文章目录
- 一、冲突域与广播域
- 二、Vlan
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- 2.1 定义
- 2.2 优点
- 2.3 划分方式
- 2.4 范围
- 2.5 静态vlan的创建步骤
- 三、不同Vlan间不能通信
- 四、验证相同Vlan间实现通信
- 五、单臂路由实现不同vlan间通信
- 六、总结
一、冲突域与广播域
在介绍vlan之前，先引入几个概念。
冲突：两个节点同时发送数据的情况。
冲突域：产生冲突的范围。
集线器/交换机的冲突域：集线器所有接口都处于一个冲突域中，交换机一个接口一个冲突域。
广播域：广播扩散的范围。
本网段广播：发送的消息会传达给这个网段的全体成员。
交换机/路由器的广播域：交换机的所有接口处于一个广播域中，路由器一个接口一个广播域。
二、Vlan
2.1 定义
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。VLAN内的主机间可以直接通信，而VLAN间不能直接通信，从而将广播报文限制在一个VLAN内。
2.2 优点
1、隔离了广播域：广播域被限制在一个VLAN内，节省了带宽，提高了网络处理能力。
2、增强局域网的安全性：不同VLAN内的报文在传输时是相互隔离的，即一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信。
3、灵活性：用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组，同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围，网络构建和维护更方便灵活。
2.3 划分方式
1、静态vlan：基于端口划分；简单；经济
2、动态vlan：基于Mac地址动态划分vlan；相比于静态vlan来说复杂，并且需要购买服务器。
2.4 范围
vlan的范围为0-4095，一共4096个。
其中，vlan0和vlan4095系统保留，不可见也不可用；vlan1为系统默认vlan，用户可以使用但是不能删除；vlan2-vlan4094用户可以创建、使用、删除。
2.5 静态vlan的创建步骤
1、交换机上创建vlan
（1）创建一个vlan：[SW1]vlan 2
（2）创建多个vlan：
①创建多个不连续的vlan
例如，一次性创建vlan 3 ，6， 9：[SW1]vlan batch 3 6 9
②创建多个连续的vlan：
例如，一次性创建vlan 10，11，12，13：[SW1]vlan batch 10 to 13
2、接口划分进对应的vlan
（1）先进入接口：[SW1]int e0/0/1
（2）设置该接口的链路类型：[SW1-Ethernet0/0/1]port link-type access
（3）将该接口划分进对应的vlan：[SW1-Ethernet0/0/1]port default vlan 2
补：交换机根据连接对象的不同，会有不同的链路类型。
①如果连接对象是PC机，那么链路类型为access（接入类型），要注意的是，access这种类型的接口只能属于一个vlan。
②如果连接对象是交换机，那么链路类型为trunk（主干类型），要注意的是，trunk不属于任何vlan，它是一条公有链路，用来在单条链路上承载不同的vlan流量，让其通过。
三、不同Vlan间不能通信
1、拓扑图如下图所示：三台pc机分别通过e0/0/1连接到SW1的e0/0/1、e0/0/2、e0/0/3接口，三台主机的IP分别设置为192.168.1.10/24、192.168.1.20/24、192.168.1.30/24。
2、我们知道，交换机连接相同网段的设备，故按理论上来说，这三台主机是可以相互间进行通信的。但是我们还是需要实验来证明，如下图所示，PC1分比别pingPC2和PC3的IP地址，发现都是通的，所以它们之间可以相互通信。
3、但是如果我们要求它们不能进行相互间通信，该怎么办呢？
这就要创建静态vlan，三个接口分别设置上不同的vlan就不能通信了。
（1）首先在交换机上一次性创建三个vlan2、vlan3、vlan5，然后用display vlan配置命令查看是否成功，如下图所示，可以看到已经成功创建。
（2）接着按接口进行对应的vlan划分，操作如下图所示。
（3）按照上面完成操作后，我们继续在PC1上pingPC2和PC2的IP地址，发现发送的数据包全部丢失，所以它们就不能相互进行通信了。
四、验证相同Vlan间实现通信
1、情况一：同一台交换机相同vlan间通信
拓扑图如下图所示：
（1）交换机上的配置：
（2）接着就是用PC1 ping PC3、PC4的IP地址。可以看到PC1能ping通PC3,但是不能ping通PC4，因为PC1和PC3是相同的vlan10，而PC4划分的是vlan20，所以不能ping通。
2、情况二：跨交换机实现相同vlan间通信
拓扑图如下图所示：
（1）两台交换机上的配置：
（2）接着就是用PC1 ping PC4、PC5的IP地址。可以看到PC1能ping通PC4,但是不能ping通PC5，因为PC1和PC4是相同的vlan10，而PC5划分的是vlan20，所以不能ping通。
vlan跨交换机的整个过程：PC机经过发送方交换机某个接口发送数据，此时交换机会对应vlan信息表，给经过某接口的数据打上对应的标签，打上对应标签的数据经由trunk（主干）链路验证这个vlan ID是不是在trunk链路的白名单范围内，如果在，无条件放行；如果不在，则该流量不予通过。当打了标签的数据到达接收方交换机后，接收方交换机会解开这个数据对应的vlan标签，对照本地mac地址表和vlan信息表，将此数据转发到该vlan对应的端口上。
五、单臂路由实现不同vlan间通信
1、单臂路由实现：一台二层交换机、一台路由器、两台PC机。
拓扑涂如下所示：
（1）交换机上的操作如图所示：
（2）路由器上的操作如图所示：
注意：路由器的物理接口默认是关闭的，需要手动开启，命令为undo shutdown，而交换机接口是默认开启的。
（3）接着就是用PC1ping 192.168.10.1、192.168.20.1、192.168.20.10看是否能实现通信，结果显示通过单臂路由能实现不同vlan间相互通信。
六、总结
1、冲突域与广播域
2、vlan划分以及配置命令
3、相同vlan间通信（一台交换机、两台交换机）和不同vlan间通信的验证（单臂路由：一台交换机和一台路由器）