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虚拟局域网(VLAN)技术及其应用论文

虚拟局域网(VLAN)技术及其应用论文
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诚信承诺书

本人确信已完全了解学院制定并颁布实施的《学生学籍管理规定》、《考试纪律与违纪处理规定》、《毕业设计(论文)管理办法》和《毕业设计(论文)实施细则》中有关毕业设计(论文)之相关规定,对上述规定并无异议,并将自觉遵守。

本人郑重承诺计算机应用技术专业的毕业设计说明书(毕业论文)《虚拟局域网建设毕业论文》中,凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明并详细列出有关文献的名称、作者、年份、刊物名称和出版机构等内容;论文中的主要观点和思想系本人独立思考完成;本人在此申明愿承担与上述承诺相违背的事实所引起的一切不利后果。

签名:

200 年月日

摘要

本文主要从以太网的工作原理出发,由CSMA/CD冲突监测的载波侦听的工作机制引出传统使用集线器和二层交换机组网所产生的冲突域和广播域问题,为了解决这些问题,进而引出了三层交换机和VLAN(虚拟局域网)的概念。接着,对VLAN的各种特性分别进行了阐述,并结合实例说明了如何运用三层交换机创建VLAN的具体配置过程。从而可以得出VLAN技术是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术,是局域交换网的灵魂。

关键词:以太网、CSMA/CD冲突监测的载波侦听、冲突域、广播域、三层交换机、VLAN(虚拟局域网)

目录

第一章前言 (4)

第二章VLAN的发展过程 (5)

2.1、以太网的工作原理及三层交换的产生 (5)

2.2、VLAN的产生 (6)

第三章 VLAN的实际运用 (13)

3.1、VLAN的实现 (13)

3.2、如何配置三层交换机创建VLAN (13)

第四章 VLAN的实现与配置 (17)

4.1 VLAN实现过程 (17)

4.2校园网的IP地址分配与VLAN的规划 (18)

4.3 VLAN 的配置实例 (19)

4.3.1基于华为S3026的VLAN的配置 (20)

4.3.2基于华为Quidway S8016的VLAN配置 (23)

第5章 VLAN 之间的通信 (24)

5.1 通过路由器实现VLAN间的通信 (25)

5.1.1通过路由器的不同物理接口与交换机上的每个VLAN分别连接 (25)

5.1.2通过路由器的逻辑子接口与交换机的各个VLAN连接 (25)

5.2 用交换机代替路由器实现VLAN间的通信 (25)

第六章VALN的新用途 (25)

第七章结束语 (28)

参考文献 (29)

第一章前言

随着我国综合国力的不断加强,我国信息产业的发展力度不断的提高,各类信息技术突飞猛进,计算机网络技术的迅猛发展更是令人叹为观止。计算机网络技术的发展犹如戏剧舞台,你方唱罢我登台。各类数据网络技术是竞相争艳,当然以太网技术也不例外。从传统的以太网(10Mb/s)发展到快速以太网(100Mb/s)和千兆以太网(1000Mb/s)也不过几年的时间,其迅猛的势头实在令人吃惊。而现在中大型规模网络建设中,以千兆三层交换机为核心的所谓“千兆主干跑、百兆到桌面”的主流网络模型已不胜枚举。

起初,企业的电脑是各自为政的单机应用,在使用过程中逐步暴露出资源利用效率低、信息冗余大等问题,而要解决这些问题就需要建设一个网络系统来实现资源的共享。在使用网络系统的过程中,随着接入的设备逐渐增多,网络结构日趋复杂,传统网络链接日益暴露出一些缺点,例如在传统的以太网中,所有的用户共享同一个广播域和冲突域,其结果是引起网络性能的下降。交换机的出现解决了冲突域的问题,但交换机无法控制广播风暴,无法保证通信安全。虚拟局域网(Virtual Local AreaNetwork ,VLAN) 技术可以解决这个问题。VLAN是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成的一个个网段,从而实现虚拟工作组的一种新兴交换技术。通过划分不同VLAN,不同的VLAN的成员之间不可直接通信,需要通过路由支持才能通信,而同一VLAN中的成员可以直接通信,不需路由支持。所以一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,这样就可以控制流量,有效地节省带宽,提高网络的性能,同时做到减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。因此,进行VLAN的研究,对于一个企业来说具有重要的意义和价值。

本文将结合丽水本地的一些实际情况,分别对以太网的原理、VLAN的发展、三层交换的定义、VLAN的定义、VLAN的优点、VLAN的划分、VLAN的配置(结合实例)等内容加以阐述。

第二章VLAN的发展过程

2.1、以太网的工作原理及三层交换的产生

以太网的工作原理是利用二进制位形成的一个个字节组合成一帧帧的数据(其实是一些电脉冲)在导线中进行传播。首先,以太网网段上需要进行数据传送的节点对导线进行监听,这个过程称为CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection带有冲突监测的载波侦听多址访问)的载波侦听。这个机制的工作原理就是每台机器在总线上发送数据之前要侦听是否有其他数据在总线上传送,如果有就等待,否则就会发出准备传送数据的信息,其它机器侦听到这个信息就会暂停自己的数据传送。可以说所有在这个总线上的机器在一个冲突域内,因为他们是互相争夺总线带宽的,是共享机制,因此又叫做带宽域。集线器(HUB)所有的端口都在一个冲突域,所有的机器都可以侦听到其它机器是否在发送数据,也可以接受到其它机器发出的数据,所以说HUB是共享带宽的,在满载的情况下是不能保证所有机器都能得到端口的标称带宽的,而且利用其可以接收到其它机器发送的数据的特点,我们可以用sniffer等软件监控网络中的数据。也就是说在CSMA/CD方式下,在一个时间段,只有一个节点能够在导线上传送数据。而转发以太网数据帧的联网设备是集线器,它是一层设备,传输效率比较低。

冲突的产生降低了以太网的带宽,而且这种情况又是不可避免的。交换机的好处在于其可以隔离冲突域,每个端口就是一个冲突域,因此在一个端口单独接计算机的时候,该计算机是不会与其它计算机产生冲突的,也就是带宽是独享的,交换机能做到这一点关键在于其内部的总线带宽是足够大的,可以满足所有端口的全双工状态下的带宽需求,并且通过类似电话交换机的机制保护不同的数据包能够到达目的地,可以把HUB和交换机比喻成单排街道与高速公路。HUB和交换机都工作于OSI的第二层。

二层交换机是基于目标MAC(介质访问控制)地址做出转发决定的,它们是二层设备。我们已经知道了以太网的缺点及物理网段中冲突的影响,现在,我们来看看另外一种导致网络降低运行速度的原因:广播。广播存在于所有的网络上,如果不对它们进行适当的控制,它们便会充斥于整个网络,产生大量的网络通信。广播不仅消耗了带宽,而且也降低了用户工作站的处理效率。IP广播是属于OSI的第三层,是基于TCP/IP协议的。TCP/IP使用广播从IP地址中解析MAC地址,还使用广播通过RIP和IGRP协议进行宣告。交换机是无法隔离广播的,就像HUB无法隔离冲突域一样,因为其是工作在OSI第二层的,无法分析IP包,但我们可以使用路由器来隔离广播域,路由器的每个端口可以看成是一个广播域,一个端口的广播无法传到另外一个端口(特殊设置除外),因此在规模较大,机器较多的情况下我们可以使用路由器来隔离广播。

在这里,我们就容易理解三层交换技术了,通俗地讲,就是将路由与交换合二为一的技术。路由器在对第一个数据流进行路由后,将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此映射表直接从二层进行交换而不是再次路由,提供线速性能,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率,消除了路由器可能产生的网络瓶颈问题。采用此技术的交换机我们常称为三层交换机。

2.2、VLAN的产生

通常,只有通过划分子网才可以隔离广播,但是VLAN的出现打破了这个定律,用二层的东西解决三层的问题很是奇怪,但是的确做到了。它的作用就是将物理上互连的网络在逻辑上划分为多个互不相干的网络,这些网络之间是无法通讯的,就好像互相之间没有连接一样,因此广播也就隔离开了。

2.2.1、VLAN的定义

VLAN是英文Virtual Local Area Network的缩写,即虚拟局域网。是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。VLAN 可以不考虑用户的物理位置,而根据功能、应用等因素将用户从逻辑上划分为一个个功能相对独立的工作组,每个用户主机都连接在一个支持VLAN的交换机端口上并属于一个VLAN。同一个VLAN中的成员都共享广播,形成一个广播域,而不同VLAN之间广播信息是相互隔离的。这样,将整个网络分割成多个不同的广播域(VLAN)。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。一方面,VLAN建立在局域网交换机的基础之上;另一方面,VLAN是局域交换网的灵魂。这是因为通过VLAN用户能方便地在网络中移动和快捷地组建宽带网络,而无需改变任何硬件和通信线路。这样,网络管理员就能从逻辑上对用户和网络资源进行分配,而无需考虑物理连接方式。VLAN充分体现了现代网络技术的重要特征:高速、灵活、管理简便和扩展容易。是否具有VLAN功能是衡量局域网交换机的一项重要指标。网络的虚拟化是未来网络发展的潮流。

如图2-1所示,是基本的VLAN结构

图2--简单VLAN的基本结构

VLAN技术的出现,使得管理员根据实际应用需求,把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域,每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分,而不是从物理上划分,所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中,即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知,一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 VLAN除了能将网络划分为多个广播域,从而有效地控制广播风暴的发生,以及使网络的拓扑结构变得非常灵

活的优点外,还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。

2.2.2、VLAN的发展过程

在没有VLAN之前,一个公司、企业、政府等团体都是同一个局域网,只是用二层交换机只能构建单一的广播域,如果这个团体很大的话,就会造成很多的网络垃圾广播的。

就如:交换机1收到广播帧(ARP请求)后,会将它转发给除接收端口外的其他所有端口,也就是Flooding了。接着,交换机2收到广播帧后也会Flooding。交换机3、4、5也还会Flooding。最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上。

这个ARP请求原本是为了获得计算机B的MAC地址而发出的。也就是说:只要计算机B 能收到就万事大吉。可是事实上,数据帧却传遍整个网络,导致所有的计算机都收到了它。如此一来,一方面广播消耗了网络整体的带宽,另一方面,收到广播的计算机还要消耗一部分CPU时间来对它进行处理。造成了网络带宽和CPU运算能力的大量无谓消耗。然而,网络中ARP请求也是非常多的,另外,发出DHCP、RIP等很多其他类型的广播。那么一旦发出广播信息,就会传遍整个网络,并且对网络中的主机带来额外的负担,这样是对整个网络都是非常不利的

另外,一个很大的团体就是一个局域网的话,是比较难管理的。有些资料只是某些人可以用的,其他人是不可以得到的,如果去共享的话,整个网络中的用户都可能下载到共享的资料,它的作用是控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问,从而降低泄露机密信息的可能性。

为了解决网络中的种种问题,交换技术也有不停发展。交换技术的发展,也加快了新的交换技术(VLAN)的应用速度。通过将企业网络划分为虚拟网络VLAN网段,可以强化网络管理和网络安全,控制不必要的数据广播。在共享网络中,一个物理的网段就是一个广播域。而在交换网络中,广播域可以是有一组任意选定的第二层网络地址(MAC地址)组成的虚拟网段。这样,网络中工作组的划分可以突破共享网络中的地理位置限制,而完全根据管理功能来划分。这种基于工作流的分组模式,大大提高了网络规划和重组的管理功能。在同一个VLAN中的工作站,不论它们实际与哪个交换机连接,它们之间的通讯就好象在独立的交换机上一样。同一个VLAN中的广播只有VLAN中的成员才能听到,而不会传输到其他的 VLAN 中去,这样可以很好的控制不必要的广播风暴的产生。同时,若没有路由的话,不同VLAN 之间不能相互通讯,这样增加了企业网络中不同部门之间的安全性。网络管理员可以通过配置VLAN之间的路由来全面管理企业内部不同管理单元之间的信息互访。交换机是根据用户工作站的MAC地址来划分VLAN的。所以,用户可以自由的在企业网络中移动办公,不论他在何处接入交换网络,他都可以与VLAN内其他用户自如通讯。

2.2.3、VLAN的优点

VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN 中,即使是两台计算机有着同样的网段,但是它们却没有相同的VLAN号,它们各自的广播流也不会相互转发,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。

VLAN具有以下优点:

(1)、控制网络的广播风暴

限制网络上的广播,将网络划分为多个VLAN可减少参与广播风暴的设备数量。LAN分段可以防止广播风暴波及整个网络。VLAN可以提供建立防火墙的机制,防止交换网络的过量广播。使用VLAN,可以将某个交换端口或用户赋于某一个特定的VLAN组,该VLAN组可以在一个交换网中或跨接多个交换机,在一个VLAN中的广播不会送到VLAN之外。同样,相邻的端口不会收到其他VLAN产生的广播。这样可以减少广播流量,释放带宽给用户应用,减少广播的产生。

(2)、确保网络安全

共享式局域网之所以很难保证网络的安全性,是因为只要用户插入一个活动端口,就能访问网络。而VLAN能限制个别用户的访问,控制广播组的大小和位置,甚至能锁定某台设备的MAC地址,含有敏感数据的用户组可与网络的其余部分隔离,从而降低泄露机密信息的可能性。不同VLAN内的报文在传输时是相互隔离的,即一个VLAN内的用户不能和其它VLA N内的用户直接通信,如果不同VLAN要进行通信,则需要通过路由器或三层交换机等三层设备,增强局域网的安全性。因此VLAN能确保网络的安全性。

(3)、简化项目管理或应用管理

VLAN 将用户和网络设备聚合到一起,以支持商业需求或地域上的需求。通过职能划分,项目管理或特殊应用的处理都变得十分方便,例如可以轻松管理教师的电子教学开发平台。此外,也很容易确定升级网络服务的影响范围。

(4)、成本降低:

成本高昂的网络升级需求减少,现有带宽和上行链路的利用率更高,因此可节约成本。

(5)、性能提高:

将第二层平面网络划分为多个逻辑工作组(广播域)可以减少网络上不必要的流量并提高性能。

(6)、提高IT员工效率

VLAN为网络管理带来了方便,因为有相似网络需求的用户将共享同一个VLAN。网络管理员能借助于VLAN技术轻松管理整个网络。例如需要为完成某个项目建立一个工作组网络,

其成员可能遍及全国或全世界,此时,网络管理员只需设置几条命令,就能在几分钟内建立该项目的VLAN网络,其成员使用VLAN网络,就像在本地使用局域网一样。

(7)、增加了网络连接的灵活性。

借助VLAN技术,能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起,形成一个虚拟的网络环境,就像使用本地LAN一样方便、灵活、有效。VLAN可以降低移动或变更工作站地理位置的管理费用,特别是一些业务情况有经常性变动的公司使用了VLAN后,这部分管理费用大大降低。

2.2.4、VLAN的划分

使用VLAN的目的不仅仅是隔离广播,还有安全和管理等方面的应用,例如将重要部门与其它部门通过VLAN隔离,即使同在一个网络也可以保证他们不能互相通讯,确保重要部门的数据安全;也可以按照不同的部门、人员,位置划分VLAN,分别赋给不同的权限来进行管理。

VLAN的划分有很多种,我们可以按照IP地址来划分,按照端口来划分、按照MAC地址划分或者按照协议来划分,常用的划分方法是将端口和IP地址结合来划分VLAN,某几个端口为一个VLAN,并为该VLAN配置IP地址,那么该VLAN中的计算机就以这个地址为网关,其它VLAN则不能与该VLAN处于同一子网。我们本地常常采用几种方法相结合进行VLAN的划分。

VLAN的划分

(1)、根据端口来划分VLAN

许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。但是,这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。

第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。

以交换机端口来划分网络成员,其配置过程简单明了。因此,从目前来看,这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。

(2)、根据MAC地址划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置,所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN,这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置是非常累的。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低,因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员,这样就无法限制广播包了。另外,对于使用笔记本电脑的用户来说,他们的网卡可能经常更换,这样,VLAN就必须不停地配置。

(3)、根据网络层划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的,虽然这种划分方法是根据网络地址,比如IP地址,但它不是路由,与网络层的路由毫无关系。

这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这对网络管理者来说很重要,还有,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对于前面两种方法),一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网帧头,但要让芯片能检查IP帧头,需要更高的技术,同时也更费时。当然,这与各个厂商的实现方法有关。

(4)、根据IP组播划分VLAN

IP 组播实际上也是一种VLAN的定义,即认为一个组播组就是一个VLAN,这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网,因此这种方法具有更大的灵活性,而且也很容易通过路由器进行扩展,当然这种方法不适合局域网,主要是效率不高。

(5)、基于规则的VLAN

也称为基于策略的VLAN。这是最灵活的VLAN划分方法,具有自动配置的能力,能够把相关的用户连成一体,在逻辑划分上称为“关系网络”。网络管理员只需在网管软件中确定划分VLAN的规则(或属性),那么当一个站点加入网络中时,将会被“感知”,并被自动地包含进正确的VLAN中。同时,对站点的移动和改变也可自动识别和跟踪。

采用这种方法,整个网络可以非常方便地通过路由器扩展网络规模。有的产品还支持一个端口上的主机分别属于不同的VLAN,这在交换机与共享式Hub共存的环境中显得尤为重要。自动配置VLAN时,交换机中软件自动检查进入交换机端口的广播信息的IP源地址,然后软件自动将这个端口分配给一个由IP子网映射成的VLAN。

(6)、按用户定义、非用户授权划分VLAN

于用户定义、非用户授权来划分VLAN,是指为了适应特别的VLAN网络,根据具体的网络用户的特别要求来定义和设计VLAN,而且可以让非VLAN群体用户访问VLAN,但是需要提供用户密码,在得到VLAN管理的认证后才可以加入一个VLAN。

2.2.5、VLAN的标准

对VLAN的标准,我们只是介绍两种比较通用的标准,当然也有一些公司具有自己的标准,比如Cisco公司的ISL标准,虽然不是一种大众化的标准,但是由于Cisco Catalyst 交换机的大量使用,ISL也成为一种不是标准的标准了。

(1)、802.10VLAN标准

在1995年,Cisco公司提倡使用IEEE802.10协议。在此之前,IEEE802.10曾经在全球范围内作为VLAN安全性的同一规范。Cisco公司试图采用优化后的802.10帧格式在网络上传输FrameTagging模式中所必须的VLAN标签。然而,大多数802委员会的成员都反对推广802.10。因为,该协议是基于FrameTagging方式的。

(2)、802.1Q 标准

在1996年3月,IEEE802.1Internetworking委员会结束了对VLAN初期标准的修订工作。新出台的标准进一步完善了VLAN的体系结构,统一了Fram-eTagging方式中不同厂商的标签格式,并制定了VLAN标准在未来一段时间内的发展方向,形成的802.1Q的标准在业界获得了广泛的推广。它成为VLAN史上的一块里程碑。802.1Q的出现打破了虚拟网依赖于单一厂商的僵局,从一个侧面推动了VLAN的迅速发展。另外,来自市场的压力使各大网络厂商立刻将新标准融合到他们各自的产品中。

(3)、Cisco ISL 标签

ISL(Inter-Switch Link)是Cisco公司的专有封装方式,因此只能在Cisco的设备上支持。ISL是一个在交换机之间、交换机与路由器之间及交换机与服务器之间传递多个VLA

N信息及VLAN数据流的协议,通过在交换机直接的端口配置ISL封装,即可跨越交换机进行整个网络的VLAN分配和配置。

2.2.6、VLAN的配置

(1)、VLAN的工作模式:

静态VLAN:管理员针对交换机端口指定VLAN。

动态VLAN:通过设置VMPS(VLAN Membership Policy Server),包含了一个MAC地址与VLAN号的映射表,当数据帧到达交换机后,交换机会查询VMPS获得相应MAC地址的VLA N ID。

(2)、ISL标签:ISL(Inter-Switch Link)是一个在交换机之间、交换机与路由器之间及交换机与服务器之间传递多个VLAN信息及VLAN数据流的协议,通过在交换机直接相连的端口配置ISL封装,即可跨越交换机进行整个网络的VLAN分配和进行配置。VLAN封装的国际标准为IEEE 802.1Q。

(3)、VTP(VLAN Trunking Protocol):它是一个在交换机之间同步及传递VLAN配置信息的协议。一个VTP Server上的配置将会传递给网络中的所有交换机,VTP通过减少手工配置而支持较大规模的网络。VTP有三种模式:

Server模式:允许创建、修改、删除VLAN及其他一些对整个VTP域的配置参数,同步本VTP域中其他交换机传递来的最新的VLAN信息。

Client模式:在Client模式下,一台交换机不能创建、删除、修改VLAN配置,也不能在NVRAM中存储VLAN配置,但可以同步由本VTP域中其他交换机传递来的VLAN信息。

Transparent模式:可以进行创建、修改、删除,也可以传递本VTP域中其他交换机送来的VTP广播信息,但并不参与本VTP域的同步和分配,也不将自己的VLAN配置传递给本VTP域中的其他交换机,它的VLAN配置只影响到它自己。

(4)、创建VLAN,默认情况下交换机只有VLAN 1,可以通过命令增加所需的VLAN。

(5)、将VLAN指定给交换机的各个端口。默认情况下交换机所有端口均属于VLAN 1,可以通过全局命令修改交换机各端口的VLAN ID,但交换机每个端口只能属于一个VLAN。

2.2.7、三层交换的配置

(1)、配置MLSP协议,使RP与SE之间可以交换信息。

(2)、配置管理端口,MLSP通过这个端口收发RP与SE之间的通信。

(3)、针对不同的VLAN分配不同的VLAN网关地址。

(4)、启动路由器的路由功能。

根据需要,可以定义VLAN虚网间的访问策略,可通过定义访问列表来实现。

第三章VLAN的实际运用

3.1、VLAN的实现

VLAN的实现原理非常简单,通过交换机的控制,某一VLAN成员发出的数据包交换机只发个同一VLAN的其它成员,而不会发给该VLAN成员以外的计算机。

3.2、如何配置三层交换机创建VLAN

以下的介绍都是基于Cisco交换机的VLAN。Cisco的VLAN实现通常是以端口为中心的。与节点相连的端口将确定它所驻留的VLAN。将端口分配给VLAN的方式有两种,分别是静态的和动态的.形成静态VLAN的过程是将端口强制性地分配给VLAN的过程。即我们先在VTP (VLAN Trunking Protocol)Server上建立VLAN,然后将每个端口分配给相应的VLAN的过程。这是我们创建VLAN最常用的方法。

动态VLAN形成很简单,由端口决定自己属于哪个VLAN。即我们先建立一个VMPS(VLAN Membership Policy Server)VLAN管理策略服务器,里面包含一个文本文件,文件中存有与VLAN映射的MAC地址表。交换机根据这个映射表决定将端口分配给何种VLAN。这种方法有很大的优势,但是创建数据库是一项非常艰苦而且非常繁琐的工作。

下面以实例说明如何在一个典型的快速以太局域网中实现VLAN。所谓典型的局域网就是指由一台具备三层交换功能的核心交换机接几台分支交换机(不一定具备三层交换能力)。我们假设核心交换机名称为:COM;分支交换机分别为:PAR1、PAR2、PAR3……,分别通过Port1的光线模块与核心交换机相连;并且假设VLAN名称分别为COUNTER、MARKET、MANAG ING……

3.2.1、设置VTP DOMAIN

VTP DOMAIN称为管理域。交换VTP更新信息的所有交换机必须配置为相同的管理域。如果所有的交换机都以中继线相连,那么只要在核心交换机上设置一个管理域,网络上所有的交换机都加入该域,这样管理域里所有的交换机就能够了解彼此的VLAN列表。

COM#vlan database进入VLAN配置模式

COM(vlan)#vtp domain COM设置VTP管理域名称COM

COM(vlan)#vtp server设置交换机为服务器模式

PAR1#vlan database进入VLAN配置模式

PAR1(vlan)#vtp domain COM设置VTP管理域名称COM

PAR1(vlan)#vtp Client设置交换机为客户端模式

PAR2#vlan database进入VLAN配置模式

PAR2(vlan)#vtp domain COM设置VTP管理域名称COM

PAR2(vlan)#vtp Client设置交换机为客户端模式

PAR3#vlan database进入VLAN配置模式

PAR3(vlan)#vtp domain COM设置VTP管理域名称COM

PAR3(vlan)#vtp Client设置交换机为客户端模式

注意:这里设置交换机为Server模式是指允许在本交换机上创建、修改、删除VLAN 及其他一些对整个VTP域的配置参数,同步本VTP域中其他交换机传递来的最新的VLAN信息;Client模式是指本交换机不能创建、删除、修改VLAN配置,也不能在NVRAM中存储V LAN配置,但可以同步由本VTP域中其他交换机传递来的VLAN信息。

3.2.2、配置中继

为了保证管理域能够覆盖所有的分支交换机,必须配置中继。Cisco交换机能够支持任何介质作为中继线,为了实现中继可使用其特有的ISL标签。ISL(Inter-Switch Link)是一个在交换机之间、交换机与路由器之间及交换机与服务器之间传递多个VLAN信息及VLAN 数据流的协议,通过在交换机直接相连的端口配置ISL封装,即可跨越交换机进行整个网络的VLAN分配和进行配置。VLAN封装的国际标准为IEEE 802.1Q。所以isl可以由dot1q(8 02.1q)代替

在核心交换机端配置如下:

COM(config)#interface gigabitEthernet 2/1

COM(config-if)#switchport

COM(config-if)#switchport trunk encapsulation isl(dot1q)

COM(config-if)#switchport mode trunk

COM(config)#interface gigabitEthernet 2/2

COM(config-if)#switchport

COM(config-if)#switchport trunk encapsulation isl (dot1q)

COM(config-if)#switchport mode trunk

COM(config)#interface gigabitEthernet 2/3

COM(config-if)#switchport

COM(config-if)#switchport trunk encapsulation isl (dot1q)

COM(config-if)#switchport mode trunk

在分支交换机端配置如下:

PAR1(config)#interface gigabitEthernet 0/1

PAR1(config-if)#switchport mode trunk

PAR2(config)#interface gigabitEthernet 0/1

PAR2(config-if)#switchport mode trunk

PAR3(config)#interface gigabitEthernet 0/1

PAR3(config-if)#switchport mode trunk

……

此时,管理域算是设置完毕了。

3.2.3、创建VLAN

一旦建立了管理域,就可以创建VLAN了。

COM(vlan)#Vlan 10 name COUNTER创建了一个编号为10名字为COUNTER的VLAN

COM(vlan)#Vlan 11 name MARKET创建了一个编号为11名字为MARKET的VLAN

COM(vlan)#Vlan 12 name MANAGING创建了一个编号为12名字为MANAGING的VLA N

……

注意,这里的VLAN是在核心交换机上建立的,其实,只要是在管理域中的任何一台VT P属性为Server的交换机上建立VLAN,它就会通过VTP通告整个管理域中的所有的交换机。但是如果要将交换机的端口划入某个VLAN,就必须在该端口所属的交换机上进行设置。

3.2.4、将交换机端口划入VLAN

例如,要将PAR1、PAR2、PAR3……分支交换机的端口1划入COUNTER VLAN,端口2划入MARKET VLAN,端口3划入MANAGING VLAN……

PAR1(config)#interface fastEthernet 0/1配置端口1

PAR1(config-if)#switchport access vlan 10归属COUNTER VLAN

PAR1(config)#interface fastEthernet 0/2配置端口2

PAR1(config-if)#switchport access vlan 11归属MARKET VLAN

PAR1(config)#interface fastEthernet 0/3配置端口3

PAR1(config-if)#switchport access vlan 12归属MANAGING VLAN

PAR2(config)#interface fastEthernet 0/1配置端口1

PAR2(config-if)#switchport access vlan 10归属COUNTER VLAN

PAR2(config)#interface fastEthernet 0/2配置端口2

PAR2(config-if)#switchport access vlan 11归属MARKET VLAN

PAR2(config)#interface fastEthernet 0/3配置端口3

PAR2(config-if)#switchport access vlan 12归属MANAGING VLAN

PAR3(config)#interface fastEthernet 0/1配置端口1

PAR3(config-if)#switchport access vlan 10归属COUNTER VLAN

PAR3(config)#interface fastEthernet 0/2配置端口2

PAR3(config-if)#switchport access vlan 11归属MARKET VLAN

PAR3(config)#interface fastEthernet 0/3配置端口3

PAR3(config-if)#switchport access vlan 12归属MANAGING VLAN

……

3.2.5、配置三层交换

到这里,VLAN已经基本划分完毕。但是,VLAN间如何实现三层(网络层)交换呢?这时就要给各VLAN分配网络(IP)地址了。给VLAN分配IP地址分两种情况,其一,给VLAN所有的节点分配静态IP地址;其二,给VLAN所有的节点分配动态IP地址。下面就这两种情况分别介绍。

我们假设给VLAN COUNTER分配的接口Ip地址为172.16.58.1/24,网络地址为:172.1 6.58.0,VLAN MARKET分配的接口Ip地址为172.16.59.1/24,网络地址为172.16.59.0,V LAN MANAGING分配的接口Ip地址为172.16.60.1/24,网络地址为172.16.60.0……。如果动态分配IP地址,则设网络上的DHCP服务器IP地址为172.16.1.11。

(1)给VLAN所有的节点分配静态IP地址

首先在核心交换机上分别设置各VLAN的接口IP地址,如下所示:

COM(config)#interface vlan 10

COM(config-if)#ip address 172.16.58.1 255.255.255.0 VLAN10接口IP

COM(config)#interface vlan 11

COM(config-if)#ip address 172.16.59.1 255.255.255.0 VLAN11接口IP

COM(config)#interface vlan 12

COM(config-if)#ip address 172.16.60.1 255.255.255.0 VLAN12接口IP

……

再在各接入VLAN的计算机上设置与所属VLAN的网络地址一致的IP地址,并且把默认网关设置为该VLAN的接口地址。这样,所有的VLAN也可以互访了。

(2)给VLAN所有的节点分配动态IP地址

首先在核心交换机上分别设置各VLAN的接口IP地址和DHCP服务器的IP地址,如下所示:

COM(config)#interface vlan 10

COM(config-if)#ip address 172.16.58.1 255.255.255.0 VLAN10接口IP

COM(config-if)#ip helper-address 172.16.1.11 DHCP Server IP

COM(config)#interface vlan 11

COM(config-if)#ip address 172.16.59.1 255.255.255.0 VLAN11接口IP

COM(config-if)#ip helper-address 172.16.1.11 DHCP Server IP

COM(config)#interface vlan 12

COM(config-if)#ip address 172.16.60.1 255.255.255.0 VLAN12接口IP

COM(config-if)#ip helper-address 172.16.1.11 DHCP Server IP

……

再在DHCP服务器上设置网络地址分别为172.16.58.0,172.16.59.0,172.16.60.0的作用域,并将这些作用域的“路由器”选项设置为对应VLAN的接口IP地址。这样,可以保证所有的VLAN也可以互访了。

最后在各接入VLAN的计算机进行网络设置,将IP地址选项设置为自动获得IP地址即可。

第四章VLAN的实现与配置

4.1 VLAN实现过程

当一个网桥或交换机接收到来自于某个计算机工作站的数据帧,它将给这个数据帧加上一个标签以标识这个数据帧来自于哪个VLAN。加标签的原则有多种:可以基于数据帧来自于网桥的哪个端口、可以基于数据帧的数据链路层协议源地址、可以基于数据帧的网络层协议源地址、也可以基于数据帧的其它字段或多个字段的综合。为了能够使用任意一种方法给

数据帧加标签,网桥必须有一个不断升级更新的数据库。这个数据库叫做过滤数据库,包含了本网络中全部VLAN之间的映射以及它们使用哪个字段作为标签。例如,如果通过基于端口的方式来加标签,该数据库应该指示哪个端口属于哪个VLAN。网桥必须能够维护这样的一个数据库并且应保证所有在这个LAN中的网桥在它们的过滤数据库中有同样的信息。

基于IEEE 802.1Q协议时,4个字节的VLAN标签加到传统的以太网帧的目的MAC地址字段和协议类型字段(在符合IEEE 802.3协议的帧中是长度字段)之间。其中包含有一个12比特大小的VLAN ID号以区别各个VLAN,如图4-1所示:

图4-1基于802.1Q协议的VLAN帧格式封装类型

由于802.1Q协议的标签头的4个字节是新增加的,故目前使用的计算机并不支持802.1Q,即计算机发送出去的数据包的以太网帧头还不包含这4个字节,同时也无法识别这4个字节。对于交换机来说,如果它所连接的以太网段的所有主机都能识别和发送这种带802.1Q标签头的数据包,该端口称为Tag Aware端口,需要给数据帧加标签。反之,如果该交换机端口所连接的以太网段里只要有一台主机不支持这种带802.1Q标签头的数据包,该端口称为Access端口,则不能给数据帧加标签。对于每一个到来的VLAN帧,网桥或交换机将根据查找过滤数据库的结果决定该帧归属于哪一个VLAN、将从哪个接口被转发出去。一旦网桥或交换机决定了某个数据帧的下一步去向,它就得决定是否需要给这个数据帧加标签。具体实现包括以下三个过程:

(1)接收过程:负责接收数据包,数据包可以是带标签头的,也可以不带标签头。如果不带,交换机会根据该端口所属的VLAN添加上相应的标签头。

(2)查找/路由过程:根据数据包的目的MAC地址、VLAN标识,查找过滤数据库中注册的信息,以决定把数据包发送到哪个端口。

(3)发送过程:将数据包发送到以太网段上,如果该网段的主机不能识别802.1Q标签头,则在出端口前将该标签头去掉;如果是发送到互连的其它交换机的端口,则标签头一般不去掉。

4.2校园网的IP地址分配与VLAN的规划

随着校园网规模的不断扩大,用户不断增加,网络应用也不断增长,网络变得越来越拥挤,冲突不断产生,管理难度日益加大。为了有效地提高网络管理的灵活性,提高网络效率和网络安全性,一个合理的VLAN规划给网络的管理更加有效。校园网目前的电脑数目已经上千台了。如果把这个庞大的网络作为一个VLAN,那么校园网的网络性能和安全性就会大

大的降低,而且能产生网络风暴使网络瘫痪。因此,应对这个庞大的校园网进行VLAN的规划,把它划分为若干个虚拟子网,这样可以提高校园网的网络性能和安全性,防止网络风暴。

图4-2西南林学院校园网的网络结构拓扑图

如上图4-2所示,网络根据地理区域分为3个部分:教学办公室﹑学生宿舍区﹑科技培训中心及生活区。每一个部分建设一个网络中心,三个中心之间采用GE骨干互联。网络设计充分利用了堆叠技术,简化了网络结构。目前,我校园网主要是以Quidway S8016作为核心路由交换机。其它的网络部分采用堆叠组网的方式,主要是由几台Quidway S3026或μHammer24E交换机组成堆叠组。

校园网的VLAN规划主要是根据西南林学院的网络拓扑图,首先基于核心路由交换机Quidway S8016上根据每分配一个C类的IP地址划分为一个VLAN;然后再基于Quidway S3026或μHammer24E交换机根据网络管理的要求和网络的安全需要进行VLAN划分。如为了使有些部门之间在网络中不能进行访问,确保本部门的信息不会被本部门以外的人窃听,而把各个部门划分为各个单独的VLAN,从而提高各个部门的网络安全性。

4.3 VLAN 的配置实例

随着校园网的建成,对于校园网的管理的要求也越来越高了。目前,由于数据广播在网络中起着非常重要的作用,随着校园网内的计算机数量的增加,VOD视频的大量应用,广播的数量在积聚增加,当广播的数量占到总量的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,会不停地向网络发送广播,从而导致通信陷于瘫痪。当校园网

络内的计算机数超过200台后,就需要采取措施将网络分隔开来,将一个大的广播域划分成若干个小的广播域。目前,校园网的计算机已经有上千台,因此更应将这个大的广播域划分成若干个小的广播域,划分广播域的方式主要是将校园网划分为若干个虚拟子网,也就是VLAN。对校园网进行VLAN划分,可以强化网络管理和网络的安全,控制不必要的广播的数量。

为了使校园网的管理更加完善,校园网的安全性更强,则必须要对校园网进行VLAN的划分。对校园网的VLAN的划分,主要是根据西南林学院的网络拓扑图,首先是基于核心路由交换机Quidway S8016上根据为每个分配一个C类的IP地址划分为一个VLAN;然后再基于Quidway S3026或μHammer24E交换机根据网络管理的要求和网络的安全需要进行VLAN 划分。如下分别是以学生宿舍1栋为例关于基于Quidway S8016、Quidway S3026的VLAN 配置。

4.3.1基于华为S3026的VLAN的配置

校园网主要是以Quidway S8016为核心路由交换机,而其他网络部分是由多台Quidway S3026交换机组成的堆叠组。以学生宿舍1栋为例,学生宿舍1栋网络组成,是从核心路由交换机拉了一根光纤,光纤下面接8台Quidway S3026交换机组成的堆叠组,交换机下再接计算机或一般交换机(看具体宿舍)。

下面是学生宿舍1栋的组网图:

图4-3学生宿舍1栋的组网图

如果有很多台电脑同时相互之间传送文件或下载东西,那样就会影响上网和玩游戏的速度,从而有可能产生广播风暴。因此,可以基于Quidway S3026交换机每个端口划一个的VLAN来控制广播,有效地避免广播风暴的产生,并且网络管理更加有效,可以保障DHCP服务器正常的给用户分配IP地址,而不被其它的DHCP服务器所影响。

因为交换机之间是通过堆叠组网的,所以在配置的时候,只要服务器连到主交换机,就可以通过主交换机连到从交换机进行配置,而不需要服务器单独连到从交换机上。

整个网络采用VLAN10作为管理VLAN,所有交换机上VLAN10接口的IP地址在同一个网

#虚拟局域网vlan基本知识

Vlan: Vlan是一种通过将局域网内的设备逻辑的划分成多个互不相干的子网络 可以防止网络风暴的发生对整个网络造成危害,就是分隔广播域,分隔广播域有两种方法。 1)物理分隔,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,使用Vlan技术把网络从逻辑上分成若干个广播域 但是使用物理分隔有很多缺点,缺乏灵活性,不能将连接在不同交换机上的用户划分到一个网络中。 而通过Vlan可以弥补这一缺陷,因为在每个Vlan中的所有用户同属一个广播域,而且还可以跨交换机实现。 Vlan具有灵活性和可扩展性等特点,Vlan的优势有以下几点: 1)控制广播: 每个Vlan都是一个独立的广播域,可以减少广播对网络带宽的占用,提高传输速率,防止网络风暴对整个网络造成危害。 2)增强网络安全性: 不同的Vlan之间不可能直接访问,因此可以限制个别主机访问服务器等资源,从而提高网络安全。 3)简化网络管理: 如果对某些用户重新进行网段分配时,不需要在物理结构上重新进行调整,通过Vlan可以把不同地理位置上的用户划分到一个逻辑网络中,不用改动物理网络,从而减轻网络管理和维护工作的负担。 Vlan的种类: 根据Vlan的使用和管理的不同,可以把Vlan分为两种,静态Vlan和动态Vlan。 1)静态Vlan: 目前最常见的Vlan实现方式,针对端口的,需要手工把端口加入到Vlan中,当主机连接到该端口时,就被分配到了相应的Vlan中,静态Vlan只对本地生效,交换机不共享这一信息。 2)动态Vlan: 实现动态Vlan有多种方法,普遍的是基于MAC地址的动态Vlan,优点是当用户从一台交换机移动到另一交换机时,Vlan不用重新进行配置,缺点就是初始化时所有的用户都必须重新进行配置,不适用于大型网络。 静态Vlan的配置: 1)Vlan范围: 0、4095为保留,仅限系统使用,不能查看和使用 1 为正常,默认的VLAN,能使用,但不能删除 2 ~ 1001为正常,用于以太网的VLAN,可以创建、使用和删除 1002~1005正常,用于FDDI和令牌环的Cisco默认VLAN,不能删除2)Vlan的基本配置步骤: 创建Vlan。 将交换机的商品加入到相应的Vlan中。 验证Vlan。

虚拟局域网的配置

实验二虚拟局域网的配置 一、实验目的 了解vlan的作用,掌握在一台交换机上划分VLan的方法和跨交换机的VLan的配置方法,掌握Trunk端口的配置方法。理解三层交换的原理,熟悉Vlan接口的配置。 二、实验内容 首先,在一台交换机上划分VLan,用ping命令测试在同一VLan和不同VLan中设备的连通性。然后,在交换机上配置Trunk端口,用ping命令测试在同一VLan和不同VLan 中设备的连通性。最后,利用交换机的三层功能,实现Vlan间的路由,再次用ping命令测试其连通性。 三、实验原理 VLan,即虚拟局域网,是将一组位于不同物理网段上的用户在逻辑上划分在一个局域网内,在功能和操作上与传统Lan基本相同,可以提供一定范围内终端系统的互联。 VLan的主要目的就是划分广播域,可以基于端口、基于MAC地址、基于协议、基于子网等参数进行VLan划分。本实验使用基于端口的VLan划分。 802.1q严格规定了统一的VLan帧格式,在原有的标准以太网帧格式中增加了一个特殊的标志域——tag域,用于标识数据帧所属的VLan ID。 根据交换机处理VLan数据帧的不同,可以将交换机的端口分为两类:一类是只能传递标准以太网帧的端口,称为Access端口;另一类是既可以传送有VLan标签的数据帧也可以传送标准以太网帧的端口,称为Trunk端口。 四、实验环境与分组 Quidway S2016交换机两台,S3928交换机一台,计算机8台,console线3条,标准网线10根。每8人一组,共同配置3台交换机。 五、实验组网 六、实验步骤 1.Vlan的基本配置 步骤1按照组网图一连接好设备,为交换机划分Vlan。参考配置命令如下: system [Quidway]VLan 2 [Quidway-vlan2]port e 0/1 e 0/2 e 0/3 e 0/4 e 0/5 [Quidway-vlan2]quit [Quidway]VLan 3 [Quidway-vlan3]port e 0/7 to e 0/11 [Quidway-vlan3]quit

计算机网络虚拟局域网VLAN的配置

实验二 虚拟局域网VLAN 【实验名称】 虚拟局域网VLAN 【实验目的】 掌握Port Vlan的配置 掌握跨交换机之间VLAN的配置 【技术原理】 VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)是指在一个物理网段内,进行逻辑的划分,划分成若干个虚拟局域网。VLAN最大的特性是不受物理位置的限制,可以进行灵活的划分。VLAN具备了一个物理网段所具备的特性。相同VLAN内的主机可以互相直接访问,不同VLAN间的主机之间不能互相直接访问(访问必须经由路由设备进行转发)。广播数据包只可以在本VLAN内进行传播,不能传输到其他VLAN中。 Port Vlan是实现VLAN的方式之一,Port Vlan是利用交换机的端口进行VLAN的划分,一个端口只能属于一个VLAN。 Tag Vlan是基于交换机端口的另外一种类型,主要用于实现跨交换机的相同VLAN内主机之间可以直接访问,同时对于不同VLAN的主机进行隔离。Tag Vlan遵循了IEEE802.1q协议的标准。在利用配置了Tag vlan的接口进行数据传输时,需要在数据帧内添加4个字节的802.1q标签信息,用于标识该数据帧属于哪个VLAN,以便于对端交换机接收到数据帧后进行准确的过滤。 【实验设备】 交换机(2台)(s3760一台,s2328一台。每实验台两组,分别使用不同的交换机) 计算机(3台) 【实验拓扑】

【实验步骤】 1. 按照第一个拓扑图进行网络的连接,注意主机号和所选交换机 号及其连接的端口(配线架上与计算机号相同的端口用直连线 连接到交换机)。连接交换机的两台计算机作为测试计算机, 另外一台计算机作为配置计算机。(将两台计算机各自测试连接 的IP记录到拓扑图上) 2. 在未划VLAN前两台PC互相ping通。由于没有划分VLAN,或者说 交换机默认情况下所有端口都属于一个默认的VLAN,所以两台 计算机应该能够ping通。如不通需检查原因。预先查看计算机 测试连接的网络地址。 例:第五组第六号计算机ping第四号计算机: Ping 192.168.5.4 3. 创建VLAN。在配置计算机上打开浏览器,通过RCMS选择进入 本组实验所选设备,输入如下命令进行配置。输入命令时注意 交换机的模式。 1) 创建VLAN: switch#configure terminal! 进入交换机全局配置模式 switch(config)# vlan 10! 创建vlan 10 switch(config-vlan)# name test10 ! 将Vlan 10命名为test10 switch(config)# vlan 20! 创建vlan 20 switch(config-vlan)# name test20 ! 将Vlan 20命名为test20 2) 验证: switch#show vlan !查看已配置的VLAN信息 VLAN Name Status Ports ------------------------------------------------------------------- 1 default static Fa0/1 ,Fa0/ 2 ,Fa0/3 Fa0/4 ,Fa0/5 ,Fa0/6 Fa0/22,Fa0/23,Fa0/24 !默认情况下所有接口都属于VLAN1 10 test10 static !创建的VLAN10,没有端口属于VLAN10

虚拟局域网VLAN划分与配置实验

****实验报告 专业:网络工程方向系(班):计算机科学与技术系***班 姓名:**** 课程名称:计算机网络原理实验 实验项目:实验三虚拟局域网VLAN划分与配置 实验类型:设计型指导老师:*** 实验地点:网络实验室(2)时间:2013年11月21日14时至16时一、实验目的: 了解vlan的作用,掌握在一台交换机上划分VLan的方法和跨交换机的VLan的配置方法,掌握Trunk 端口的配置方法。理解三层交换的原理,熟悉Vlan接口的配置。 二、实验内容: 首先,在一台交换机上划分VLan,用ping命令测试在同一VLan和不同VLan中设备的连通性。然后,在交换机上配置Trunk端口,用ping命令测试在同一VLan和不同VLan中设备的连通性。最后,利用交换机的三层功能,实现Vlan间的路由,再次用ping命令测试其连通性。 三、实验方案设计: 四、实验步骤: 1、Vlan的基本配置 (1)按照组网图一连接好设备,为交换机划两个Vlan(Vlan2,Vlan3)。 (2)按照组网图一设置各台计算机的IP地址。 (3)验证同一Vlan中的两台计算机能否通信和不同Vlan之间的计算机能否通信。 2、Trunk的配置 (1)按照组网图二连接好设备,配置各台计算机的IP地址。配置S1和S2,各自划分Vlan2和Vlan3

(2)ping两台交换机上的相同Vlan间能否通信。 (3)配置交换机上的Trunk端口将S1和S2的接口类型配置成Trunk,并且允许Vlan2和Vlan3通过3、Vlan间通信 (1)在S1上配置Vlan2和Vlan3的接口IP地址,Vlan2配置为192.200.16.1,Vlan3配置为192.200.50.1 (2)给各台计算机配默认网关地址。 (3)拿一台计算机ping任意的计算机,看能否ping通。 五、实验数据(或者实验结果): 1、Vlan的基本配置 先给两台交换机划分vlan,步骤如下: Ping同一交换机上的相同Vlan Ping同一交换机上的不同Vlan 由此可得,同一交换机上的不同Vlan间不通。 2、Trunk的配置

虚拟局域网(vlan)的划分方法

VLAN,是英文Virtual Local Area Network的缩写,中文名为 "虚拟局域网” VLAN是一种将局域网(LAN)设备从逻辑上划分(注意,不是从物理上划分)成一个个网段(或者说是更小的局域网LAN),从而实现虚拟工作组(单元)的数据交换技术。 VLAN这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中,但目前主流应用还是在交换机之中。不过不是所有交换机都具有此功能,只有三层以上交换机才具有此功能,这一点可以查 看相应交换机的说明书即可得知。VLAN的好处主要有三个:(1)端口的分隔。即便在同一个交换机上,处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。 (2)网络的安全。不同VLAN不能直接通信,杜绝了广播信息的不安全性。 (3)灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线,只更改软件配置就可以了。VLAN技术的出现,使得管理员根据实际应用需求,把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域,每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分,而不是从物理上划分,所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物

理范围中,即这些工作站可以在不同物理LAN网段,由VLAN的特点可知,一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。VLAN除了能将网络划 分为多个广播域,从而有效地控制广播风暴的发生,以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外,还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。 VLAN在交换机上的实现方法,可以大致划分为六类: 1. 基于端口的VLAN 这是最常应用的一种VLAN划分方法,应用也最为广泛、最有效,目前绝大多协议的交换机都提供这种VLAN配置方法。这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的交换端口来划分的,它是将VLAN交换机上的物理端口和VLAN交换机内部的PVC(永久虚电路)端口分成若干个组,每个组构成一个虚拟网,相当于一个独立的VLAN交换机。对于不同部门需要互访时,可通过路由器转发,并配合基于MAC地址的端口过滤。对某站点的访问路径上最靠近该站点的交换机、路由交换机或路由器的相应端口上,设定可通过的MAC地址集。这样就可以防止非法入侵者从内部盗用IP地址从其他可接入点入侵的可能,从这种划分方法本身我们可以看出,这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,只要将所有的端口都定义为相应的VLAN组即可。适合于任何大小的网络。它的

CISCO路由器虚拟局域网(VLAN)路由实例

CISCO路由器虚拟局域网(VLAN)路由实例 3.1. 例一: 设备选用Catalyst5500交换机1台,安装WS-X5530-E3管理引擎,多块 WS-X5225R及WS-X5302路由交换模块,WS-X5302被直接插入交换机,通过二个通道与系统背板上的VLAN 相连,从用户角度看认为它是1个1接口的模块,此接口支持ISL。在交换机内划有3个虚拟网,分别名为default、qbw、rgw,通过WS-X5302实现虚拟网间路由。 以下加重下横线部分,如set system name 5500C为需设置的命令。 设置如下: Catalyst 5500配置: begin set password $1$FMFQ$HfZR5DUszVHIRhrz4h6V70 set enablepass $1$FMFQ$HfZR5DUszVHIRhrz4h6V70 set prompt Console> set length 24 default set logout 20 set banner motd ^C^C

! #system set system baud 9600 set system modem disable set system name 5500C set system location set system contact ! #ip set interface sc0 1 10.230.4.240 255.255.255.0 10.230.4.255 set interface sc0 up set interface sl0 0.0.0.0 0.0.0.0 set interface sl0 up set arp agingtime 1200 set ip redirect enable set ip unreachable enable set ip fragmentation enable set ip route 0.0.0.0 10.230.4.15 1 set ip alias default 0.0.0.0 ! #Command alias ! #vtp set vtp domain hne

VLAN虚拟局域网和子网划分的区别(精解)

V L A N"虚拟局域网"和子网划分的区别这个理解,比如同一个交换机下的两种不同状态: 1、划分VLAN??,同一个交换机下分成两个VLAN,那么这两段之间通信必须要通过三层或路由,这两段之间的广播风暴是不通的。可视为两个单独的交换机。 2、划分子网,同一个交换机下划分了两个子网,所以两子网之间通信也要通过路由,但是由于这两个子网接在同一个交换机上,所以当出现广播时,所以的端口都要接收。因为广播风暴是工作在第二层。广播是以MAC地址为依据的,所以同一个交换机上所有的端口都要接收广播。。 3、子网划分是通过路由器才能形成的,没有路由器来分隔子网是没法进行子网划分的,VLAN是在交换机上划分多个VLAN,从而划分多个广播域,这有利于阻隔广播风暴的发生!!而且不同vlan间必须通过三层设备才能相互通信!!而使用划分子网,必须增加路由器,这样就增加了组网的成本!!使用vlan来可以节约成本!! 4、从某种意义上来说,划分VLAN是一个更好的方法。 如果你只靠子网来划分,你就会发现你的交换机端口上各个子网的数据在到处跑。。。。交换机上灯闪个不停。。 而划了VLAN,如果不属于这个VLAN的数据是不是乱发的,广播包是过来的, 这是硬件上做了处理。。 只靠子网来划分,你的电脑网卡还是会收到其他子网的数据,只是会在你的电脑上被拒绝,虽然被拒绝可是对你的电脑性能是有影响的。。 VLAN和IP子网是局域网里的两个法宝一定要掌握。。。这样你才能得心应用的管理你的管理。规划。。 一、VLAN VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)的中文名为"虚拟局域网"。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。 VLAN除了能将网络划分为多个广播域,从而有效地控制广播风暴的发生,以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外,还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。? VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLANID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。

VLAN即虚拟局域网

VLAN即虚拟局域网(Virtual Local Area Network的缩写),是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。 VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域即VLAN,每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,即使是两台计算机有着同样的网段,但是它们却没有相同的VLAN号,它们各自的广播流也不会相互转发,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 1.根据端口来划分VLAN 许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。但是,这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。 第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。 以交换机端口来划分网络成员,其配置过程简单明了。因此,从目前来看,这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。 2.根据MAC地址划分VLAN 这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置,所以,可以认为这种根据MAC 地址的划分方法是基于用户的VLAN,这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置是非常累的。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低,因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员,这样就无法限制广播包了。另外,对于使用笔记本电脑的用户来说,他们的网卡可能经常更换,这样,VLAN就必须不停地配置。 3.根据网络层划分VLAN 这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的,虽然这种划分方法是根据网络地址,比如IP地址,但它不是路由,与网络层的路由毫无关系。 这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这对网络管理者来说很重要,还有,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。 这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对于前面两种方法),一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网帧头,但要让芯片能检查IP帧头,需要更高的技术,同时也更费时。当然,这与各个厂商的实现方法有关。 4.根据IP组播划分VLAN IP 组播实际上也是一种VLAN的定义,即认为一个组播组就是一个VLAN,这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网,因此这种方法具有更大的灵活性,而且也很容易通过路

虚拟局域网的划分和配置

实验名称虚拟局域网的划分和配置 一、实验目的: 1.了解交换机工作原理、交换技术和VLAN的作用。 2.掌握在一台交换机上划分VLAN的方法及VLAN的配置命令。 3.掌握VLAN划分和TRUNK设置,掌握实现交换机三层路由功能的方法。 二、实验内容: 1.按照实验拓扑图,设计出IP地址表。 2.使用超级终端程序,通过控制台端口进行交换机的基本配置,端口属性配置,在一台交换机上创建VLAN。 3.通过VLAN Trunk配置跨交换机的VLAN。 4.测试端口的配置状态、VLAN的配置状态,记录测试的结果。 实验设备: DCRS-5526S型交换机、PC、Console专用电缆线或反序电缆,用于PC机串口的RJ-45到DB-9的接口转换器、交叉、直通双绞线若干。 三、预习内容: 1.写出冲突域、广播域的含义。 冲突域:在以太网中,如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突,那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域。 广播域:网络中的某一设备同时向网络中所有的其它设备发送数据,这个数据所能广播到的范围即为广播域。 2.写出VLAN划分的意义。 一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,即使是两台计算机有着同样的网段,但是它们却没有相同的VLAN号,它们各自的广播流也不会相互转发,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 3.写出VLAN的划分方式。 VLAN的划分一般有基于端口的划分VLAN、基于MAC地址的划分VLAN、基于协议的划分VLAN、基于子网的划分VLAN等。 4.写出在一台交换机上创建VLAN的命令。 假设交换机名为SwitchA,VLAN名为vlan100,则配置命令为: SwitchA(Config)#vlan100 SwitchA(Config-Vlan100)#switchport interface ethernet 0/0/1-8 SwitchA(Config-Vlan100)#exit 5.写出如何配置跨交换机的VLAN。 使用Trunk可解决跨交换机的VLAN互联。将连接两交换机的端口设为Trunk类型,配置时关键命令为: SwitchA(Config-Ethernet0/0/24)#switchport mode trunk SwitchA(Config-Ethernet0/0/24)#switchport trunk allowed vlan all

虚拟局域网的组网方式及工作特点

计算机网络结课论文 姓名: 院系: 班级: 学号: 课题: 虚拟局域网的组网方式及工作特点 概述: 虚拟局域网(Virtual Local Area Network,简称VLAN)是为解决以太网的广播风暴问题和安全性而提出的一种技术。它以局域网交换机为基础,通过交换机软件实现 根据功能、部门、应用等因素将设备或用户组成虚拟工作组或逻辑网段的技术.最 大特点是在组成逻辑网时无须考虑用户或设备在网络中的物理位置。 关键词: 虚拟局域网(VLAN)组网方式静态VLAN 动态VLAN MAC 正文: (一)VLAN的概念 VLAN(Virtual Local Area Network)又称虚拟局域网,是指在交换局域网的基础上,采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网,即一个逻辑广播域,它可以覆盖多个网络设备,允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。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,VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。 (二)虚拟局域网的组网方式 组建VLAN的条件: VLAN是建立在物理网络基础上的一种逻辑子网,因此建立VLAN需要相应的支持VLAN技术的网络设备。当网络中的不同VLAN间进行相互通信时,需要路由的支持,这是就需要增加路由设备—要实现路由功能,既可采用路由器,也可采用三层交换机来完成。同时还严格限制了用户数量。 VLAN的划分可以是事先固定的、也可以是根据所连的计算机而动态改变设定。前者被称为“静态VLAN”、后者自然就是“动态VLAN”了。 1.静态VLAN 静态VLAN又被称为基于端口的VLAN(Port Based VLAN)。顾名思义,就是明确规定各端口属于哪个VLAN的设定方法 由于需要一个个端口地指定,因此当网络中的计算机数目超过一定数字(比如数百台)后,设定操作就会变得烦杂无比。并且,客户机每次变更所连端口,都必须同时更改该端口所属VLAN的设定——这显然不适合那些需要频繁改变拓补结构的网络。我们现在所实现的VLAN配置都是基于端口的配置,因为我们只是支持二层交换,端口数目有限一般为4和8个端

VLAN虚拟局域网和子网划分的区别(精解)

VLAN"虚拟局域网"和子网划分的区别 这个理解,比如同一个交换机下的两种不同状态: 1、划分VLAN ,同一个交换机下分成两个VLAN,那么这两段之间通信必须要通过三层或路由,这两段之间的广播风暴是不通的。可视为两个单独的交换机。 2、划分子网,同一个交换机下划分了两个子网,所以两子网之间通信也要通过路由,但是由于这两个子网接在同一个交换机上,所以当出现广播时,所以的端口都要接收。因为广播风暴是工作在第二层。广播是以MAC地址为依据的,所以同一个交换机上所有的端口都要接收广播。。 3、子网划分是通过路由器才能形成的,没有路由器来分隔子网是没法进行子网划分的,VLAN是在交换机上划分多个VLAN,从而划分多个广播域,这有利于阻隔广播风暴的发生!!而且不同vlan间必须通过三层设备才能相互通信!!而使用划分子网,必须增加路由器,这样就增加了组网的成本!!使用vlan来可以节约成本!! 4、从某种意义上来说,划分VLAN是一个更好的方法。 如果你只靠子网来划分,你就会发现你的交换机端口上各个子网的数据在到处跑。。。。交换机上灯闪个不停。。 而划了VLAN,如果不属于这个VLAN的数据是不是乱发的,广播包是过来的, 这是硬件上做了处理。。 只靠子网来划分,你的电脑网卡还是会收到其他子网的数据,只是会在你的电脑上被拒绝,虽然被拒绝可是对你的电脑性能是有影响的。。 VLAN和IP子网是局域网里的两个法宝一定要掌握。。。这样你才能得心应用的管理你的管理。规划。。 一、VLAN VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为"虚拟局域网"。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。 VLAN除了能将网络划分为多个广播域,从而有效地控制广播风暴的发生,以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外,还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。 VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户互访,

实验四 虚拟局域网VLAN的划分及配置

实验四虚拟局域网VLAN的划分及配置 一、实验目的: 1、了解虚拟局域网的作用。 2、掌握在一台交换机上划分VLAN的方法和跨交换机的VLAN的配置方法; 3、掌握Trunk端口的配置方法。 4、了解VLAN数据帧的格式、VLAN标记添加和删除的过程。 二、实验内容: 1、VLan的基本配置:在一台交换机上划分VLAN,用ping命令测试同一VLAN和不同VLAN 中设备的连通性; 2、Trunk口配置:在交换机上配置Trunk端口,用ping命令测试同一VLAN和不同VLAN中设备的连通性; 3、最后实现VLan间的通信。 三、实验具体过程 参考一配置VLAN间通过VLANIF接口通信示例 企业的不同用户拥有相同的业务,且位于不同的网段。现在相同业务的用户所属的VLAN不相同,需要实现不同VLAN中的用户相互通信。 如下图所示,User1和User2中拥有相同的业务,但是属于不同的VLAN且位于不同的网段。现需要实现User1和User2互通。 图1 配置VLAN间通过VLANIF接口通信组网图

配置思路 采用如下的思路配置VLAN间通过VLANIF接口通信: 1.创建VLAN,确定用户所属的VLAN。 2.配置接口加入VLAN,允许用户所属的VLAN通过当前接口。 3.创建VLANIF接口并配置IP地址,实现三层互通。 说明: 为了成功实现VLAN间互通,VLAN内主机的缺省网关必须是对应VLANIF接口的IP地址。操作步骤 1.配置Switch # 创建VLAN system-view [HUAWEI] sysname Switch [Switch] vlan batch 10 20 # 配置接口加入VLAN [Switch] interface gigabitethernet1/0/1 [Switch-GigabitEthernet1/0/1] port link-type access [Switch-GigabitEthernet1/0/1] port default vlan 10 [Switch-GigabitEthernet1/0/1] quit [Switch] interface gigabitethernet 1/0/2 [Switch-GigabitEthernet1/0/2] port link-type access [Switch-GigabitEthernet1/0/2] port default vlan 20 [Switch-GigabitEthernet1/0/2] quit # 配置VLANIF接口的IP地址 [Switch] interface vlanif 10 [Switch-Vlanif10] ip address 10.10.10.2 24 [Switch-Vlanif10] quit

虚拟局域网vlan基本知识

Vlan: Vlan是一种通过将局域网内地设备逻辑地划分成多个互不相干地子网络 可以防止网络风暴地发生对整个网络造成危害,就是分隔广播域,分隔广播域有两种方法. 1)物理分隔,使用能隔离广播地路由设备将不同地网络连接起来实现通信 2)逻辑分隔,使用Vlan技术把网络从逻辑上分成若干个广播域 但是使用物理分隔有很多缺点,缺乏灵活性,不能将连接在不同交换机上地用户划分到一个网络中. 而通过Vlan可以弥补这一缺陷,因为在每个Vlan中地所有用户同属一个广播域,而且还可以跨交换机实现. Vlan具有灵活性和可扩展性等特点,Vlan地优势有以下几点:1)控制广播: 每个Vlan都是一个独立地广播域,可以减少广播对网络带宽地占用,提高传输速率,防止网络风暴对整个网络造成危害. 2)增强网络安全性: 不同地Vlan之间不可能直接访问,因此可以限制个别主机

访问服务器等资源,从而提高网络安全. 3)简化网络管理: 如果对某些用户重新进行网段分配时,不需要在物理结构上重新进行调整,通过Vlan可以把不同地理位置上地用户划分到一个逻辑网络中,不用改动物理网络,从而减轻网络管理和维护工作地负担. Vlan地种类: 根据Vlan地使用和管理地不同,可以把Vlan分为两种,静态Vlan 和动态Vlan. 1)静态Vlan: 目前最常见地Vlan实现方式,针对端口地,需要手工把端口加入到Vlan中,当主机连接到该端口时,就被分配到了相应地Vlan中,静态Vlan只对本地生效,交换机不共享这一信息. 2)动态Vlan: 实现动态Vlan有多种方法,普遍地是基于MAC地址地动态Vlan,优点是当用户从一台交换机移动到另一交换机时,Vlan不用重新进行配置,缺点就是初始化时所有地用户都必须重新进行配置,不适用于大型网络.

实验六 虚拟局域网VLAN(一)实验报告

实验六虚拟局域网VLAN(一)实验报告 一.交换机端口隔离 1.实验名称 交换机端口隔离. 2.实验目得 理解Port Vlan得配置。 3.实验步骤 步骤1、在未划VLAN前两台PC互相PING可以通. 步骤2、将接口分配到VLAN。

步骤3、两台PC互相PING不通。 二.跨交换机实现VLAN 1、实验名称 跨交换机实现VLAN。 2、实验目得 理解VLAN如何挂交换机实现。 3、实验步骤 步骤1、在交换机SwitchA上创建Vlan10,并将0/5端口划分到Vlan10中.?

步骤2、在交换机SwitchA上创建Vlan 20,并将0/15端口划分到Vlan 20中。? 步骤3、在交换机SwitchA上将与SwitchB相连得端口(假设为0/24端口)定义为tagvlan模式。

?步骤4、在交换机SwitchB上创建Vlan10,并将0/5端口划分到Vlan 10中. ?步骤5、在交换机SwitchB上将与SwitchA相连得端口(假设为0/24端口)定义为tagvlan模式。

?步骤6、验证PC1与PC3能互相通信,但PC2与PC3不能互相通信。 三.实验总结 本次试验分为两个试验.交换机端口隔离以及跨交换机实现VLAN. 通过试验中实际得操作,形象得理解了Port Vlan得配置与理解VLAN如何挂交换机实现.实验一通过划分Port Vlan实现交换端口隔离,实验二在同一Vlan里得计算系统能跨交换机进行相互通信,而在不同Vlan里得计算机系统不能进行相互通信,需要注意得就是,两台交换机之间相连得端口应该设置为tag vlan模式。

虚拟局域网VLAN基本配置

虚拟局域网VLAN基本配置 【实验名称】单交换机VLAN的配置 【实验目的】掌握基于端口的VLAN的配置与删除方法 【实验设备】S2960交换机(1台)、计算机(2台)、直连线(2根)、配置电缆(1根)【实验拓扑】实验拓扑如图2-7所示。 图2-7 VLAN基本配置拓扑图 【实现功能】通过划分Port VLAN实现本交换机端口隔离 【技术原理】 VLAN是虚拟局域网(Virtual Local Area Network)的简称,它将一组位于不同物理网段上的用户在逻辑上划分在一个局域网内,在功能和操作上与传统的LAN基本相同。 VLAN的实现方式有:静态VLAN和动态VLAN。静态VLAN是明确指定交换机各端口所属VLAN的方法,也称为基于端口的VLAN(Port VLAN),属于同一个VLAN的端口,可来自一台交换机,也可来自多台交换机,即可以跨交换机设置VLAN。动态VLAN是根据每个端口所连的计算机动态设置端口所属VLAN的设定方法,通常包括基于MAC地址的VLAN、基于子网的VLAN和基于用户的VLAN。

一个VLAN是以VLAN ID来标识的,支持的VLAN遵循IEEE 802.1q标准,最多支持250个VLAN(VLAN1~VLAN4094)。其中VLAN1是不可删除的默认VLAN。 【实验步骤】 (1)连线。 按照图2-7连线。 (2)配置IP地址和子网掩码,测试能互相ping通。 (3)配置VLAN。 1)在交换机上创建VLAN10,并将f0/1-2端口划分到VLAN10中。 switch# configure terminal !进入全局配置模式 switch(config)# vlan 10 !创建VLAN10 switch(config-vlan)# name student !将VLAN10命名为student(名字可为任意),此操作可略 switch(config-vlan)#exit !返回到全局配置模式 switch(config)#interface range fastethernet 0/1-2 !进入接口配置模式 switch(config-if)#switchport mode access !将f0/1-2端口模式设为access switch(config-if)#switchport access vlan 10 !将f0/1-2端口划分到VLAN10 switch(config-if)#end 2)检查已创建VLAN10,并将f0/1-2端口划分到VLAN10中。 switch# show vlan id 10 !显示VLAN10 VLAN Name Status Ports ---- -------------------------------- --------- ------------------------------- 10 student active Fa0/1 Fa0/2 3)用同样方法在交换机上创建VLAN20,并将f0/3-4端口划分到VLAN20中。 (4)测试。相同VLAN的主机可以ping 通,不同VLAN的主机不能ping 通。 (5)保存配置。 switch#copy running-config startup config !将当前配置保存到配置文件中 或者 switch#write memory 注意:如果把一个接口分配给一个不存在的VLAN,那么这个VLAN将自动被创建。假设VLAN2不存在,则以下命令创建VLAN2的同时将f0/5口加入VLAN2中:switchA(config)#interface fastEthernet 0/5 switchA(config-if)#switchport access vlan 2 VLAN的删除 删除VLAN分为两步:①将该VLAN中的端口都移到默认的VLAN1中;②用no vlan vlanid命令将其删除。 (1)删除VLAN10。 switch#configure terminal switch(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 switch(config-if)# switchport access vlan 1 !将VLAN内的端口全部移到VLAN1中 switch(config-if)#exit switch(config)#no vlan 10 !删除VLAN10 (2)用同样的操作将VLAN20删除。 检查是否已将VLAN10、VLAN20删除。 switch#show vlan !查看所有VLAN VLAN Name Status Ports ---- -------------------------------- --------- ------------------------------- 1 default active Fa0/1 ,Fa0/ 2 ,Fa0/3 Fa0/4 ,Fa0/5 ,Fa0/6 Fa0/7 ,Fa0/8 ,Fa0/9 Fa0/10,Fa0/11,Fa0/12

虚拟局域网(VLAN)最佳实践(图文详解)

什么是(虚拟局域网)VLAN? VLAN是一种用逻辑的定义方法,把两个或更多的连在交换网络上的终端规划在一起。 这种逻辑定义方法可以延伸到多个交换机。被规划在一起的终端,可以通过几种网络设置来规划。好像任何一种网络技术一样,了解在您的网络上存在的VLAN的特性,是有效地管理网络一个非常重要的一节。这可令您更精确的设定VLAN并在事故发生时减少故障诊断的时间。 为什么要用VLAN呢? 采用VLAN的主要原因有几个:如控制广播域的范围,网络安全,第三层地址的管理,和网络资源的集中管理。 控制广播域的范围 当一个广播域内的设备增加时,在广播域内设备的广播频率便会相对增加。广播率的提高,对设备的效率会有很大的影响,因为每一个设备都必须中断其CPU正在处理的业务,来处理收到的广播包,以决定是否需要对包内的数据作进一步处理。这种中断降低了CPU处理正常业务的效率,增长了完成这些业务的时间。 VLAN一个非常重要的好处是在一个VLAN内的广播包不会跑到别的VLAN上去。通过限制一个VLAN 上的设备数目,在一个VLAN 上的广播率便可受到控制。一个正常的广播率应该平均每秒不超过30 个广播包。虽然还没有正式的文档宣称,但通过现场性能监测,建议广播不应该超出30 个/秒。 网络安全 有很多时候,网管人员需要限制对本地网络中一个或多个特别设备的接入。如果所有的设备都在同一个广播域内,便很难执行这种限制。通过建立多个广播域,可以通过地址过滤和建立连接认可地址表来实现该限制。 数据包要跨越一个VLAN必须通过一个3层路由设备。这种路由设备让网管人员可以定义设备间的接入。这种接入控制功能的使用,可以控制和监视对敏感资源设备的接入。 第3层地址管理 一个很常见的设计,是把同类型的设备,规划在同一个IP子网。例如把打印机安排在同一个IP子网上,属于会计部的工作站和服务器却在另一个子网。在逻辑上这样好像很合理,但在一个大型企业网络上,这种构想没有VLAN是无法实现的。 网络资源的集中管理

计算机网络实验三虚拟局域网vlan划分与配置

计算机网络原理 实验报告 实验三 虚拟局域网vlan划分与配置 系别:计算机科学与技术系网络工程方向 类型:综合性 班级:1002班 姓名:张磊(2010100244) 日期:2012年 11 月21日

一、实验目的 了解vlan 的作用,掌握在一台交换机上划分VLan 的方法和跨交换机的VLan 的配置方法,掌握Trunk 端口的配置方法。理解三层交换的原理,熟悉Vlan 接口的配置。 二、实验内容 首先,在一台交换机上划分VLan ,用ping 命令测试在同一VLan 和不同VLan 中设备的连通性。然后,在交换机上配置Trunk 端口,用ping 命令测试在同一VLan 和不同VLan 中设备的连通性。最后,利用交换机的三层功能,实现Vlan 间的路由,再次用ping 命令测试其连通性。 三、实验原理 VLan ,即虚拟局域网,是将一组位于不同物理网段上的用户在逻辑上划分在一个局域网内,在功能和操作上与传统Lan 基本相同,可以提供一定范围内终端系统的互联。 VLan 的主要目的就是划分广播域,可以基于端口、基于MAC 地址、基于协议、基于子网等参数进行VLan 划分。本实验使用基于端口的VLan 划分。 802.1q 严格规定了统一的VLan 帧格式,在原有的标准以太网帧格式中增加了一个特殊的标志域——tag 域,用于标识数据帧所属的VLan ID 。 根据交换机处理VLan 数据帧的不同,可以将交换机的端口分为两类:一类是只能传递标准以太网帧的端口,称为Access 端口;另一类是既可以传送有VLan 标签的数据帧也可以传送标准以太网帧的端口,称为Trunk 端口。 四、实验环境 Quidway S2016交换机两台,S3928交换机一台,计算机8台,console 线3条,标准网线10根。 五、实验组网 注:vlan2包括端口e0/1到e0/5,vlan3包括端口e0/7到e0/11 图一 VLan 的配置组网图 E0/1 E0/2 E0/10 E0/11 Ip:192.168.2.10/24 Ip:192.168.2.11/24 Ip:192.168.3.10/24 Ip:192.168.3.11/24 Vlan2 Vlan3 S1 PA PB PC PD

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