網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)維(初級(jí)) 課件 4.3 虛擬局域網(wǎng)VLAN

4.3虛擬局域網(wǎng)VLAN以太網(wǎng)技術(shù)VLAN技術(shù)簡介VLAN技術(shù)原理VLAN接口類型局域網(wǎng)簡介局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,簡稱LAN)，即計(jì)算機(jī)局部區(qū)域網(wǎng)，它是在一個(gè)局部的地理范圍內(nèi)(通常網(wǎng)絡(luò)連接的范圍以幾千米為限)，將各種計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備、數(shù)據(jù)庫等互相連接起來組成的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。局域網(wǎng)技術(shù)與五層參考模型

五層參考模型的下面三層局域網(wǎng)層次物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層同軸電纜、雙絞線、光纖、電磁波IP、IPX802.3、802.11802.2LLC/SNAPLLC子層MAC子層以太網(wǎng)發(fā)展簡史IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3u100BASE-T快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3z/ab1000Mb/s千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ae10GE以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)萬兆以太網(wǎng)出現(xiàn)70年代80年代90年代以太網(wǎng)產(chǎn)生10M以太網(wǎng)發(fā)展成熟共享式轉(zhuǎn)向LAN交換機(jī)100M快速以太網(wǎng)92年96年千兆以太網(wǎng)迅速發(fā)展2002年沖突域與廣播域幀格式Ethernet_IIIEEE802.3D.MACDataS.MACTypeFCSD.MACDataS.MACLengthFCSLLCSNAPLength/Type>=1536(0x0600) Ethernet_IILength/Type<=1500(0x05DC)IEEE802.3主機(jī)A主機(jī)BEthernet_II幀格式Ethernet_II幀類型值大于等于1536(0x0600)，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的長度在64-1518字節(jié)之間。D.MACDataS.MACTypeFCS6B6B2B46-1500B4B0x08000x0806IP 0x0800(2048)ARP 0x0806(2054)IEEE802.3幀格式IEEE802.3幀長度字段值小于等于1500(0x05DC)。D.MACDataS.MACLengthFCSLLCSNAPOrgCodeType6B6B2B38-1492B4BS.SAPControlD.SAP1B1B1B3B2B3B5B數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù)鏈路層基于MAC地址進(jìn)行幀的傳輸。D.MACMAC：00-02-03-04-05-06MAC：00-03-04-05-06-07MAC：00-03-04-05-06-07主機(jī)A主機(jī)B以太網(wǎng)的MAC地址MAC地址由兩部分組成，分別是供應(yīng)商代碼和序列號(hào)。其中前24位代表該供應(yīng)商代碼，由IEEE管理和分配。剩下的24位序列號(hào)由廠商自己分配。單播單播48bits7bits0主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)D廣播48bitsFFFFFFFFFFFF廣播主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)D組播組播48bits7bits1主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)D數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收當(dāng)主機(jī)接收到的數(shù)據(jù)幀所包含的目的MAC地址是自己時(shí)，會(huì)把以太網(wǎng)封裝剝掉后送往上層協(xié)議。MACBDataMACA0x0800FCSIPData主機(jī)A主機(jī)BDataFCSETH_II交換機(jī)工作原理-幀轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)對(duì)幀的轉(zhuǎn)發(fā)行為共3種：泛洪轉(zhuǎn)發(fā)丟棄丟棄（Discarding）泛洪（Flooding）轉(zhuǎn)發(fā)（Forwarding）交換機(jī)工作過程-初始狀態(tài)初始狀態(tài)下，交換機(jī)MAC地址表為空。SWAIP:10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP:10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP:10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)BG0/0/1G0/0/2G0/0/3MAC地址表MAC接口交換機(jī)工作過程-學(xué)習(xí)MAC地址交換機(jī)將收到的數(shù)據(jù)幀的源MAC地址和對(duì)應(yīng)接口記錄到MAC地址表中。00-01-02-03-04-AAFF-FF-FF-FF-FF-FFARPDec.MacSrc.MacSWAIP:10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP:10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP:10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CCG0/0/1G0/0/2G0/0/3MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/1主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)BMAC地址表MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/1交換機(jī)工作過程-轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀當(dāng)數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址不在MAC表中，或者目的MAC地址為廣播地址時(shí)，交換機(jī)會(huì)泛洪該幀。00-01-02-03-04-AAFF-FF-FF-FF-FF-FFARPSWA主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)BG0/0/1G0/0/2G0/0/3Dec.MacSrc.MacMAC地址表IP:10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP:10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP:10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC交換機(jī)工作過程-目標(biāo)主機(jī)回復(fù)交換機(jī)根據(jù)MAC地址表將目標(biāo)主機(jī)的回復(fù)信息單播轉(zhuǎn)發(fā)給源主機(jī)。MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/100-01-02-03-04-CCG0/0/300-01-02-03-04-AA00-01-02-03-04-CCARPSWAIP:10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP:10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP:10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)BG0/0/1G0/0/2G0/0/3Dec.MacSrc.MacMAC地址表以太網(wǎng)技術(shù)VLAN技術(shù)簡介VLAN技術(shù)原理VLAN接口類型傳統(tǒng)以太網(wǎng)隨著主機(jī)數(shù)量的增加，共享網(wǎng)絡(luò)中的沖突會(huì)越來越嚴(yán)重，交換網(wǎng)絡(luò)中的廣播也會(huì)越來越多。沖突域廣播域VLAN技術(shù)VLAN能夠隔離廣播域。VLAN1VLAN2以太網(wǎng)技術(shù)VLAN技術(shù)簡介VLAN技術(shù)原理VLAN接口類型通過標(biāo)簽管理實(shí)現(xiàn)VLANVLAN幀格式通過Tag區(qū)分不同VLAN。沒有攜帶Tag的幀攜帶Tag的幀0x8100PRICFIVLANID（12b）2bytes2bytesDMACDataSMACTypeFCS6bytes6bytes2bytes46-1500bytes4bytesDMACDataSMACTypeFCS6bytes6bytes2bytes46-1500bytes4bytesTagTPIDTCI4bytesVLAN劃分方法基于端口的VLAN劃分方法在實(shí)際中最為常見。VLAN5VLAN10基于端口G0/0/1,G0/0/7G0/0/2G0/0/9基于MAC地址00-01-02-03-04-AA00-01-02-03-04-CC00-01-02-03-04-BB00-01-02-03-04-DD基于IP子網(wǎng)劃分10.0.1.*10.0.2.*基于協(xié)議劃分IPIPX基于策略10.0.1.*+G0/0/1+00-01-02-03-04-AA10.0.2.*+G0/0/2+00-01-02-03-04-BBG0/0/1主機(jī)A10.0.1.1主機(jī)D10.0.2.2主機(jī)B10.0.2.1主機(jī)C10.0.1.2G0/0/2G0/0/7G0/0/9SWAVLAN轉(zhuǎn)發(fā)流程Tagged?添加PVID使用自身

vlanid交換機(jī)是否創(chuàng)建了該VLAN丟棄ynny目的端口是否允許該VLAN通過轉(zhuǎn)發(fā)/標(biāo)簽操作yn收到對(duì)端設(shè)備以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)技術(shù)VLAN技術(shù)簡介VLAN技術(shù)原理VLAN接口類型端口類型用戶主機(jī)和交換機(jī)之間的鏈路為接入鏈路，交換機(jī)與交換機(jī)之間的鏈路為干道鏈路。PVIDPVID表示端口在缺省情況下所屬的VLAN。缺省情況下，X7系列交換機(jī)每個(gè)端口的PVID都是1。PVID1PVID2PVID2PVID3PVID3PVID1SWASWB主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)B主機(jī)DVLAN2VLAN2VLAN3VLAN3端口類型-AccessAccess端口在收到數(shù)據(jù)后會(huì)添加VLANTag，VLANID和端口的PVID相同。Access端口在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)前會(huì)移除VLANTag。主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)BUntaggedUntaggedPVID10PVID10PVID2Frame10SWAG0/0/1G0/0/2G0/0/3端口類型-Trunk當(dāng)Trunk端口收到幀時(shí)，如果該幀不包含Tag，將添加上端口的PVID；如果該幀包含Tag，則不改變。當(dāng)Trunk端口發(fā)送幀時(shí)，該幀的VLANID在Trunk的允許發(fā)送列表中：若與端口的PVID相同時(shí)，則剝離Tag發(fā)送；若與端口的PVID不同時(shí)，則直接發(fā)送。主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)B主機(jī)DUntaggedUntaggedFrame20UntaggedSWASWBUntaggedUntaggedPVID1PVID20PVID1PVID20PVID1PVID1端口類型-HybridHybrid端口既可以連接主機(jī)，又可以連接交換機(jī)。Hybrid端口可以以Tagged或Untagged方式加入VLAN。G0/0/1主機(jī)A主機(jī)B服務(wù)器UntaggedFrameG0/