中、小局域网交换机VLAN的网络配置

2005年01月23日 15:23 查看6810次 作者:   【
文章分类:其它杂谈
 
 有关VLAN的技术标准IE
早的VLNA技术早在1996年Ci
的支持,在大大小小的企业
就要 为大家介绍交换机的
配置以实例的方式向大家简
EE 802.1Q早在1999年6月份就由
sco(思科)公司就提出 了。随着
网络中广泛应用,成为当前最为
一个最常见技术应用--VLAN技术
单介绍其配置方法。
IEEE委员正式颁布实施了,而且最
几年来的发展,VLAN技术得到广泛
热门的一种以太局域网技术。本篇
,并针对中、小局域网VLAN的网络


  一、VLAN基础

  VLAN(Virtual Local A
用网)。VLAN是一种将局域
从而实现虚拟工作组的新兴
流应用还是在交换机之中
交换机才具有此功能,这一
rea Network)的中文名为"虚拟
网设备从逻辑上 划分(注意,不
数据交换技术。这一新兴技术主
。但又不是所有交换机都具有此
点可以查看相应交换机 的说明
局域网",注意不是"VPN"(虚拟专
是从物理上划分)成一个个网段,
要应用于交换机和路由器中,但主
功能,只有VLAN协议的第三层以上
书即可得知。

  IEEE于1999年颁布了用
使得管理员根据实际应用需
,每一个VLAN都包含一组有
。由于它是从逻辑上划分,
同一个物理范围中,即这些
部的广播和单播流量都不会
络 管理、提高网络的安全
以标准化VLAN实现方案的802.1Q
求,把同一 物理局域网内的不
着相同需求的计算机工作站,与
而不是从物理上划分,所以同一
工作站可以在不同 物理LAN网段
转发到其他VLAN中,从而有助于
性。
协议标准草案。VLAN技术的出现,
同用户逻辑地划分成不同的广播域
物理上形成的LAN有着相同的属 性
个VLAN内的各个工作站没有限制在
。由VLAN的特点可知,一个VLAN内
控制流量、减少设备投资、简化网


  交换技术的发展,也加快了新的交换
网络VLAN网段,可以强化网络管理和网
个物理的网段就是一个广播域。而在交换
络地址(MAC地址)组成的虚拟网段。这样
置限制,而完全根据管理功能来划分。这
重组的管理功能。在同一个VLAN中的工作
讯就 好象在独立的交换机上一样。同一
传输到其他的 VLAN中去,这样可以很好
由的话,不同VLAN之间不能相互通讯,这
理员可以通过 配置VLAN之间的路由来全
机是根据用户工作站的MAC地址来划分VLA
,不论他在何处接入交换网络,他都可以
技术(VLAN)的应用速度。通过将企业网络划分为虚拟
络安全,控制不必要的数据广播。在共享网络中,一
网络中,广播域可以是有一组任意选定的第二层 网
,网络中工作组的划分可以突破共享网络中的地理位
种基于 工作流的分组模式,大大提高了网络规划和
站,不论它们实际与哪个交换机连接,它们之间的通
个VLAN中的广播只有VLAN中的成员才能听到,而不会
的控制不必要的 广播风暴的产生。同时,若没有路
样增加了企业网络中不同部门之间的安全性。网络管
面管理企业内部不同管理单元之间的信息互访。交换
N的。所以,用户可以自 由的在企业网络中移动办公
与VLAN内其他用户自如通讯。

  VLAN网络可以是有混合的网络类型设
FDDI、CDDI等等,可以是工作站、服务器
备组成,比如:10M以太网、100M以太网、令牌网、
、集线器、网络上行主干等等。

  VLAN除了能将网络划分
扑结构变得非常灵活的优点

为多个广播域,从而有效地控制
外,还可以 用于控制网络中不

广播风暴的发生,以及使网络的拓
同部门、不同站点之间的互相访问


  VLAN是为解决以太网的广播问题和安
加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更
作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域 网
,动态管理网络。
全性而提出的一种协议,它在以太网 帧的基础上增
小的工作组,限制不同工作组间的用户互访,每个工
的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组


  二、VLAN的划分方法

  VLAN在交换机上的实现方法,可以大致划分为六类:                            

  1. 基于端口划分的VLAN                                                  

  这是最常应用的一种VL
交换机都提供这种VLAN配置
分的,它是将VLAN交换机上
组,每个组构成一个虚拟网
AN划分方法,应用也最为广泛、
方法。这种 划分VLAN的方法是
的物理端口和VLAN交换机内部的
,相当于一个独立的VLAN交换机
最有效,目前绝大多数VLAN协议的
根据以太网交换机的交换端口来划
PVC(永久虚电路)端口分成若干 个


  对于不同部门需要互访
点的访问路径上最靠近该站
MAC地址集。这样就可以防
时,可通过路由器转发,并配合
点的交换机、 路由交换机或路
止非法入侵者从内部盗用IP地址
基于MAC地址的端口过滤。对某站
由器的相应端口上,设定可通过的
从其他可接入点入侵的可能。

  从这种划分方法本身我
只要将所有的端口都定义为
用户离开了原来的端口,到
们可以看出,这种划分的方法的
相应的VLAN 组即可。适合于任
了一个新的交换机的某个端口,
优点是定义VLAN成员时非常简单,
何大小的网络。它的缺点是如果某
必须重新定义。

  2. 基于MAC地址划分VLAN                                              

  这种划分VLAN的方法是根据每个主机
属于哪个组,它实现的机制就是每一块
VLAN MAC的地址。这种方式的VLAN允许网
动保留其所属VLAN的成员身份。
的MAC地址来划分,即对每个MAC地址的主机都配置他
网卡都对应唯一的MAC地址,VLAN交换机跟踪属于
络用户从一个物理位置移动到另一个物理位置时,自


  由这种划分的机制可以看出,这种VL
,即从一个交换机换到其他的交换机时
于交换机的端口。这种方法的缺点是初始
甚至上千个用户的话,配置是非常累的,
划分的方法也导致了交换机执行效率的降
VLAN组的成员,保存了许多用户的MAC地
脑的 用户来说,他们的网卡可能经常更
AN的划分方法的最大优点就是当用户物理位置移动时
,VLAN不用重新配置,因为它是基于用户,而不是基
化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百 个
所以这种划分方法通常适用于小型局域网。而且这种
低, 因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个
址,查询起来相当不容易。另外,对于使用笔记本电
换,这样VLAN就必须经常配置。

  3. 基于网络层协议划分VLAN                                              

  VLAN按网络层协议来划
种按网络层协议来组成的VL
和服务来组织用户的网络管
移动,但其VLAN成员身份仍
分,可分为IP、IPX、DECnet、A
AN,可使广 播域跨越多个VLAN
理员来说是非常具有吸引力的。
然保留不变。
ppleTalk、Banyan等VLAN网络。这
交换机。这对于希望针对具体应用
而且,用户可以在网络内部自 由


  这种方法的优点是用户
议类型来划分VLAN,这对网
别VLAN,这样可以减少网络
网络层地址是需要消耗处理
网络上数据包的以太网祯头
当然,这与各个厂商的实现
的物理位置改变了,不需要重新
络管理者来 说很重要,还有,
的通信量。这种方法的缺点是效
时间的(相对于前面两种方法),
,但要让芯片能检 查IP帧头,
方法有关。
配置所属的VLAN,而且可以根据协
这种方法不需要附加的帧标签来识
率低,因为检查每一个数据包 的
一般的交换机芯片都可以自动检查
需要更高的技术,同时也更费时。


  4. 根据IP组播划分VLAN                                                

  IP 组播实际上也是一种VLAN的定义
法将VLAN扩大到了广域网,因此这种方法
扩展,主要适合于不在同一地理范围的局
率不高。
,即认为一个IP组播组就是一个VLAN。这种划分的方
具有更大的灵活性,而且也很容易通过路由器进行
域网用户组成一个VLAN,不适合局域网,主要是效


  5. 按策略划分VLAN                                                      

  基于策略组成的VLAN能
络层协议等。网络管理人员
VLAN 。
实现多种分配方法,包括VLAN交
可根据自己的 管理模式和本单

换机端口、MAC地址、IP地址、网
位的需求来决定选择哪种类型的


  6. 按用户定义、非用户授权划分VLAN                                      

  基于用户定义、非用户
用户的特别要求来定义和设
户密码,在得到VLAN管理的
授权来划分VLAN,是指为了适应
计VLAN,而 且可以让非VLAN群
认证后才可以加入一个VLAN。
特别的VLAN网络,根据具体的网络
体用户访问VLAN,但是需要提供用


  三、VLAN的优越性

  任何新技术要得到广泛支持和应用,
主要体现在以下几个方面:
肯定存在一些关键优势,VLAN技术也一样,它的优势


  1. 增加了网络连接的灵活性                                                  

  借助VLAN技术,能将不
境 ,就像使用本地LAN一样
管 理费用,特别是一些业
降低。
同地点、不同网络、不同用户组
方便、灵活 、有效。VLAN可以
务情况有经常性变动的公司使用

合在一起,形成一个虚拟的网络环
降低移动或变更工作站地理位置的
了VLAN后,这部分管理费用大大


  2. 控制网络上的广播                                                        

  VLAN可以提供建立防火墙的机制,防
端口或用户赋于某一个特定的VLAN组,
在一个VLAN中的广播不会送到VLAN之外。
这样可以减少广播流量,释放带宽给用户
止交换网络的过量广播。使用VLAN,可以将某个交换
该VLAN组可以在一个交换网中或跨接多个交换机,
同样,相邻的端口不会收到其他VLAN产生的广 播 。
应用,减少广播的产生。

  3. 增加网络的安全性                                                        

  因为一个VLAN就是一个
确保了网络的安全保密性。
提供访问控制等安全手段
, 网络管理员限制了VLAN
基 于应用类型和访问特权
单独的广播域,VLAN之间相互隔
人们在LAN上 经常传送一些保密
。一个有效和容易实现的方法是
中用户的数量,禁止未经允许而
来进行分组,被限制的 应用程
离,这大大提高了网络的利用率,
的、关键性的数据。保密的数据应
将网络分段成几个不同的广播组
访问VLAN中的应用。交换端口可以
序和资源一般置于安全性VLAN中。

  四、VLAN网络的配置实例

  为了给大家一个真实的
位介绍目前最常用的按端口
配置实例学习机会,下面就以典
划分VLAN的 配置方法。
型的中型局域网VLAN配置为例向各


  某公司有100台计算机左右,主要使
(8)和信息中心(12)四大部分,如图1所示
用网络的部门有:生产部(20)、财务部(15)、人事部


  网络基本结构为:整个
Switch1、Switch2和Switch
如行政文书、临时用户等)
外部互联网进行连接。
网络中干部分采用3台Catalyst
3,各交换机 根据需要下接若干
、一台Cisco 2514路由器,整个

1900网管型交换机(分别命名为:
个集线器,主要用于非VLAN用户,
网络都通过路由器Cisco 2514与


  所连的用户主要分布于四个部分,即
个部分用户单独划分VLAN,以确保相应
:生产部、财务部、信息中心和人事部。主要对这四
部门网络资源不被盗用或破坏。

  现为了公司相应部分网络资源的安全
门,其网络上的信息不想让太多人可以
题。通过VLAN的划分,可以把公司主要网
个主要部分,对应的VLAN组名为:Prod、
示。
性需要,特别是对于像财务部、人事部这样的敏感部
随便进出,于是公司采用了VLAN的方法来解决以上问
络划分为:生产部、财务部、人事部和信息中心 四
Fina、Huma、Info,各VLAN组所对应的网段如下表所

  VLAN 号 VLAN 名 端口号                                            
  2 Prod Switch 1 2-21                                      
  3 Fina Switch2 2-16                                        
  4 Huma Switch3 2-9                                          
  5 Info Switch3 10-21                                      

  【注】之所以把交换机
是"1"号VLAN,它包括所有
的VLAN号从"2"号开始,那是因
连在该交换机 上的用户。
为交换机有一个默认的VLAN,那就


  VLAN的配置过程其实非
相应的交换机端口。
常简单,只需两步:(1)为各VLA

N组命名;(2)把相应的VLAN对应到


  下面是具体的配置过程:                                                        

  第1步:设置好超级终端,连接上190
功后出现如下所示的主配置界面(交换机
0交换机,通过超级终端配置交换机的VLAN,连接成
在此之前已完成了基本信息的配置):

  1 user(s) now active on Manageme
nt Console.

  User Interface Menu                                        

  [M] Menus                                                            

  [K] Command Line                                              

  [I] IP Configuration                                      

  Enter Selection:                                              

  【注】超级终端是利用
有关资料。
Windows系统自带的"超级终端"(

Hypertrm)程序进行的,具体参见


  第2步:单击"K"按键,
置界面:
选择主界面菜单中"[K] Command

Line"选项 ,进入如下命令行配


  CLI session with the switch is open.      

  To end the CLI session,enter [Exit ].    

  >                                                                            
  此时我们进入了交换机
,不能更改配置,并且能够
的普通用户模式,就象路由器一
使用的命令 很有限。所以我们
样,这种模式只能查看现在的配置
必须进入"特权模式"。

  第3步:在上一步">"提示符下输入进入特权模式命令"enable",进入特权模式,命令格式为">enable",此时就进入了交换机配置 的特权模式提示符:


  #config t                                                            

  Enter configuration
commands,one per line.End wi
th CNTL/Z

  (config)#                                                            

  第4步:为了安全和方
置特权模式的登陆密码。下
便起见,我们分别给这3个Catal
面仅以Switch1为例进行介绍。
yst 1900交换机起个名字,并且设
配置代码如下:

  (config)#hostname Switch1                            

  Switch1(config)# enable password
level 15 XXXXXX

  Switch1(config)#                                              

  【注】特权模式密码必
显示的,要注意保密。交换
行界面的密码,也就是说,
就会让你输入密码,这个密
命令后让你输入的特权模式
须是4~8位字符这,要注意,这
机用 level 级别的大小来决定
设置了 level 1 的密码后,你
码就是 level 1 设置的密码。
密码。
里所输入的密码是以明文形式直接
密码的权限。Level 1 是进入命令
下次连上交换机,并输入 K 后 ,
而 level 15 是你输入了"enable"


  第5步:设置VLAN名称
vlan号 name vlan名称 ,
的代码为:
。因四个VLAN分属于不同的交换
在Switch1、Switch2、Switch3

机,VLAN命名的命令为" vlan
、交换机上配置2、3、4、5号VLAN


  Switch1 (config)#vlan 2 name Prod            

  Switch2 (config)#vlan 3 name Fina            

  Switch3 (config)#vlan 4 name Huma            

  Switch3 (config)#vlan 5 name Info            

  【注】以上配置是按表1规则进行的。                                            

  第6步:上一步我们对各交换机配置
换机端口号。对应端口号的命令是"vlan-
令中"static"(静态)和"dynamic"(动态)
"static"(静态)方式。VLAN端口号应用配
了VLAN组,现在要把这些VLAN对应于表1所规定的交
m embership static/ dynamic VLAN号 "。在这个命
分配方式两者必须选择一个,不过通常都是选择
置如下:

  (1). 名为"Switch1"的交换机的VLAN端口号配置如下:            

  Switch1(config)#int e0/2                              


  Switch1(config-if)#v
lan-membership static 2

  Switch1(config-if)#int e0/3                        

  Switch1(config-if)#vlan-membersh
ip static 2

  Switch1(config-if)#int e0/4                        


  Switch1(config-if)#v
lan-membership static 2

  ……                                                                          

  Switch1(config-if)#int e0/20                      


  Switch(config-if)#vl
an-membership static 2

  Switch1(config-if)#int e0/21                      

  Switch1(config-if)#vlan-membersh
ip static 2

  Switch1(config-if)#                                        

  【注】"int"是"nterfa
代表交换机的0号模块2号端
ce"命令缩写,是接口的意思。"
口。
e0/3"是"ethernet 0/2"的缩写,


  (2). 名为"Switch2"的交换机的VLAN端口号配置如下:            

  Switch2(config)#int e0/2                              

  Switch2(config-if)#vlan-membersh
ip static 3

  Switch2(config-if)#int e0/3                        

  Switch2(config-if)#vlan-membersh
ip static 3

  Switch2(config-if)#int e0/4                        


  Switch2(config-if)#v
lan-membership static 3

  ……                                                                          

  Switch2(config-if)#int e0/15                      

  Switch2(config-if)#vlan-membersh
ip static 3

  Switch2(config-if)#int e0/16                      

  Switch2(config-if)#vlan-membersh
ip static 3

  Switch2(config-if)#                                        

  (3). 名为"Switch3"的交换机的VLAN
VLAN 4(Huma)的配置代码:
端口号配置如下(它包括两个VLAN组的配置),先看


  Switch3(config)#int e0/2                              

  Switch3(config-if)#vlan-membersh
ip static 4

  Switch3(config-if)#int e0/3                        

  Switch3(config-if)#vlan-membersh
ip static 4

  Switch3(config-if)#int e0/4                        


  Switch3(config-if)#v
lan-membership static 4

  ……                                                                          

  Switch3(config-if)#int e0/8                        


  Switch3(config-if)#v
lan-membership static 4

  Switch3(config-if)#int e0/9                        

  Switch3(config-if)#vlan-membersh
ip static 4

  Switch3(config-if)#                                        

  下面是VLAN5(Info)的配置代码:                                      

  Switch3(config)#int e0/10                            

  Switch3(config-if)#vlan-membersh
ip static 5

  Switch3(config-if)#int e0/11                      

  Switch3(config-if)#vlan-membersh
ip static 5

  Switch3(config-if)#int e0/12                      

  Switch3(config-if)#vlan-membersh
ip static 5

  ……                                                                          

  Switch3(config-if)#int e0/20                      


  Switch3(config-if)#v
lan-membership static 5

  Switch3(config-if)#int e0/21                      

  Switch3(config-if)#vlan-membersh
ip static 5

  Switch3(config-if)#                                        

  好了,我们已经按表1要求把VLAN都
置,可以在特权模式使用"show vlan"命
定义到了相应交换机的端口上了。为了验证我们的配
令显示出刚才所做的配置,检查一下是否正确。
责任编辑:easy

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