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VLAN基础及VLAN间路由

2023-04-03 星期一 / 0 评论 / 0 点赞 / 78 阅读 / 8702 字

VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为"虚拟局域网"。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

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VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为"虚拟局域网"。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。
一.tag:
传统的数据包转发,交换机查看数包的mac地址,根据mac地址表转发。在配置了Vlan的以太网环境中,当交换机从pc处接收了一个原始的数据包,会在源MAC地址与type字段汇中插入4Byte的802.1Q字段用来标识Vlan-tag。

  1. 802.1Q报文:

① Tag Protocol:2字节,tag标签规范,用来定义tag标签标准,华为默认使用0x8100
② User Priority:3bit,用户优先级,用来表明数据包优先级值,QOS使用
③ CFI:1bit,规范格式指示,0表示规范格式,应用于以太网;1表示非规范格式,应用于Token Ring(令牌环网)
④ Vlan ID: Vlan tag标识号,12bit,可以标识0-4095的Vlan id
802.1Q抓包:

  1. Vlan有效值:
    在802.1Q报文中,使用12bit可以标识4096个Vlan-id,其中:
    ① Vlan0:当接口启用了Eth-Trunk,则此接口属于Vlan0
    ② Vlan1:缺省Vlan,默认所有端口位于此Vlan中
    ③ Vlan4095:全FFF位,作为预留值
    ④ Vlan2---4094:可用作Vlan-id
    二.Vlan端口:
    在Vlan划分中,可以将端口划分为三种方式,分别为access接入端口;trunk中继端口;hybrid混合端口。不同的端口处理数据各不相同。

接口类型 对接收到不带tag的报文处理 对接收到带tag的报文处理 发送帧处理过程
Access接口  接收该报文,并打上缺省Vlan的tag  当Vlan-ID与缺
省报文缺省Vlan-ID相同时,接收该报

 当Vlan-ID与缺省Vlan-ID不同时,丢弃该报文  送出交换机时,剥离帧
的PVID tag,然后在发送
 送入交换机,携带PVID tag
Trunk端口  打上缺省的Vlan-ID,当缺省Vlan-ID在允许通过的Vlan-ID列表时,接收该报文;
 打上缺省的Vlan—ID,当缺省Vlan-ID不再允许通过的Vlan—ID列表里时,丢弃该报文  当Vlan-ID在接口允许接收通过的Vlan-ID列表里时,接收该报文
 当Vlan-ID在接口允许接收通过的Vlan-ID列表里时,接收该报文  当Vlan-ID与缺省Vlan-ID相同,且是该接口允许通过的Vlan-ID时,去掉Tag,
发送报文
 当Vlan-ID与缺省Vlan-ID不同,且是该接口允许通过的Vlan-ID时,保持原有
的tag,发送报文
 当Vlan-ID与缺省Vlan-ID不同,且是该接口不允许通过的Vlan-ID时,丢弃报

Hybrid接口  打上缺省的Vlan-ID,当缺省Vlan-ID在允许通过的Vlan-ID列表时,接收该报文;
 打上缺省的Vlan—ID,当缺省Vlan-ID不再允许通过的Vlan—ID列表里时,丢弃该报文  当Vlan-ID在接口允许接收通过的Vlan-ID列表里时,接收该报文;
 当Vlan-ID在接口允许接收通过的Vlan-ID列表里时,接收该报文  当Vlan-ID是该接口允许通过的Vlan-ID时,发送该报文。可以通过命令设置发送时(发送给PC时
为Untage)
是否携带tag

三. 本征Vlan:
本征Vlan,是指交换机与交换机之间的trunk端口或Hybrid端口配置相同的缺省Vlan,当trunk端口接收到一个从access接口发送过来的数据包,并且access的Vlan id和trunk端口的缺省Vlan一致时,会直接发送数据包,当对端收到一个没有tag的数据包,会打上端口缺省的tag送往端口,提高了效率,默认缺省Vlan为1,使用命令port trunk pvid Vlan xx修改。

抓包:

四. VLAN的划分类型:
VLAN可以基于多种方式划分:
① 基于接口
② 基于MAC
③ 基于IP
④ 基于协议
⑤ 基于策略
(1)基于接口:
基于接口是目前最广泛的方式,配置省略。
(2)基于MAC:
VLAN可以基于客户端的MAC地址进行划分,当接收到一个没有TAG的数据包,交换机会查看源MAC地址表,根据源MAC地址表打上相应的tag。
配置命令:

配置命令:
将LSW1和LSW2的G0/0/1端口设置为trunk,允许Vlan10和Vlan20通过
LSW1:
[Huawei]Vlan 10
[Huawei-Vlan10]mac-Vlan mac-address 0000-0000-0001
[Huawei]Vlan 20
[Huawei-Vlan20]mac-Vlan mac-address 0000-0000-0002
[Huawei]inter g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]mac-Vlan enable
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged Vlan 10--不打标签出去(由
于mac-Vlan只会对不打标签的数据包进行打标,所以不配置PVID)
[Huawei]inter g0/0/3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]mac-Vlan enable
[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged Vlan 20

根据发送数据包的源MAC地址封装标签,当收到一个数据包时,查看tag,如果tag和映射表中去往mac的tag相同,删除标签,发送给主机,如果不同,直接丢弃。
(3)基于IP:
VLAN可以基于客户端的MAC地址进行划分,当接收到一个没有TAG的数据包,交换机会查看源IP地址,根据源IP地址打上相应的tag。

配置命令:
LSW5:
[Huawei]Vlan 10
[Huawei-Vlan10]ip-subnet-Vlan ip 192.168.1.0 24
[Huawei]Vlan 20
[Huawei-Vlan20]ip-subnet-Vlan ip 192.168.2.0 24
[Huawei]inter g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged Vlan 10
[Huawei-port-group]ip-subnet-Vlan enable
[Huawei]inter g0/0/3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged Vlan 20
[Huawei-port-group]ip-subnet-Vlan enable
(4)基于协议:
可以基于IPX协议、IP协议,IP版本等类型对数据包进行划分:

配置命令:
[Huawei]Vlan 10
[Huawei-Vlan10]protocol-Vlan ipx ethernetii
[Huawei]Vlan 20
[Huawei-Vlan20]protocol-Vlan ipv4
[Huawei]port-group group-member g0/0/2 g0/0/3 [Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged Vlan all
[Huawei-port-group] [Huawei-GigabitEthernet0/0/1]protocol-Vlan Vlan 10 all(此接口流入进来的流量只能与Vlan10中的规则进行匹配)
(5)基于策略:
Vlan的划分可以基于策略进行划分,定义一系列的策略,符合策略便属于同一Vlan。
策略内容:
① mac地址(必选)
② IP地址(必选)
③ 接口ID
④ 优先级

[Huawei]Vlan 10
[Huawei-Vlan10]policy-Vlan mac-address 0001-0001-0001 ip 192.168.1.1 interface g0/0/1 priority 1
[Huawei]Vlan 20
[Huawei-Vlan10]policy-Vlan mac-address 0002-0002-0002 ip 192.168.1.2 interface g0/0/2 priority 2
[Huawei]port-group group-member g0/0/2 g0/0/3 [Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged Vlan all
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]protocol-Vlan Vlan 10 all---将端口与Vlan10进行关联(此接口流入进来的流量只能与Vlan10中的规则进行匹配)
五. VLAN间路由:
部署了VLAN的传统交换机不能实现不同VLAN间的二层报文转发,因此必须引入路由技术来实现不同VLAN间的通信。VLAN路由可以通过二层交换机配合路由器来实现,也可以通过三层交换机来实现。
1.单臂路由:

将交换机和路由器之间的链路配置为Trunk链路,并且在路由器上创建子接口以支持VLAN路由,当不同Vlan通信,通过SWA的Trunk接口送往路由器子接口到达RTA走网关,通过三口去往不同网段。

单臂路由配置:
① SWA的上连接口配置Trunk放行Vlan
② RTA配置单臂路由:
[Huawei]inter g0/0/0.2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]dot1q termination vid 2—封装dot1Q PVID为2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]ip add 192.168.2.1 24---配置子接口IP
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]arp broadcast enable---开启ARP广播功能
2.VLANIF:

使用三层交换机为每个VLAN创建一个VLANIF接口作为网关。
[Huawei]Vlan 10---创建Vlan10
[Huawei-Vlan10]inter Vlan 10----启用Vlanif并进入Vlanif端口
[Huawei-Vlanif10]ip add 192.168.1.1 24—配置IP

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