网工实验之交换机划分Vlan配置

mac2026-05-21  10

实验目标

理解虚拟LAN(VLAN)基本配置;掌握一般交换机按端口划分VLAN 的配置方法;掌握Tag VLAN 配置方法。

实验背景

某一公司内财务部、销售部的PC 通过2 台交换机实现通信;要求财务部和销售部的PC 可以互通,但为了数据安全起见,销售部和财务部需要进行互相隔离,现要在交换机上做适当配置来实现这一目标。

技术原理

VLAN 是指在一个物理网段内。进行逻辑的划分,划分成若干个虚拟局域网,VLAN做大的特性是不受物理位置的限制,可以进行灵活的划分。VLAN 具备了一个物理网段所具备的特性。相同VLAN 内的主机可以相互直接通信,不同VLAN 间的主机之间互相访问必须经路由设备进行转发,广播数据包只可以在本VLAN 内进行广播,不能传输到其他VLAN 中。Port VLAN 是实现VLAN 的方式之一,它利用交换机的端口进行VALN 的划分,一个端口只能属于一个VLAN。Tag VLAN 是基于交换机端口的另一种类型,主要用于交换机的相同Vlan 内的主机之间可以直接访问, 同时对不同Vlan 的主机进行隔离。Tag VLAN 遵循IEEE802.1Q 协议的标准,在使用配置了Tag VLAN 的端口进行数据传输时,需要在数据帧内添加4 个字节的8021.Q 标签信息,用于标示该数据帧属于哪VLAN,便于对端交换机接收到数据帧后进行准确的过滤。标准以太网帧就是不加tag 的普通ethernet 帧,普通PC 机的网卡是可以识别这样的报文进行通讯;tag 报文结构的变化是在源mac 地址和目的mac 地址之后,加上了4bytes 的vlan 信息,也就是vlan tag 头;一般来说这样的报文普通PC 机的网卡是不能识别的。带802.1Q 的帧即VLAN TAG 帧是在标准以太网帧上插入了4个字节的标识。其中包含:2 个字节的协议标识符(TPID),当前置0x8100 的固定值,表明该帧带有802.1Q 的标记信息。2 个字节的标记控制信息(TCI),包含了三个域。Priority 域,占3bits,表示报文的优先级,取值0 到7,7 为最高优先级,0 为最低优先级。规范格式指示符(CFI)域,占1bit,0表示规范格式,应用于以太网;1 表示非规范格式,应用于Token Ring。VLAN ID域,占12bit,用于标示VLAN 的归属。以太网端口有三种链路类型:Access、Hybrid 和Trunk。 Access 类型的端口只能属于1 个VLAN,一般用于连接计算机的端口; Trunk 类型的端口可以允许多个VLAN 通过,可以接收和发送多个VLAN 的报文,一般用于交换机之间连接的端口; Hybrid 类型的端口可以允许多个VLAN 通过,可以接收和发送多个VLAN 的报文,可以用于交换机之间连接,也可以用于连接用户的计算机。 Hybrid 端口和Trunk 端口在接收数据时,处理方法是一样的,唯一不同之处在于 发送数据时:Hybrid 端口可以允许多个VLAN 的报文发送时不打标签,而Trunk 端口只允许缺省VLAN 的报文发送时不打标签。在这里先要向大家阐明端口的缺省VLAN 这个概念 Access 端口只属于1 个VLAN,所以它的缺省VLAN 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VLAN ID。缺省情 况下,Hybrid 端口和Trunk 端口的缺省VLAN 为VLAN 1。如果设置了端口的缺省 VLAN ID,当端口接收到不带VLAN Tag 的报文后,则将报文转发到属于缺省VLAN的端口;当端口发送带有VLAN Tag 的报文时,如果该报文的VLAN ID 与端口缺省的VLAN ID 相同,则系统将去掉报文的VLAN Tag,然后再发送该报文。 注:对于华为交换机缺省VLAN 被称为“Pvid Vlan”, 对于思科交换机缺省VLAN被称为“Native Vlan”交换机接口出入数据处理过程如下: Acess 端口收报文: 收到一个报文,判断是否有VLAN 信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交换转发,如果有则直接丢弃(缺省) Acess 端口发报文: 将报文的VLAN 信息剥离,直接发送出去 trunk 端口收报文: 收到一个报文,判断是否有VLAN 信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交 换转发,如果有判断该trunk 端口是否允许该VLAN 的数据进入:如果可以则转 发,否则丢弃 trunk 端口发报文: 比较端口的PVID 和将要发送报文的VLAN 信息,如果两者相等则剥离VLAN 信 息,再发送,如果不相等则直接发送 hybrid 端口收报文: 收到一个报文,判断是否有VLAN 信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交换转发,如果有则判断该hybrid 端口是否允许该VLAN 的数据进入:如果可以则转发,否则丢弃(此时端口上的untag 配置是不用考虑的,untag 配置只对发送报文时起作用)

实验步骤

新建Packet Tracer 拓扑图;划分VLAN;将端口划分到相应VLAN 中;设置Tag VLAN Trunk 属性;测试

实验设备 Switch_2960 2 台;PC 4 台;直连线

PC1 IP: 192.168.1.2 Submark: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 PC2 IP: 192.168.1.3 Submark: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 PC3 IP: 192.168.1.4 Submark: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 PC4 IP: 192.168.1.5 Submark: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 Switch1 Switch>en Switch#conf t Switch(config)#vlan 2 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#vlan 3 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#inter fa 0/1 Switch(config-if)#switch access vlan 2 Switch(config-if)#exit Switch(config)#inter fa 0/2 Switch(config-if)#switch access vlan 3 Switch(config-if)#exit Switch(config)#inter fa 0/24 Switch(config-if)#switch mode trunk Switch(config-if)#end Switch#show vlan Switch2 Switch>en Switch#conf t Switch(config)#vlan 2 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#vlan 3 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#int fa 0/1 Switch(config-if)#switch access vlan 2 Switch(config-if)#exit Switch(config)#int fa 0/2 Switch(config-if)#switch access vlan 3 Switch(config-if)#exit Switch(config)#int fa 0/24 Switch(config-if)#switch mode trunk Switch(config-if)#end Switch#show vlan PC1 ping PC2 timeout PC1 ping PC3 Reply PC2 ping PC4 Reply

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