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VLAN技术原理,Page2,前言,VLAN的产生为传统的LAN网络注入了新的活力，引起了LAN应用的一场变革。本课程介绍了在交换机中怎样实现VLAN，详细描述了VLAN数据帧在交换机与交换机之间传递过程中的变化情况，VLAN的动态配置。,Page3,培训目标,学完本课程后，您应该能：描述VLAN的功能与定义描述VLAN的划分方法描述VLAN数据帧的转发流程描述VLAN间路由的原理与实现,Page4,目录,VLAN概述VLAN的配置与实现VLAN路由,Page5,目录,1.VLAN概述1.1VLAN的产生原因1.2VLAN的划分方法,Page6,广播域,VLAN的产生原因广播风暴,广播,Page7,广播域,广播域,通过路由器将网络分段,广播,Page8,广播域,广播域,通过VLAN划分广播域,广播,Port1:VLAN-1,Port2:VLAN-2,Page9,VLAN的优点,相对与传统的LAN技术，VLAN具有如下优势：隔离广播域，抑制广播报文.减少移动和改变的代价创建虚拟工作组，超越传统网络的工作方式增强通讯的安全性增强网络的健壮性,Page10,目录,1.VLAN概述1.1VLAN的产生原因1.2VLAN的划分方法,Page11,VLAN的划分方法基于端口的VLAN,主机A,主机B,主机C,主机D,VLAN表,Port1,Port2,Port7,Port10,Page12,目录,VLAN概述VLAN的配置与实现VLAN路由,Page13,目录,2.VLAN的配置与实现2.1VLAN链路类型2.2VLAN标签2.3VLAN数据转发,Page14,VLAN的可跨越性,VLAN3,VLAN5,VLAN3,VLAN5,VLAN数据可以跨越多台交换机被转递,SWA,SWB,Page15,VLAN的链路类型,接入链路Access-Link,干道链路Trunk-Link,SWA,SWB,Page16,以太网交换机的端口分类,Access端口：一般用于接用户计算机的端口，access端口只能属于1个VLAN。Trunk端口：一般用于交换机之间连接的端口，trunk端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文。Hybrid端口：可以用于交换机之间连接，也可以用于接用户的计算机，hybrid端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文。,Page17,端口的缺省ID（PVID）,Access端口只属于一个VLAN，所以它的缺省ID就是它所在的VLAN，不用设置。Hybrid端口和Trunk端口属于多个VLAN，所以需要设置缺省VLANID，缺省情况下为VLAN1。,Page18,Access-Link配置,默认情况下，交换机所有端口都是Access-Link端口，并属于VLAN-1，即PVID(PortVLANID)为1,Port-0/1:VLAN-3,Port-0/2:VLAN-5,配置端口类型Switch-Ethernet0/1portlink-typeaccessSwitch-Ethernet0/2portlink-typeaccess创建VLAN，并向VLAN中添加端口Switchvlan3Switch-vlan3portethernet0/1Switchvlan5Switch-vlan5portethernet0/2另外的一种向VLAN中添加端口的方法Switch-Ethernet0/1portaccessvlan3Switch-Ethernet0/2portaccessvlan5,SWA,Page19,Trunk-Link配置,负责传输多个VLAN的数据Trunk-Link端口PVID默认为1,配置端口类型Switch-Ethernet0/3portlink-typetrunk配置Trunk-Link所允许传递的VLANSwitch-Ethernet0/3porttrunkpermitvlanall配置Trunk-Link端口PVIDSwitch-Ethernet0/3porttrunkpvidvlan1,SWA,SWB,Page20,目录,2.VLAN的配置与实现2.1VLAN链路类型2.2VLAN标签2.3VLAN数据转发,Page21,VLAN的帧格式,标准以太网帧,带有IEEE802.1Q标记的以太网帧,Page22,目录,2.VLAN的配置与实现2.1VLAN链路类型2.2VLAN标签2.3VLAN数据转发,Page23,802.1Q的转发原则Access-Link,当Access端口收到帧时如果该帧不包含802.1Qtagheader，将打上端口的PVID；如果该帧包含802.1Qtagheader，交换机不作处理，直接丢弃。当Access端口发送帧时剥离802.1Qtagheader，发出的帧为普通以太网帧,Page24,Trunk,802.1Q的转发原则Trunk-Link,当Trunk端口收到帧时如果该帧不包含802.1Qtagheader，将打上端口的PVID；如果该帧包含802.1Qtagheader，则不改变。当Trunk端口发送帧时当该帧的VLANID与端口的PVID不同时，直接透传；当该帧的VLANID与端口的PVID相同时，则剥离802.1Qtagheader,发送方向,Trunk,Page25,帧在网络通信中的变化,SWA,SWB,VLAN2,Page26,交换机单播报文转发机制,交换机的报文转发机制分两种：SVL和IVLSVL：SharedVLANlearning，共享式VLAN学习。在这种方式下，MAC地址在整张表中是唯一的，一个MAC地址在地址表中只能有一条记录，一个MAC只能被学习到一个端口上。IVL：IndependentVLANlearning，独立式VLAN学习。在这种方式下，MAC地址表在逻辑上可以被看成根据VLAN信息分成了很多张表，一个MAC地址可学习到不同VLAN对应的“地址表”上。,Page27,MAC1VLAN1PORT1,MAC2VLAN2PORT2,MAC3VLAN3PORT3,IVL,SVL,MAC地址在不同方式的地址表中的存在可以形象的表示为：,交换机的报文转发机制,Page28,SVL机制的转发报文流程,交换机先根据目的MAC地址查MAC转发表(即L2FDB)，检查是否有匹配项若有匹配项，然后判断这个端口所属的VLAN是否和报文携带的VLAN信息对应的VLAN相等，如果相等就转发，否则就丢弃如果根据目的MAC没有找到匹配项，则在报文所属的VLAN内进行广播（除源端口）,Page29,IVL机制的转发报文流程,根据帧内TagHeader的VLANID查找L2FDB表，确定查找的范围；根据目的MAC查找出端口，找到相应项则转发；如果在L2FDB表中查找不到该目的MAC，则该报文将通过广播的方式在该VLAN内所有端口转发（除源端口）；,Page30,总结,VLAN的端口分类有多少种？VLAN数据帧与标准以太网数据帧有什么区别？当Trunk端口收到一个没有打标签的数据帧时会怎么办？,Page31,目录,VLAN概述VLAN的配置与实现VLAN路由,Page32,目录,4.VLAN路由4.1VLAN路由原理4.2VLAN路由配置与实现,Page33,VLAN的缺点,VLAN隔离了二层广播域，也就严格地隔离了各个VLAN之间的任何流量，分属于不同VLAN的用户不能互相通信。,Port1,Port2,Page34,VLAN互通的实现每个VLAN一个物理连接,在二层交换机上配置VLAN，每一个VLAN使用一条独占的物理连接连接到路由器的一个接口上。,VLAN100,VLAN300,Ethernet2,Ethernet0,VLAN200,Ethernet1,Page35,VLAN互通的实现使用VLANTrunking,二层交换机上和路由器上配置他们之间相连的端口使用VLANTrunking，使多个VLAN共享同一条物理连接到路由,VLAN100,VLAN300,VLAN200,Trunk,Ethernet0.300,Ethernet0.200,Ethernet0.100,Page36,VLAN互通的实现交换和路由的集成,二层交换机和路由器在功能上的集成构成了三层交换机，三层交换机在功能上实现了VLAN的划分、VLAN内部的二层交换和VLAN间路由的功能。,VLAN300,二层交换机,三层交换机,Page37,三层交换机功能模型,10.110.0.113/24GW:10.110.0.254,10.110.1.69/24GW:10.110.1.254,10.110.1.88/24GW:10.110.1.254,10.110.2.200/24GW:10.110.2.254,VLAN10010.110.0.254/24,VLAN20010.110.1.254/24,VLAN30010.110.2.254/24,Page38,目录,4.VLAN路由4.1VLAN路由原理4.2VLAN路由配置与实现,Page39,单臂路由配置交换机配置,SWAvlan100SWA-vlan100portethernet0/1SWAvlan200SWA-vlan200portethernet0/2SWAinterfaceethernet0/24SWA-Ethernet0/24portlink-typetrunkSWA-Ethernet0/24porttrunkpermitvlanall,Page40,单臂路由配置路由器配置,RTAinterfaceethernet0/1.1RTA-Ethernet0/1.1vlandot1qvid100RTA-Ethernet0/1.1ipaddress192.168.10.1255.255.255.0RTAinterfaceethernet0/1.2RTA-Ethernet0/1.2vlandot1qvid200RTA-Ethernet0/1.2ipaddress192.168.20.1255.255.255.0,Page41,三层交换机配置,VLAN100,VLAN200,IP:192.168.20.30GW:192.168.20.1,IP:192.168.10.10GW:192.168.10.1,Port2,Port1,SWA,Page42,三层交换