法法，在在数数据据帧帧头头插插入入VLAN标识符。标识符。在在Cisco和和非非Cisco设设备备之之间间,不不能能使使用用ISL必必须须
12、使使用用802.1Q.802.1Q所所附附加加的的VLAN识识别别信信息息,位位于于数数据据帧帧中中的源的源MAC地址与类型字段之间地址与类型字段之间.ISL和和802.1Q的主要目的是提供的主要目的是提供VLAN间通信间通信 第19页，本讲稿共45页802.1Q Frame第20页，本讲稿共45页15.2.4 干道的配置命令干道的配置命令Switch(config-if)#switchport mode trunkSwitch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q|ISL Switch#show trunk第21页，本讲稿共45页15
13、.2.5 干道的端口模式干道的端口模式第22页，本讲稿共45页15.3 配置配置VLAN的命令的命令15.3.1 80/20规则和规则和20/80规则规则15.3.2 配置静态的配置静态的VLAN15.3.3 检查静态的检查静态的VLAN的命令的命令15.3.4 取消端口属于某个取消端口属于某个VLAN的命令的命令第23页，本讲稿共45页15.3.2 配置静态的配置静态的VLAN把交换机的端口手动地分配到把交换机的端口手动地分配到VLAN的过程。的过程。Swith#vlan database Swith(vlan)#vlanSwith(vlan)#exitSwith(config)#vlan
14、vlan_numberSwith(config)#int f0/1Swith(config-if)#switchport mode accessSwith(config-if)#switchport access vlan 2第24页，本讲稿共45页15.3.3 检查静态的检查静态的VLAN的命令的命令Show vlanShow vlan brief所做的所做的vlan配置会自动保存到配置会自动保存到NVRAM中。中。第25页，本讲稿共45页15.3.4 取消端口属于某个取消端口属于某个VLAN的命令的命令Swith(config)#intface f0/1Swith(config-if)#n
15、o switchport access vlan 3Swith(config)#no vlan vlan_number删除一个删除一个vlan时，属于该时，属于该vlan的端口进入非激活的端口进入非激活（inactive）状态，直到它们被分配给新的）状态，直到它们被分配给新的vlan.第26页，本讲稿共45页15.4 VTP域域15.4.1 VTP的原理的原理15.4.2 VTP的操作的操作15.4.3 VTP的配置方法的配置方法15.4.4 核实核实VTP的命令的命令第27页，本讲稿共45页15.4.1 VTP的原理的原理VLAN在整个交换网络里是统一的。在一台交换机上配在整个交换网络里是统
16、一的。在一台交换机上配置置VLAN后，用某种方法是其他交换机自动地学习到这后，用某种方法是其他交换机自动地学习到这些些VLAN。这种使交换机自动学习。这种使交换机自动学习VLAN的方法，就是的方法，就是VLAN干道协议（干道协议（VLAN Trunking Protocol），简称），简称VTP.VTP是使用二层的干道桢，信息被是使用二层的干道桢，信息被ISL或或802.1Q封装成封装成桢，通过干道到达其他交换机。桢，通过干道到达其他交换机。其他交换机只需要分配属于某个其他交换机只需要分配属于某个VLAN的端口。的端口。第28页，本讲稿共45页15.4.2 VTP的操作的操作一台交换只能属于一
17、个一台交换只能属于一个VTP域。域。VTP域的信息被封装在域的信息被封装在ISL或或802.1Q桢里，通过干道在交换机桢里，通过干道在交换机之间传递。之间传递。第29页，本讲稿共45页VTP域中交换机的模式域中交换机的模式服务器（服务器（server）:添加、修改、删除添加、修改、删除vlan;Vlan操作保存在操作保存在NVRAM中；中；向自己所连干道发送向自己所连干道发送VTP信息；信息；一个一个VTP域中可有多台服务器模式的交换机域中可有多台服务器模式的交换机监听监听VTP信息（其他服务器模式的交换机发来的）信息（其他服务器模式的交换机发来的）客户端（客户端（client）：）：学习学习
18、VTP域里的域里的VLAN信息信息向自己所连干道发送向自己所连干道发送VTP信息；信息；透明（透明（transparent）：）：第30页，本讲稿共45页15.4.3 VTP的配置方法的配置方法vtp domain nameSwith(config)#vtp mode server|client|transparent第31页，本讲稿共45页15.4.4 核实核实VTP的命令的命令Swith#show vtp statusSwith#show vtp counters 广告统计广告统计第32页，本讲稿共45页15.5 VLAN间的路由间的路由15.5.1 VLAN间的路由概述间的路由概述15.
19、5.2 VLAN间的路由的配置命令间的路由的配置命令第33页，本讲稿共45页15.5.1 VLAN间的路由概述间的路由概述第34页，本讲稿共45页第35页，本讲稿共45页第36页，本讲稿共45页Vlan里的主机默认网关为子接口里的主机默认网关为子接口ip第37页，本讲稿共45页15.5.2 VLAN间的路由的配置命令间的路由的配置命令(路由器路由器)router(config)#interface f0/1router(config-if)#full duplexrouter(config-if)#interface f0/1.1router(config-subif)#encapsulati
20、on 802.1q vlan-numerrouter(config-subif)#ip add 第38页，本讲稿共45页15.5.2 VLAN间的路由的配置命令间的路由的配置命令(三层交换三层交换)Swith(config)#interface vlan 1Swith(config-if)#ip addSwith(config)#Ip routing 第39页，本讲稿共45页15.6 VLAN故障排除故障排除15.6.1 VLAN故障排除的体系化方法故障排除的体系化方法15.6.2 交换网络的故障诊断交换网络的故障诊断第40页，本讲稿共45页15.7 配置配置VLAN的实验的实验实验实验1 在交换机上配置在交换机上配置VLAN、VTP和干道和干道实验实验2 VLAN间的路由间的路由实验实验3 在三层交换机上实现在三层交换机上实现VLAN间路由的实验间路由的实验第41页，本讲稿共45页第42页，本讲稿共45页第43页，本讲稿共45页第44页，本讲稿共45页第45页，本讲稿共45页