局域网VLAN划分

实验目的：

1：了解Vlan的概念及作用

2：了解交换机的Vlan接口类型

3：了解Vlan标签协议802.1Q

4：了解Vlan的实际应用

实验原理：

一：VLAN概述

VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。

划分Vlan的主要作用是隔离广播域。

下图即是广播域的模拟图：

如果整个网络只有一个广播域，那么一旦发出广播信息，就会传遍整个网络，并且对网络中的主机带来额外的负担。因此，需要分割广播域，在设计LAN时，需要注意如何才能有效地分割广播域。

下图是一个大的网络，体现了分割广播域的必要性。

下图是广播的影响：

以下是信息传递的一些协议：

ARP请求：建立IP地址和MAC地址的映射关系。

RIP：一种路由协议。

DHCP：用于自动设定IP地址的协议。

NetBEUI：Windows下使用的网络协议。

IPX：Novell Netware使用的网络协议。

这些协议在信息传递中都是很重要的。

分割网络可以通过路由器和VLAN来划分。这次我们只要讨论用VLAN如何划分。

二：Vlan的工作原理：

下图是VLAN单机工作图：

下图是跨交换机VLAN的工作：

下图是报文的类型：有两种，带标签的和不带标签的。

端口类型有Access和Trunk两种。

Access

发送不带标签的报文；

一般与pc、server相连时使用；

Trunk

发送带标签的报文；

一般用于交换机级联端口传递多组vlan信息时使用；

以下是VLAN 工作的总结：

交换机接收报文时需要判断报文在哪个vlan中转发

根据收到的报文属性判断

tag报文——按照tag中vid标识转发

untag报文——按照接收端口所在vlan转发

交换机发送报文时需要判断是否携带vid标记

根据发送端口的vlan属性判断

access端口——发送untag报文

trunk端口——发送tag报文

以下是VLAN的标准：

Access Ports

一个Access ports只属于一个VLAN

Access端口发送不带标签的报文

缺省所有端口都包含在vlan1中，且都是Access ports

Trunk ports

一个Trunk ports可以属于多个VLAN

Trunk ports通过发送带标签的报文来区别某一数据包

属于哪一VLAN

标签遵守IEEE802.1q协议标准

以下是VLAN的一个应用：

以下是实验要求：

1:一个HUB的所有端口是属于同一个广播域吗？是属于同一个冲突域吗？交换机呢？

答：一个HUB的所有端口是属于一个广播域的，HUB所有的端口都在同一个广播域和冲突域下，且HUB 只能转发数据；而交换机不能分割广播域，其每个端口属于不同的冲突域，即交换机可以分割冲突域。

2、能够在一条链路上承载多vlan的链路，叫什么链路？该链路上的数据和只能承载单个vlan的链路上的数据有什么不同？

答：能够在一条链路上承载多vlan的链路，叫trunk链路。它能在交换机和交换机或者交换机与路由之间进行多个vlan的数据传输。而只能承载单个vlan的链路的端口一般都是access口，这种端口能

够传输何种vlan完全取决于管理员对交换机的配置，但无论如何配置，该端口的链路都只能传输一种vlan。比如说把交换机上的f0/0口配置成access口，而把f0/0口放入vlan 2中那么该端口就只能传输vlan2的数据。

3、在星型网络里构造VLAN

构造图如下：

其中，设置了两个VLAN, PC0和PC2属于VLAN 1，VLAN号设置为我的学号21，PC1和PC3设置为VLAN 2，VLAN号为22.

下面表格即为各个主机的设置：

下面是使用PING命令对PC0和PC2进行PING的命令.由于是在同一个VLAN中因此可以PING通。

PC>ping 192.168.121.3

Pinging 192.168.121.3 with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.121.3: bytes=32 time=109ms TTL=128

Reply from 192.168.121.3: bytes=32 time=47ms TTL=128

Reply from 192.168.121.3: bytes=32 time=63ms TTL=128

Reply from 192.168.121.3: bytes=32 time=62ms TTL=128

Ping statistics for 192.168.121.3:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 47ms, Maximum = 109ms, Average = 70ms

下面是对PC0和PC1进行PING,由于没在同一个VLAN中，所以没PING通。

PC>ping 192.168.121.2

Pinging 192.168.121.2 with 32 bytes of data: