
一、什么是vlan?
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VLAN是一种虚拟局域网,是一种在二层交换机上将物理局域网逻辑划分为多个广播域(多个VLAN)的通信技术。同一个vlan中的主机可以直接通信,但是不同vlan之间的通信需要依赖三层网络设备(三层交换机、路由器等)。
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VLAN 具有灵活性和可扩展性的特点。使用VLAN技术有以下优点:
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控制广播,每个vlan是一个独立的广播域,减少广播对网络带宽的占用,提高网络传输效率,一个vlan的广播风暴不会影响其他vlan。增强网络安全性,由于数据只能在同一个vlan内的端口之间交换,不同vlan的端口不能直接访问,因此vlan可以限制不同部门之间的通信。这提高了部门之间的安全性。简化网络管理。对于交换式以太网,如果部分用户被重新分配网段,网络管理员需要重新调整网络系统的物理结构,甚至需要增加网络设备,这会增加网络管理的工作量。, 对于使用 vlan 技术的网络,一个vlan可以根据部门功能、对象组或应用将不同地理位置的用户划分为一个逻辑网段,并且可以在不改变网络物理连接的情况下任意改变网络。部分。
vlan 有两种类型:动态 vlan 和静态 vlan:
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1、静态vlan:也称为基于端口的vlan,是目前最常见的vlan实现。静态vlan是表示交换机的某个端口属于哪个vlan,需要手动配置。当主机连接到交换机端口时,主机被分配到相应的vlan。
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2、动态vlan:动态vlan有多种实现方式。目前最常见的实现方式是基于MAC地址的动态vlan。基于MAC地址的动态vlan会根据主机的MAC地址自动将其分配到指定的vlan中。这种vlan划分方式最大的好处就是当用户的物理位置移动时,会从一个交换机移动到其他交换机。对应的vlan不会改变。这种方法的缺点是必须在初始化时配置所有用户。如果用户很多,这种配置方式很不方便,所以这种划分方式不适合大型局域网。
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vlan的范围是指:
思科和华为交换机设备支持的VLAN范围(vlan ID)相同。下面是具体VLAN范围的作用:
交换机所有接口默认属于vlan 1。我们正常创建vlan时,使用的vlan ID的取值范围是2到1001,这些ID号对我们来说已经足够了。
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关于vlan的介绍不多。vlan中还有一个概念,就是vlan label,这里不做解释。可以理解为交换机自己对数据帧进行标记,是为了区分一个数据帧属于哪个vlan。,用于区分不同vlan的数据帧。
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二、华为交换机的三种接口模式。
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华为交换机共有三种接口模式:Access、Trunk、Hybrid。其中Access和Trunk的接口模式与Cisco交换机的接口模式相同,Hybrid接口是华为设备独有的接口模式。与 Hybrid 接口和 Trunk 接口相同的是,它们可以允许来自多个 VLAN 的流量通过并被标记。不同的是,Hybrid接口可以允许多个VLAN的报文不带VLAN Tag发送。
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华为交换机的三种接口模式说明如下:
Access和Trunk接口模式是Cisco设备中存在的概念,其功能与华为设备完全相同。因此,我不会谈论这两种接口模式。我们来写一下Hybrid接口的功能。
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Hybrid接口的作用是实现流量隔离和互通:
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混合接口的工作原理。
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Hybrid接口可以灵活控制接口上数据帧的VLAN Tag的添加和删除。例如,如果接口对端的设备是交换机,可以配置接口允许部分vlan的数据帧携带vlan标签通过接口,而其他vlan不携带vlan标签发送出去. 当接口的对等体是终端主机时,可以将发送到这些接口的数据帧配置为不携带任何 VLAN 标签。
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Hybrid接口的工作原理涉及接口的三个属性c语言实现二层交换机的工作原理,即untag list、tag list和PVID(port-base VLAN ID,port-based vlan ID)。
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Hybrid接口的三个属性介绍:
由以上可以得出,接口收到数据包后的处理方式与混合接口的标签列表和PVID有关;接口发送数据包时的处理方式与混合接口的untag list和tag list有关。.
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在上图中,我们更直观的看一下Hybrid接口收发数据帧时的处理流程!
Hybrid接口和Trunk接口都可以标记多个vlan,传输多个vlan的流量;但是Hybrid接口可以允许来自多个不同vlan的报文不打标签(将对应的vlan ID添加到untag列表中)可以在Trunk接口中实现,而Trunk接口只允许默认vlan的报文发送不贴标签发送。
三种接口可以在一台交换机上共存,但trunk接口不能直接切换为混合接口。只能先设置成接入接口,再设置成混合接口(混合接口可以直接设置成trunk接口,不管怎么切换,都有一些限制。比如当一个trunk接口切换到接入接口时,需要删除或更改一些接口配置才能替换为接入接口,涉及的原理很多,比如华为交换机设置为trunk接口时,需要手动allow all 如果vlan流量通过,则可以正常工作,否则默认只允许vlan1流量通过Trunk接口,所以Trunk接口没有存在的意义,而Access只允许一个vlan的流量通过。因此,如果要从Trunk更改为Access,必须先更改原来的“允许所有vlan通过”相关配置)。
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啰嗦了这么多,我们举个栗子来配置一下,把理论应用到实践中,让技术更好用。
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环境如下(只是为了举栗子,不是为了生产环境):
需要满足以下要求:
生产部客户端和销售部客户端可以互相访问,只能访问服务器1。
财务部客户端无法与任何部门通信,只能访问服务器2。
配置如下:
1、自己配置每台PC和服务器的IP地址,不用配置网关,因为每个vlan的IP地址在同一个网段。
2、配置开关 S1:
un ter mo sys [S1]vlan ba 2 3 10 [S1]in g0/0/1 [S1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type hybrid [S1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid pvid vlan 1 [S1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 1 to 2 [S1-GigabitEthernet0/0/1]in g0/0/2 [S1-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged vlan 1 to 2 [S1-GigabitEthernet0/0/2]in g0/0/3 [S1-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid pvid vlan 10 [S1-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged vlan 3 10 [S1-GigabitEthernet0/0/3]in g0/0/4 [S1-GigabitEthernet0/0/4]port hybrid untagged vlan 1 to 2 [S1-GigabitEthernet0/0/4]port hybrid tagged vlan 3 10
2、配置交换机S2(配置S1时所有配置命令字都注释掉):
un ter mo [S2]vlan ba 2 3 10 [S2]in g0/0/1 [S2-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 1 to 2 [S2-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid tagged vlan 3 10 [S2-GigabitEthernet0/0/1]in g0/0/2 [S2-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid pvid vlan 2 [S2-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged vlan 1 to 2 [S2-GigabitEthernet0/0/2]in g0/0/3 [S2-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid pvid vlan 3 [S2-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged vlan 3 10 [S2-GigabitEthernet0/0/3]quit
3、至此,配置完成,实现了需要实现的需求。提醒一下,这种方法仅限于同一网段的每个vlan中的IP地址。如果它们不属于同一个网段,那么不同VLAN之间的通信也需要经过一个三层设备。
4、那么,如果要生产部和财务部沟通呢?可以配置如下:
[S1]in g0/0/1 [S1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 10 [S1-GigabitEthernet0/0/1]in g0/0/3 [S1-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged vlan 1
经过上面的简单配置,就实现了生产部门和财务部门的通信,但只实现了这两个部门的通信。销售部和生产部都在vlan 1,但是销售部和财务部还是无法沟通。,对应的接口还是需要设置的。
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其实在上面的需求中,还有另外一种配置方式比较简单,也不难理解。我会谈谈这个想法。如果您有兴趣,请尝试自己配置。S2的G0/0/4接口和G0/0/1接口都设置为trunk接口模式,允许所有vlan流量通过,然后将需要通信的接口设置为混合接口模式,并设置vlan通信双方的ID 加入untag列表后,就可以通信了。比如财务部门需要和服务器1通信c语言实现二层交换机的工作原理,服务器1分别属于vlan 10和vlan 2。然后,将交换机互连的接口设置为trunk接口模式,允许所有vlan流量通过,在S1交换机连接财务部客户端的接口上,
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