04-VLAN操作
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VLAN 目录
目录
第1章 VLAN简介..................................................................................................................1-1
1.1 VLAN简介..........................................................................................................................1-1
1.1.1 VLAN概述...............................................................................................................1-1
1.1.2 VLAN的优点...........................................................................................................1-2
1.1.3 VLAN原理...............................................................................................................1-2
1.1.4 VLAN接口...............................................................................................................1-4
1.1.5 VLAN类型...............................................................................................................1-4
1.2 基于端口的VLAN...............................................................................................................1-5
1.2.1 以太网端口的链路类型............................................................................................1-5
1.2.2 配置以太网端口的缺省VLAN ID.............................................................................1-5
1.2.3 将当前端口加入指定VLAN......................................................................................1-6第2章 VLAN配置..................................................................................................................2-1
2.1 VLAN配置..........................................................................................................................2-1
2.1.1 VLAN配置任务简介................................................................................................2-1
2.1.2 VLAN的基本配置....................................................................................................2-1
2.1.3 VLAN接口的基本配置.............................................................................................2-2
2.1.4 VLAN配置显示........................................................................................................2-3
2.2 配置基于端口的VLAN.......................................................................................................2-3
2.2.1 配置基于Access端口的VLAN...............................................................................2-3
2.2.2 配置基于Hybrid端口的VLAN.................................................................................2-4
2.2.3 配置基于Trunk端口的VLAN..................................................................................2-5
2.2.4 基于端口的VLAN配置显示.....................................................................................2-5
2.2.5 基于端口的VLAN典型配置举例.............................................................................2-6
2.2.6 以太网端口排错.......................................................................................................2-7
VLAN 第1章 VLAN简介
第1章 VLAN简介
1.1 VLAN简介
1.1.1 VLAN概述
传统的以太网是广播型网络,网络中的所有主机通过HUB或交换机相连,处在同一
个广播域中。
HUB和交换机作为网络连接的基本设备,在转发功能方面有一定的局
限性:
z HUB是物理层设备,没有交换功能,接收到的报文会向除接收端口外的所有端口转发;
z交换机是数据链路层设备,具备根据报文的目的MAC地址进行转发的能力,但在收到广播报文或未知单播报文(报文的目的MAC地址不在交换机MAC
地址表中)时,也会向除接收端口之外的所有端口转发。
上述情况会造成以下的网络问题:
z网络中可能存在着大量广播和未知单播报文,浪费网络资源。
z网络中的主机收到大量并非以自身为目的地的报文,造成了严重的安全隐患。
解决以上网络问题的根本方法就是隔离广播域。
传统的方法是使用路由器,因为路
由器是依据目的IP地址对报文进行转发,不会转发链路层的广播报文。
但是路由器
的成本较高,而且端口较少,无法细致地划分网络,所以使用路由器隔离广播域有
很大的局限性。
为了解决以太网交换机在局域网中无法限制广播的问题,VLAN(Virtual Local Area
Network,虚拟局域网)技术应运而生。
VLAN的组成不受物理位置的限制,因此同一VLAN内的主机也无须放置在同一物
理空间里。
如图1-1所示,VLAN把一个物理上的LAN划分成多个逻辑上的LAN,每个VLAN
是一个广播域。
VLAN内的主机间通过传统的以太网通信方式即可进行报文的交互,
而处在不同VLAN内的主机之间如果需要通信,则必须通过路由器或三层交换机等
网络层设备才能够实现。
第1章 VLAN简介
Quidway S2000-HI系列以太网交换机操作手册
VLAN
图1-1VLAN组网示意图
1.1.2 VLAN的优点
与传统以太网相比,VLAN具有如下的优点:
z控制广播域的范围:局域网内的广播报文被限制在一个VLAN内,节省了带宽,提高了网络处理能力。
z增强了LAN的安全性:由于报文在数据链路层被VLAN划分的广播域所隔离,因此各个VLAN内的主机间不能直接通信,需要通过路由器或三层交换机等网
络层设备对报文进行三层转发。
z灵活创建虚拟工作组:使用VLAN可以创建跨物理网络范围的虚拟工作组,当用户的物理位置在虚拟工作组范围内移动时,不需要更改网络配置即可以正常
访问网络。
1.1.3 VLAN原理
1. VLAN Tag
为使交换机能够分辨不同VLAN的报文,需要在报文中添加标识VLAN的字段。
由
于交换机工作在OSI模型的数据链路层(三层交换机不在本章节讨论范围内),只
能对报文的数据链路层封装进行识别。
因此,识别字段需要添加到数据链路层封装
中。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的IEEE 802.1Q协议标准草案,
对带有VLAN Tag的报文结构进行了统一规定。
传统的以太网数据帧在目的MAC地址和源MAC地址之后封装上层协议的类型字
段。
如图1-2所示。
Quidway S2000-HI系列以太网交换机操作手册
VLAN 第1章 VLAN简介
图1-2传统以太网帧封装格式
其中DA表示目的MAC地址,SA表示源MAC地址,Type表示上层协议的类型字
段。
IEEE 802.1Q协议规定,在目的MAC地址和源MAC地址之后封装4个字节的VLAN
Tag,用以标识VLAN的相关信息。
图1-3VLAN Tag的组成字段
如图1-3所示,VLAN Tag包含四个字段,分别是TPID(Tag Protocol Identifier,
标签协议标识符)、Priority、CFI(Canonical Format Indicator,标准格式指示位)
和VLAN ID。
z TPID:用来标识本数据帧是带有VLAN Tag的数据。
该字段长度为16bit,在
Quidway系列以太网交换机上缺省取值为协议规定的0x8100。
z Priority:用来表示802.1P的优先级。
该字段长度为3bit,相关介绍和应用请
参见本手册“QoS”部分的介绍。
z CFI:用来标识MAC地址是否以标准格式进行封装。
该字段长度为1bit,取值
为0表示MAC地址以标准格式进行封装,为1表示以非标准格式封装,缺省
取值为0。
z VLAN ID:用来标识该报文所属VLAN的编号。
该字段长度为12bit,取值范围为0~4095。
由于0和4095通常不使用,所以VLAN ID的取值范围一般为
1~4094。
交换机利用VLAN ID来识别报文所属的VLAN,当接收到的报文不携带VLAN Tag
时,交换机会为该报文封装带有接收端口缺省VLAN ID的VLAN Tag,将报文在接
收端口的缺省VLAN中进行传输。
有关端口缺省VLAN设置的内容,请参见1.2.2 部
分的介绍。
2. VLAN的MAC地址学习机制
交换机是根据报文的目的MAC地址对报文进行转发的,因此交换机维护了一种记
录MAC地址与端口对应关系的转发表来指导交换机进行转发,这个表称为MAC地
址转发表。
交换机将接收到的报文的源MAC地址以及接收端口记录到该表中,供
后续报文转发使用,这个记录过程称为MAC地址的学习过程。
第1章 VLAN简介Quidway S2000-HI系列以太网交换机操作手册
VLAN
在配置了VLAN后,交换机的MAC地址学习方式分为两种:
z SVL(Shared VLAN Learning,共享VLAN学习):交换机将所有VLAN中的端口学习到的MAC地址表项全部记录到一张共享的MAC地址转发表内,
从任意VLAN内的任意端口接收的报文都参照此表中的信息进行转发。
z IVL(Independent VLAN Learning,独立VLAN学习):交换机为每个VLAN 维护独立的MAC地址转发表。
由某个VLAN内的端口接收的报文,其源MAC
地址只被记录到该VLAN的MAC地址转发表中,且报文的转发只以该表中的
信息作为依据。
Quidway S2000-HI系列以太网交换机目前采用IVL方式进行MAC地址学习。
有关
MAC地址转发表的更多内容,请参见本手册“MAC地址转发表管理”部分的介绍。
1.1.4 VLAN接口
不同VLAN间的主机不能直接通信,需要通过路由器或三层交换机等网络层设备进
行转发,S2000-HI系列以太网交换机支持通过配置VLAN接口实现对报文进行三层
转发的功能。
VLAN接口是一种三层模式下的虚拟接口,主要用于实现VLAN间的三层互通,它
不作为物理实体存在于交换机上。
每个VLAN对应一个VLAN接口,该接口可以为
本VLAN内端口收到的报文根据其目的IP地址在网络层进行转发。
通常情况下,由
于VLAN能够隔离广播域,因此每个VLAN也对应一个IP网段,VLAN接口将作为
该网段的网关对需要跨网段转发的报文进行基于IP地址的三层转发。
说明:
Quidway S2000-HI系列以太网交换机只支持配置一个VLAN接口,且该接口对应
的VLAN需要先被配置为管理VLAN,详情请参见“配置管理VLAN”。
1.1.5 VLAN类型
根据划分方式的不同,可以将VLAN分为不同类型,下面列出了6种最常见的VLAN
类型:
z基于端口的VLAN
z基于MAC地址的VLAN
z基于协议的VLAN
z基于IP子网的VLAN
z基于策略的VLAN
z其它VLAN
Quidway S2000-HI系列以太网交换机操作手册
VLAN 第1章 VLAN简介
目前S2000-HI系列交换机支持基于端口的VLAN。
1.2 基于端口的VLAN
基于端口的VLAN是最简单的一种VLAN划分方法。
用户可以将设备上的端口划分
到不同的VLAN中,此后从某个端口接收的报文将只能在相应的VLAN内进行传输,
从而实现广播域的隔离和虚拟工作组的划分。
以太网交换机的端口链路类型可以分为三种:Access、Trunk、Hybrid。
这三种端口
在加入VLAN和对报文进行转发时会进行不同的处理。
基于端口的VLAN具有实现简单,易于管理的优点,适用于连接位置比较固定的用
户。
1.2.1 以太网端口的链路类型
S2000-HI系列以太网交换机支持的以太网端口链路类型有三种:
z Access类型:端口只能属于1个VLAN,一般用于交换机与终端用户之间的连接;
z Trunk类型:端口可以属于多个VLAN,可以接收和发送多个VLAN的报文,一般用于交换机之间的连接;
z Hybrid类型:端口可以属于多个VLAN,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。
说明:
Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不携带标签,而Trunk端口只允许缺
省VLAN的报文发送时不携带标签。
三种类型的端口可以共存在一台设备上,但Trunk端口和Hybrid端口之间不能直接
切换,只能先设为Access端口,再设置为其他类型端口。
例如:Trunk端口不能直
接被设置为Hybrid端口,只能先设为Access端口,再设置为Hybrid端口。
1.2.2 配置以太网端口的缺省VLAN ID
Access端口只能属于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端口可以属于多个VLAN,所以需要设置端口的缺省
VLAN ID。
将端口加入VLAN并指定了端口的缺省VLAN后,三类端口对报文的接收和发送会
有不同的处理方式,具体描述请参见表1-1、表1-2和表1-3。
第1章 VLAN简介
Quidway S2000-HI系列以太网交换机操作手册
VLAN 表1-1Access端口收发报文的处理
接收报文时的处理
当接收到的报文不带Tag时当接收到的报文带有Tag时
发送报文时的处理
接收该报文,并为报文添加缺省VLAN的Tag z当VLAN ID与缺省VLAN
ID相同时:接收该报文
z当VLAN ID与缺省VLAN
ID不同时:丢弃该报文
由于VLAN ID就是缺省VLAN
ID,不用设置,去掉Tag后发
送
表1-2Trunk端口收发报文的处理
接收报文时的处理
当接收到的报文不带Tag时当接收到的报文带有Tag时
发送报文时的处理
z当端口已经加入缺省VLAN时,为报文封装缺
省VLAN的Tag并转发z当端口没有加入缺省VLAN时,丢弃该报文z当VLAN ID是该端口允许
通过的VLAN ID时:接收
该报文
z当VLAN ID不是该端口允
许通过的VLAN ID时:丢
弃该报文
z当VLAN ID与缺省VLAN
ID相同时:去掉Tag,发
送该报文
z当VLAN ID与缺省VLAN
ID不同时:保持原有Tag,
发送该报文
表1-3
Hybrid端口收发报文的处理
接收报文时的处理
当接收到的报文不带Tag时当接收到的报文带有Tag时
发送报文时的处理
z当端口已经加入缺省
VLAN时,为报文封装缺
省VLAN的Tag并转发
z当端口没有加入缺省
VLAN时,丢弃该报文
z当VLAN ID是该端口允许
通过的VLAN ID时:接收
该报文
z当VLAN ID不是该端口允
许通过的VLAN ID时:丢
弃该报文
当报文中携带的VLAN ID是该
端口允许通过的VLAN ID时,
发送该报文,并可以通过port
hybrid vlan命令配置端口在
发送该VLAN(包括缺省
VLAN)的报文时是否携带Tag
注意:
建议将本端Hybrid端口或Trunk端口的缺省VLAN ID和相连的对端交换机的Hybrid
端口或Trunk端口的缺省VLAN ID配置为一致,否则端口可能无法正确转发报文。
1.2.3 将当前端口加入指定VLAN
用户可以将当前以太网端口加入到指定的VLAN中。
执行该配置以后,以太网端口
就可以转发指定VLAN的报文,从而实现本交换机上的VLAN与对端交换机上相同
VLAN的互通。
Access端口只能加入到1个VLAN中,Hybrid端口和Trunk端口可以加入到多个VLAN中。
说明:
在将Access端口或Hybrid端口加入到指定的VLAN前,指定的VLAN必须已经创建。
第2章 VLAN配置
2.1 VLAN配置
2.1.1 VLAN配置任务简介
表2-1VLAN配置任务简介
配置任务说明详细配置VLAN的基本配置必选 2.1.2
VLAN接口的基本配置可选 2.1.3
VLAN配置显示可选 2.1.4
2.1.2 VLAN的基本配置
表2-2VLAN的基本配置
操作命令说明
进入系统视图system-view -
批量创建多个VLAN vlan { vlan-id1 to
vlan-id2 | all }
可选
创建VLAN并进入VLAN视图vlan vlan-id
必选
缺省情况下,系统只有一个缺省VLAN
(VLAN1)
指定当前VLAN的名称name text 可选
缺省情况下,VLAN的名称为该VLAN的VLAN ID,例如“VLAN 0001”
指定当前VLAN的描述字符串description text
可选
缺省情况下,VLAN的描述字符串为该
VLAN的VLAN ID,例如“VLAN 0001”
第2章 VLAN配置Quidway S2000-HI系列以太网交换机操作手册
VLAN
注意:
z VLAN1是系统的缺省VLAN,无需创建,也不能删除。
z使用以上方法创建的是静态VLAN,交换机中还可以存在动态VLAN,是指通过GVRP功能注册的VLAN,详情请参见本手册“GVRP”部分的介绍。
z当使用vlan命令创建VLAN时,如果目标VLAN已经存在且是动态VLAN,交换机会自动将其转换为静态VLAN,同时输出提示信息。
2.1.3 VLAN接口的基本配置
1. 配置准备
配置VLAN接口之前,首先要创建对应的VLAN。
2. 配置步骤
表2-3VLAN接口的基本配置
操作命令说明
进入系统视图system-view -
创建VLAN接口并进入VLAN接口视图interface
Vlan-interface vlan-id
必选
缺省情况下,在交换机上不存在VLAN接
口
指定当前VLAN接口的描述字符串description text
可选
缺省情况下,VLAN接口的描述字符串为
该VLAN接口的接口名,例如
“Vlan-interface1 Interface”
将VLAN接口的管理状
态设置为关闭
shutdown
将VLAN接口的管理状态设置为打开undo shutdown
可选
缺省情况下,VLAN接口的管理状态为打
开,此时VLAN接口状态受VLAN中端
口状态的影响,即:当VLAN中所有以太
网端口状态为Down时,VLAN接口为
Down状态,即关闭状态;当VLAN中有
一个或一个以上的以太网端口处于Up状
态时,则VLAN接口处于Up状态
如果将VLAN接口的管理状态设置为关
闭,则VLAN接口的状态始终为
Administratively Down,不受VLAN中端
口状态的影响
说明:
z打开/关闭VLAN接口的操作对属于该VLAN的以太网端口的物理状态没有影响。
z S2000-HI系列交换机只能配置一个VLAN接口,而且该VLAN必须是管理VLAN,有关管理VLAN的详细介绍请参见本手册“配置管理VLAN”部分。
2.1.4 VLAN配置显示
完成上述配置后,在任意视图下执行display命令,可以显示配置VLAN后的运行
情况。
通过查看显示信息,用户可以验证配置的效果。
表2-4VLAN配置显示
操作命令说明
显示VLAN接口相关信息display interface
Vlan-interface [ vlan-id ]
显示VLAN相关信息display vlan [ vlan-id [ to
vlan-id ] | all | dynamic | static ]
display命令可以在任意视图
下执行
2.2 配置基于端口的VLAN
2.2.1 配置基于Access端口的VLAN
配置基于Access端口的VLAN有两种方法:一种是在VLAN视图下进行配置,一
种是在以太网端口视图下进行配置。
表2-5配置基于Access端口的VLAN(在VLAN视图下)
配置命令说明
进入系统视图system-view-
进入VLAN视图vlan vlan-id 必选
如果指定的VLAN不存在,则该命令先完成VLAN的创建,然后再进入该VLAN的视图
将指定Access端口加入到当前VLAN中port interface-list
必选
缺省情况下,系统将所有端
口都加入到VLAN1
表2-6配置基于Access端口的VLAN(在以太网端口视图下)操作命令说明进入系统视图system-view -
进入以太网端口视图interface interface-type interface-number
-
配置端口的链路类型为Access类型port link-type access
可选
缺省情况下,端口的链路类型
为Access类型
将当前Access端口加入到指定VLAN port access vlan vlan-id
可选
缺省情况下,所有Access端口
均属于且只属于VLAN1
说明:
在将Access端口加入到指定VLAN之前,要加入的VLAN必须已经存在。
2.2.2 配置基于Hybrid端口的VLAN
表2-7配置基于Hybrid端口的VLAN
操作命令说明进入系统视图system-view -
进入以太网端口视图interface interface-type interface-number
-
配置端口的链路类型为
Hybrid
port link-type hybrid必选
设置Hybrid端口的缺省VLAN ID port hybrid pvid vlan vlan-id
可选
Hybrid端口的缺省VLAN 为VLAN1
将当前Hybrid端口加入到指定VLAN port hybrid vlan vlan-id-list
{ tagged | untagged }
可选
缺省情况下,所有端口都属于
VLAN1
通过配置tagged或untagged参
数,用户可以设置Hybrid端口在转
发指定的VLAN报文时是否保留
VLAN Tag
2-4 华为所有和机密
说明:
z Trunk端口和Hybrid端口之间不能直接切换,只能先设为Access端口,再设置为其它类型端口。
例如:Trunk端口不能直接被设置为Hybrid端口,只能先设为
Access端口,再设置为Hybrid端口。
z在设置允许指定的VLAN通过Hybrid端口之前,允许通过的VLAN必须已经存在。
z本端设备Hybrid端口的缺省VLAN ID和相连的对端设备的Hybrid端口的缺省VLAN ID必须一致,否则报文将不能正确传输。
2.2.3 配置基于Trunk端口的VLAN
表2-8配置基于Trunk端口的VLAN
操作命令说明
进入系统视图system-view -
进入以太网端口视图interface interface-type interface-number
-
配置端口的链路类型为Trunk port link-type trunk 必选
设置Trunk端口的缺省VLAN ID port trunk pvid vlan vlan-id
可选
Trunk端口的缺省VLAN为
VLAN1
将当前Trunk端口加入到指定的VLAN port trunk permit vlan
{ vlan-id-list | all }
可选
缺省情况下,所有端口都属于
VLAN1
说明:
z Trunk端口和Hybrid端口之间不能直接切换,只能先设为Access端口,再设置为其它类型端口。
例如:Trunk端口不能直接被设置为Hybrid端口,只能先设为
Access端口,再设置为Hybrid端口。
z本端设备Trunk端口的缺省VLAN ID和相连的对端设备的Trunk端口的缺省VLAN ID必须一致,否则本端缺省VLAN的报文将不能正确传输至对端。
2.2.4 基于端口的VLAN配置显示
完成上述配置后,在任意视图下执行display命令,可以显示配置系统中当前存在
的Trunk和Hybrid端口。
2-6
华为所有和机密
表2-9 VLAN 配置显示
操作
命令
说明
显示系统当前存在的指定类型的端口
display port { hybrid | trunk }
display 命令可以在任意视图下执行
2.2.5 基于端口的VLAN 典型配置举例
1. 组网需求
z
如图2-1所示,Switch A 和Switch B 各自连接了一台服务器和一台工作站。
z
为保证服务器的数据安全,需要将两台服务器划分到VLAN101中,并配置描述字符为“DMZ ”,工作站划分到VLAN201中。
z
各VLAN 内的设备之间可以互相通信,但跨VLAN 的工作站与服务器之间不能直接通信。
2. 组网图
图2-1 VLAN 配置示例图
3. 配置步骤
z
配置Switch A
# 创建VLAN101,并配置VLAN101的描述字符串为“DMZ ”,将端口Ethernet1/0/1加入到VLAN101。
<SwitchA> system-view [SwitchA] vlan 101
[SwitchA-vlan101] description DMZ [SwitchA-vlan101] port Ethernet 1/0/1 [SwitchA-vlan101] quit
# 创建VLAN201,将端口Ethernet1/0/2加入到VLAN201。
[SwitchA] vlan 201
[SwitchA-vlan201] port Ethernet 1/0/2
[SwitchA-vlan201] quit
z配置Switch B
# 创建VLAN101,并配置VLAN101的描述字符串为“DMZ”,将端口Ethernet1/0/11
加入到VLAN101。
<SwitchB> system-view
[SwitchB] vlan 101
[SwitchB-vlan101] description DMZ
[SwitchB-vlan101] port Ethernet 1/0/11
[SwitchB-vlan101] quit
# 创建VLAN201,将端口Ethernet1/0/12加入到VLAN201。
[SwitchB] vlan 201
[SwitchB-vlan201] port Ethernet 1/0/12
[SwitchB-vlan201] quit
z配置Switch A和Switch B之间的链路
由于Switch A和Switch B之间的链路需要同时传输VLAN101和VLAN201的数据,
所以可以配置两端的端口为Trunk端口,且允许这两个VLAN的报文通过。
# 配置Switch A的Ethernet1/0/3端口
[SwitchA] interface Ethernet 1/0/3
[SwitchA-Ethernet1/0/3] port link-type trunk
[SwitchA-Ethernet1/0/3] port trunk permit vlan 101
[SwitchA-Ethernet1/0/3] port trunk permit vlan 201
# 配置Switch B的Ethernet1/0/10端口
[SwitchB] interface Ethernet 1/0/10
[SwitchB-Ethernet1/0/10] port link-type trunk
[SwitchB-Ethernet1/0/10] port trunk permit vlan 101
[SwitchB-Ethernet1/0/10] port trunk permit vlan 201
2.2.6 以太网端口排错
故障现象:配置端口的缺省VLAN ID不成功。
故障排除:可以按照如下步骤进行。
z使用display interface或display port命令检查该端口是否为Trunk端口或Hybrid端口。
z如果不是,则应先将其配置成Trunk端口或Hybrid端口。
接着再配置端口的缺省VLAN ID。
说明:
有关display interface命令的介绍和使用方法,请参见“端口基本配置”。
2-8 华为所有和机密。