VLAN(虛擬局域網)

一、vlan概述

VLAN(virtual local area network)是一種通過邏輯方式劃分網絡的技術，允許將一個物理網絡劃分為多個獨立的虛擬網絡。每一個vlan是一個廣播域，不同vlan之間的通信需要通過路由器或三層交換機

[!注意]

vlan是交換機獨有的技術，PC端是不認識vlan的

1.VLAN的核心作用

  • 劃分廣播域：減少廣播流量對全網的影響。
  • 提升安全性：隔離敏感數據，限制不同部門間的直接通信。
  • 簡化網絡管理：減少網絡設備的物理部署需求。

二、VLAN的類型

[!IMPORTANT]

VLAN的范圍：

0-4095（一共4096個）

可用的有4094個

默認存在vlan1，且默認的所有接口屬于vlan1，vlan1不需要創建也無法刪除。

1.基于端口的VLAN

  • 最常見的實現方式，通過交換機的端口劃分vlan
  • 例如，將交換機端口2劃入vlan10，將端口4劃入vlan20

2.基于MAC地址的VLAN

  • 根據設備的mac地址動態分配vlan。

3.基于協議的vlan

  • 根據網絡層協議劃分vlan

4.基于子網的VLAN

  • 根據ip子網劃分VLAN，需要三層交換機支持。

三、VLAN端口類型

1.access端口

接入端口，用于連接終端設備，僅屬于一個vlan

特點：

  • 接收數據時不檢查vlan標簽：

當接收的時無標簽數據幀時，access端口會按照端口配置的默認vlan id（pvid）為其添加vlan標簽。

當接收到帶有vlan標簽的數據幀時，access端口會檢查標簽中的vlan id選擇轉發還是丟棄。

  • 發送數據時玻璃vlan標簽

  • access端口只能傳輸一個vlan流量。

2.trunk端口

干道端口，用于交換機之間或交換機與路由器之間的互聯，可以傳輸多個vlan流量。

特點:

  • 發送數據時攜帶vlan標簽
  • 接受數據時根據標簽判斷所屬vlan
  • 需指定允許通過的vlan（allowed vlan）

3.hybrid（混雜接口，華為特有）

3.vlan標簽

VLAN 標簽是在以太網幀中添加的一個字段，用于標識該幀所屬的 VLAN。它的主要作用是在支持 VLAN 的網絡環境中，使交換機能夠根據標簽來區分不同 VLAN 的數據包，從而實現不同 VLAN 之間的隔離和通信控制。

802.1Q 標簽：這是最常用的 VLAN 標簽格式。它在以太網幀的源 MAC 地址和類型字段之間插入了一個 4 字節的標簽字段

在這里插入圖片描述

工作原理

  • 當交換機收到一個帶有 VLAN 標簽的幀時，它會根據標簽中的 VID 來查找自己的 VLAN 轉發表。
  • 如果在轉發表中找到匹配的 VID，交換機就會根據轉發表中的信息將幀轉發到相應的端口或 VLAN 中。
  • 如果交換機收到的幀沒有 VLAN 標簽，它會根據端口的默認 VLAN 設置來處理該幀，可能會為其添加默認的 VLAN 標簽，或者將其轉發到默認的 VLAN 中。

四、配置命令

配置VLAN分為三步：

  • 創建vlan（默認只有vlan1）

  • 選擇接口類型 并將接口加入vlan

  • 放通vlan

1.創建vlan

vlan 2  //創建vlan2vlan 2 3 4  //一次創建vlan2 vlan3 vlan4 三個vlanvlan batch 10 to 20 //創建vlan10到vlan20 共11個vlan

2.選擇接口類型

port link-type access //設置接口為access接口port link-type trunk  //設置接口為trunk接口port default vlan 2  //設置接口默認vlan為vlan2

3.放通vlan

trunk接口需要放入通vlan

port trunk allow-pass vlan 2 3  //允許vlan2，vlan3的幀通過

4.查看vlan

display vlandisplay port vlan active

五、實驗展示

實驗需求：

現在有兩個部門：財務部和開發部

要求財務部和開發部內的主機之間能相互ping通，不同部門之間不能ping通。

實驗需求：

現在有兩個部門：財務部和開發部
兩個部門處于同一網段
要求財務部和開發部內的主機之間能相互ping通，不同部門之間不能ping通。

在這里插入圖片描述
1.對研發部進行配置

<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysna	
[Huawei]sysname SW1	//改名為SW1
#sw1-pc1
[SW1]VLAN 2 	//創建vlan2和vlan 3
[SW1-vlan2]VLAN 3[SW1]INT GigabitEthernet 0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type  access	//接口類型設置為access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 2	//接口綁定vlan2#sw1-pc2
[SW1]int g0/0/3
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type  access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port default  vlan 2#sw1-sw2
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk  //交換機之間的鏈路接口配置為trunk[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass  vlan 2 	//放通vlan2 和vlan3的幀通過

2.對財務部進行配置

<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysna	
[Huawei]sysname SW1	//改名為SW1
#sw1-pc1
[SW1]VLAN 2 	//創建vlan2和vlan 3
[SW1-vlan2]VLAN 3[SW1]INT GigabitEthernet 0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type  access	//接口類型設置為access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 2	//接口綁定vlan2#sw1-pc2
[SW1]int g0/0/3
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type  access 
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port default  vlan 2#sw1-sw2
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk  //交換機之間的鏈路接口配置為trunk[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass  vlan 2 	//放通vlan2 和vlan3的幀通過

測試：pc1-pc4 的IP地址假設為192.168.1.2-192.168.1.5
在這里插入圖片描述
在這里插入圖片描述

從結果分析，研發部和財務部內部能相互ping通，而不同部門之間的pc不同ping通

六、單臂路由實驗

原理：
利用路由器的一個物理接口，通過配置子接口，借助 802.1Q 協議對不同 VLAN 的數據幀進行封裝和解封裝，實現不同 VLAN 之間的路由轉發。

交換機鏈接路由器的鏈路接口類型配置為trunk
交換機與主機之間的接口配置為access

在這里插入圖片描述

<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
#sw-pc1
[Huawei]int g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access 
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 2#sw-pc2
[Huawei]int g0/0/3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access 
[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 3#sw-ar1
[Huawei]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type  trunk 
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass  vlan 2 3

對路由器進行配置：

[Huawei]int g0/0/0.2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]ip ad 192.168.1.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]dot1q termination  vid 2	//配置802.1q封裝，并制定vlan id[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]arp broadcast  enable 	//開啟arp廣播[Huawei]int g0/0/0.3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.3]ip ad192.168.2.1 24        
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.3]dot1q  termination  vid  3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.3]arp broadcast  enable

ping通測試

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