VLAN原理培訓(xùn)膠片

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI Confidential Security Level: VLAN原理ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 1lVLAN的產(chǎn)生為傳統(tǒng)的LAN網(wǎng)絡(luò)注入了新的活力，引起了LAN應(yīng)用的一場(chǎng)變革。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 2學(xué)習(xí)指南l本課程主要針對(duì)VLAN相關(guān)的技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行講解。l共分四章，其中第一章為基礎(chǔ)，第二章是VLAN學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，第三、四章除VLAN特性部分

2、需要會(huì)配置，其它內(nèi)容作為了解。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 3參考資料lIEEE 802.1QlIEEE 802.1DlRFC3096lVRP手冊(cè)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 4l學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：掌握VLAN的基本概念掌握VLAN的網(wǎng)絡(luò)功能了解VLAN動(dòng)態(tài)注冊(cè)協(xié)議了解VLAN的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 5第第2 2章章 VLANVLAN的網(wǎng)絡(luò)功能

3、的網(wǎng)絡(luò)功能第第3 3章章 VLANVLAN動(dòng)態(tài)注冊(cè)協(xié)議動(dòng)態(tài)注冊(cè)協(xié)議第第4 4章章 VLANVLAN的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 6VLAN的產(chǎn)生HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 7通過(guò)路由器將網(wǎng)絡(luò)分段HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 8通過(guò)VLAN劃分廣播域HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential

4、 Page 9VLAN的優(yōu)點(diǎn)l隔離廣播域，抑制廣播報(bào)文.l分隔不同用戶(hù),提高網(wǎng)絡(luò)安全性.l虛擬工作組,超越傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的工作方式.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 10IEEE802.1Q概述VLAN架構(gòu)VLAN提供的服務(wù)VLAN涉及的協(xié)議和算法IEEE 802.1QHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 11VLAN的幀格式HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 12基于端口的VLAN端口

5、所屬VLANPort1VLAN5Port2VLAN10Port7VLAN5Port10VLAN10HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 13基于MAC地址的VLANMAC地址所屬VLANMAC AVLAN5MAC BVLAN10MAC CVLAN5MAC DVLAN10HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 14基于協(xié)議的VLAN協(xié)議類(lèi)型所屬VLANIPX協(xié)議VLAN5IP協(xié)議VLAN10HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI

6、 Confidential Page 15基于子網(wǎng)的VLANIP網(wǎng)絡(luò)所屬VLANIP 1.1.1.0/24VLAN5IP 1.1.2.0/24VLAN10HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 16第第1 1章章 VLANVLAN的基本概念的基本概念第第3 3章章 VLANVLAN動(dòng)態(tài)注冊(cè)協(xié)議動(dòng)態(tài)注冊(cè)協(xié)議第第4 4章章 VLANVLAN的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 17VLAN的網(wǎng)絡(luò)功能l二層交換l三層路由HUAWEI TECHN

7、OLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 18Access Link和Trunk LinkHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 19三種端口類(lèi)型lAccess端口：以u(píng)ntagged形式屬于一個(gè)VLANlTrunk端口：以tagged形式屬于一個(gè)或多個(gè)VLANlHybrid端口：以u(píng)ntagged形式屬于某些VLAN，同時(shí)以tagged形式屬于另外一些VLAN.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 20VLAN與二

8、層交換lVLAN在一個(gè)交換機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)二層交換MAC端口端口VLANHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 21VLAN與二層交換lVLAN跨交換機(jī)實(shí)現(xiàn)二層交換VLAN2標(biāo)簽報(bào)文標(biāo)簽報(bào)文非標(biāo)簽報(bào)文非標(biāo)簽報(bào)文Trunk 端口端口Trunk 端口端口VLAN2VLAN2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 22VLAN 與三層路由lVLAN在隔離廣播的同時(shí)也限制了各個(gè)VLAN之間的數(shù)據(jù)流，分屬不同VLAN的用戶(hù)不能通過(guò)二層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。VLAN 100VLAN

9、200VLAN 300HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 23VLAN與三層路由lVLAN之間的用戶(hù)要實(shí)現(xiàn)通信,需要使用三層路由，通過(guò)路由將報(bào)文從一個(gè)VLAN轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個(gè)VLAN。VLAN 100VLAN 200VLAN 300HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 24VLAN與三層路由l在主機(jī)上配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，對(duì)于非本地的通信，主機(jī)會(huì)自動(dòng)尋找默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，并把報(bào)文交給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)而不是直接發(fā)給目的主機(jī)。Ping 2.2.2.20非本地通信使用默認(rèn)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)1

10、.1.1.0/24在接口1網(wǎng)絡(luò)2.2.2.0/24在接口2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 25VLAN與三層路由VLAN TRUNKINGVLAN3標(biāo)簽報(bào)文標(biāo)簽報(bào)文VLAN2標(biāo)簽報(bào)文標(biāo)簽報(bào)文非標(biāo)簽報(bào)文非標(biāo)簽報(bào)文VLAN21.1.1.2/24VLAN32.1.1.2/24HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 26交換和路由的集成l二層交換機(jī)上和路由器在功能上的集成構(gòu)成了三層交換機(jī)，三層交換機(jī)在功能上實(shí)現(xiàn)了VLAN的劃分、VLAN內(nèi)部的二層交換和VLAN

11、間路由的功能。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 27三層交換機(jī)功能模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 28三層交換機(jī)中的路由和二層交換l二層交換引擎：實(shí)現(xiàn)同一網(wǎng)段內(nèi)的快速二層轉(zhuǎn)發(fā)l三層路由引擎：實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段的三層路由轉(zhuǎn)發(fā)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 29報(bào)文到報(bào)文的三層交換技術(shù)l傳統(tǒng)三層技術(shù)對(duì)每個(gè)報(bào)文進(jìn)行處理，并基于第三層地址轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。這一方法稱(chēng)為報(bào)文到報(bào)文（PXP）。H

12、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 30基于流交換的三層交換技術(shù)l不在三層處理所有報(bào)文的的方法稱(chēng)之為流交換（FS）。第一個(gè)報(bào)文后續(xù)報(bào)文HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 31網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼接口編號(hào)其他10.111.0.0255.255.0.03.10.111.1.0255.255.255.02.10.119.0.0255.255.0.02.最長(zhǎng)匹配算法Intf 1Intf 2Intf 3SIP:10.110.0.113DIP:10.111.1.88.D

13、A:xx-xx-xx-xx-xx-xxSA:xx-xx-xx-xx-xx-xx.SIP:10.110.0.113DIP:10.111.1.88.DA:xx-xx-xx-xx-xx-xxSA:xx-xx-xx-xx-xx-xx.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 32網(wǎng)絡(luò)地址路由接口端口號(hào)其他10.111.1.8812.10.111.1.9912.10.119.6.19933.精確匹配算法Port 1Port 2Port 3SIP:10.110.0.113DIP:10.111.1.88.DA:xx-xx-xx-xx-xx-x

14、xSA:xx-xx-xx-xx-xx-xx.SIP:10.110.0.113DIP:10.111.1.88.DA:xx-xx-xx-xx-xx-xxSA:xx-xx-xx-xx-xx-xx.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 33第第1 1章章 VLANVLAN的基本概念的基本概念第第2 2章章 VLANVLAN的網(wǎng)絡(luò)功能的網(wǎng)絡(luò)功能第第4 4章章 VLANVLAN的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 34GVRP協(xié)議lGVRP（GAR

15、P VLAN Registration Protocol）是一種基于GARP（ IEEE802.1d）的VLAN注冊(cè)協(xié)議，它為處于同一個(gè)交換網(wǎng)內(nèi)的交換成員之間提供了分發(fā)、傳播、注冊(cè)，注銷(xiāo)VLAN信息的一種手段。聲明聲明注冊(cè)注冊(cè)回收聲明回收聲明注銷(xiāo)注銷(xiāo)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 35GVRP協(xié)議l當(dāng)GVRP在交換機(jī)上啟動(dòng)的時(shí)候，每個(gè)啟動(dòng)GVRP的Trunk端口對(duì)應(yīng)一個(gè)GVRP應(yīng)用實(shí)體。lGVRP實(shí)體之間的VLAN信息的注冊(cè)，注銷(xiāo)通過(guò)具有特定MAC地址的報(bào)文交互來(lái)實(shí)現(xiàn)。lGVRP五種報(bào)文類(lèi)型：Leave all ,Jo

16、in empty ,Join in ,Leave empty,leave in ,empty。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 36VLAN的單向注冊(cè)VLAN10VLAN10注冊(cè)注冊(cè)聲明聲明HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 37VLAN的雙向注冊(cè)VLAN10VLAN10注冊(cè)注冊(cè)聲明聲明HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 38GVRP-GVRP注冊(cè)類(lèi)型l NORMAL允許在該聚合

17、端口動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、注冊(cè)和注銷(xiāo)VLAN。lFIXED允許手工創(chuàng)建和注冊(cè)VLAN，并且防止VLAN的注銷(xiāo)和在其它trunk端口注冊(cè)此端口所知的VLAN。lFORBIDDEN注銷(xiāo)除VLAN 1之外的所有VLAN，并且禁止在該端口上創(chuàng)建和注冊(cè)任何其它VLAN。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 39第第1 1章章 VLANVLAN的基本概念的基本概念第第2 2章章 VLANVLAN的網(wǎng)絡(luò)功能的網(wǎng)絡(luò)功能第第3 3章章 VLANVLAN動(dòng)態(tài)注冊(cè)協(xié)議動(dòng)態(tài)注冊(cè)協(xié)議HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Conf

18、idential Page 40VLAN在企業(yè)網(wǎng)中的應(yīng)用lVLAN的引入，為企業(yè)網(wǎng)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)不同企業(yè)或同一企業(yè)不同部門(mén)間的隔離和互通提供了更加靈活的組網(wǎng)方式。下面以商務(wù)樓宇為例，說(shuō)明VLAN在企業(yè)網(wǎng)中的應(yīng)用。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 41公司公司A A公司公司B B公司公司CC企業(yè)網(wǎng)虛擬工作組l商務(wù)樓宇內(nèi)的中心交換機(jī)，根據(jù)樓宇內(nèi)不同公司對(duì)端口需求，將每個(gè)公司所擁有的端口劃分到不同的VLAN，實(shí)現(xiàn)公司間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完全隔離，可以認(rèn)為每個(gè)公司擁有獨(dú)立的“虛擬交換機(jī)”，每個(gè)VLAN就是一個(gè)“虛擬工作組”。VLAN2 VLA

19、N3 VLAN4HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 42公司公司A A公司公司B B公司公司CC公司公司A A公司公司B B公司公司CCVLAN2VLAN3VLAN4VLAN2VLAN3VLAN4Trunk企業(yè)網(wǎng)跨交換機(jī)虛擬工作組l公司業(yè)務(wù)發(fā)展，部門(mén)需要跨越不同的商務(wù)樓宇，通過(guò)TRUNK端口連接不同樓宇的中心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)跨不同的交換機(jī)的不同公司的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)隔離，以及同一公司內(nèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的互通HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 43公司公司A A公司公司B

20、B公司公司CC公司公司A A公司公司B B公司公司CC企業(yè)網(wǎng)多層級(jí)聯(lián)虛擬工作組l隨著商業(yè)樓宇內(nèi)的用戶(hù)的增多，需要通過(guò)級(jí)聯(lián)交換機(jī)來(lái)達(dá)到擴(kuò)展用戶(hù)數(shù)量的目的，為了繼續(xù)保證用戶(hù)的隔離和互通，將在級(jí)聯(lián)交換機(jī)間采用TRUNK連接，并且可以運(yùn)行GVRP或VTP協(xié)議，來(lái)自動(dòng)配置各個(gè)中心交換機(jī)上的VLAN。VLAN2VLAN3VLAN4TrunkVLAN3VLAN4VLAN2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 44VLAN2VLAN2路由虛接口路由虛接口VLAN3VLAN3路由虛接口路由虛接口VLAN4VLAN4路由虛接口路由虛接口公司公司

21、A A公司公司B B公司公司CC公司公司A A公司公司B B公司公司CC企業(yè)網(wǎng)虛擬工作組互通l對(duì)于不同的公司之間的互通需求，可以通過(guò)VLAN間互通來(lái)解決。對(duì)于VLAN終結(jié)在一個(gè)三層交換機(jī)上的組網(wǎng)方式，可以直接在三層交換機(jī)上為每個(gè)VLAN配置路由虛接口，實(shí)現(xiàn)VLAN間路由。如果不允許VLAN之間互通，則可以配置ACL規(guī)則。VLAN2VLAN3VLAN4TrunkVLAN3VLAN4VLAN2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 45VLAN2VLAN2路由虛接口路由虛接口VLAN3VLAN3路由虛接口路由虛接口VLAN4VLA

22、N4路由虛接口路由虛接口公司公司A A公司公司B B公司公司CC公司公司A A公司公司B B公司公司CC企業(yè)網(wǎng)虛擬工作組互通l為了管理上的方便，以及分擔(dān)一定的互通流量，VLAN終結(jié)在不同的三層交換機(jī)。VLAN間的互通需要三層交換機(jī)之間的路由來(lái)實(shí)現(xiàn)，在交換機(jī)上需要配置配置靜態(tài)路由或運(yùn)行路由協(xié)議。VLAN2VLAN3VLAN4TrunkVLAN3VLAN4VLAN2三層路由三層路由HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 46園區(qū)網(wǎng)Isolate-user-vlanl優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約交換機(jī)VLAN的使用數(shù)量l特點(diǎn)：isolate-user

23、-vlan是個(gè)純二層的概念，在單個(gè)交換機(jī)上配置的VLAN對(duì)于其他交換機(jī)是不可見(jiàn)的,不能與Trunk同時(shí)使用HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 47Isolate-user-vlan-實(shí)現(xiàn)原理241vlan 1vlan 3vlan 2vlan 43Primary VLANSecondary VLANLanSwitchHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 48園區(qū)網(wǎng)-Isolate-user-vlanIsolate-user-vlan 5Isolate-us

24、ervlan 65612Secondary vlan10SecondaryVlan20L3L234Secondaryvlan10Secondaryvlan1078骨干網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)絡(luò)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 49園區(qū)網(wǎng)Isolate-user-vlan區(qū)別業(yè)務(wù)IPL3L3GKNMSVODL2L2HUBHUB服務(wù)器群服務(wù)器群HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 50園區(qū)網(wǎng)-VLAN聚合lVLAN Aggregation：RFC 3069 SuperV

25、LAN，SubVLANl概念：在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，用VLAN隔離廣播域，不同的VLAN屬于同一個(gè)子網(wǎng)l優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約大量的IP地址：子網(wǎng)地址、廣播地址、 網(wǎng)關(guān)地址，擴(kuò)展容易HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 51241Sub vlan 3Sub vlan 2Sub vlan 43Super VLAN 1路由接口路由接口1.1.1.1/24LanSwitchIP地址地址：1.1.1.2/24網(wǎng)關(guān)：網(wǎng)關(guān)：1.1.1.1IP地址：地址：1.1.1.3/24網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)：1.1.1.1VLAN聚合-工作原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 52園區(qū)網(wǎng)-VLAN聚合ARP ProxyL3L2SuperVLAN1骨干網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)網(wǎng) 管管SubVLAN1SubVLAN2SubVLAN3SubVLAN4SuperVLAN2.m.m.m.mHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 53城域網(wǎng)-異地局域網(wǎng)互聯(lián)異地互聯(lián)用戶(hù)IP Address:192.1.1.2VLANVLAN TrunkVLAN 100IP Address:192.1.1.1VLAN 100二層交換層面異地互聯(lián)用戶(hù)HU