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第 7 讲 虚拟局域网( 2 )

第 7 讲 虚拟局域网( 2 ). 3.3 VLAN 间的通信. 在一般的二层交换机组成的网络中, VLAN 实现了网络流量分割,不同的 VLAN 间不能通信。 要实现 VLAN 间的通信必须借助路由来实现。实现方法有: 利用路由器连接; 采用三层交换机。. 3.3.1 VLAN 间通信的方法. 1. 多交换机 VLAN 与路由器的连接. 172.10.0.0/16. 172.20.0.0/16. VLAN20. VLAN10. VLAN30. 172.30.0.0/16.

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第 7 讲 虚拟局域网( 2 )

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Presentation Transcript


  1. 第7讲 虚拟局域网(2)

  2. 3.3 VLAN间的通信 • 在一般的二层交换机组成的网络中,VLAN实现了网络流量分割,不同的VLAN间不能通信。 • 要实现VLAN间的通信必须借助路由来实现。实现方法有: • 利用路由器连接; • 采用三层交换机。

  3. 3.3.1 VLAN间通信的方法 1. 多交换机VLAN与路由器的连接 172.10.0.0/16 172.20.0.0/16 VLAN20 VLAN10 VLAN30 172.30.0.0/16 当有多个交换机组成多个VLAN时,路由器采用多个端口连接VLAN。并且在各端口上配置静态路由实现VLAN间的通信。它与一般的子网连接相同。

  4. 3.3.1 VLAN间通信的方法 2. 单交换机VLAN的路由器连接方式1:多条链路连接多个VLAN VLAN10 VLAN20 VLAN30 当有一个交换机组成多个VLAN时,路由器采用多个端口连接多个VLAN。右图的交换机有3个VLAN,那么交换机与路由器间就需要三个连接端口及线缆。这样在不同的线路上配置不同的子网地址及路由即可。但是需要太多的路由器接口,所以这种方法不实用。

  5. 3.3.1 VLAN间通信的方法 3. 单交换机VLAN的路由器连接方式2:一条链路连接多个VLAN 当有一个交换机组成多个VLAN时,路由器只采用一个端口连接多个VLAN。利用子接口技术(SubInterface)将所有VLAN的数据通过一个端口传输。 VLAN将交换机从逻辑上分割成了多台,因而用于VLAN间路由的路由器也必须拥有分别对应各个VLAN的虚接口(SVI)作为各个VLAN成员的网关。这样各个VLAN之间就可以利用路由器来实现数据交换。 VLAN10 VLAN20 VLAN30 Interface FA 1 Subinterface 1.1 Subinterface 1.2 Subinterface 1.3

  6. 3.3.2 利用路由器实现VLAN间的通信 • 单臂路由:使用IEEE 802.1Q来启动一个路由器上的子接口成为干道模式 ,实现VLAN之间的通信 F0/0 802.1Q Trunk FastEthernet 0/0 FastEthernet 0/0.1 FastEthernet 0/0.3 FastEthernet 0/0.2 VLAN 10 VLAN 20 VLAN 30

  7. 3.3.2 单臂路由的配置 Router(config)# Interfaceinterface-id Router(config-if)#no ip address Router(config-if)#exit Router(config)#interface fastethernetslot-number/interface-number.subinterface-number Ruijie(config-subif)#encapsulation dot1QVlanID Router(config-subif)#ip addressip-address mask

  8. 单臂路由配置举例 Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no ip address Router(config-if)#exit Router(config)#interface fastEthernet 0/0.10 Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10 Router(config-subif)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 Router(config-subif)#exit Router(config)#interface fastEthernet 0/0.20 Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 20 Router(config-subif)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 Router(config-subif)#exit Router(config)#interface fastEthernet 0/0.30 Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 30 Router(config-subif)#ip address 192.168.30.1 255.255.255.0 Router(config-subif)#end

  9. 检查单臂路由的配置 Router#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP B - BGP O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default Gateway of last resort is no set C 192.168.10.0/24 is directly connected, FastEthernet 0/0.10 C 192.168.10.1/32 is local host. C 192.168.20.0/24 is directly connected, FastEthernet 0/0.20 C 192.168.20.1/32 is local host. C 192.168.30.0/24 is directly connected, FastEthernet 0/0.30 C 192.168.30.1/32 is local host.

  10. 3.3.3 利用三层交换机配置VLAN间路由 • 单臂路由容易产生瓶颈 • 端口带宽小 • 转发速率低 • 采用三层交换机实现VLAN间的路由 • 内含交换机模块和路由器模块 • 使用ASIC硬件处理路由,可以实现高速路由。 • 路由与交换模块内部连接,可以确保大的带宽

  11. 3.3.4 使用三层交换机进行VLAN间路由 VLAN10 Network 172.16.10.3 VLAN20 Network 172.16.20.4 VLAN30 Network 172.16.30.5 • 三层交换机在功能上实现了VLAN的划分、VLAN内部的二层交换和VLAN间路由的功能。

  12. SVI端口 • VLAN的虚拟接口 (Switch virtual interface ,SVI ) • 路由端口,可设置IP地址 • 作为VLAN内主机的网关 SVI:VLAN 10 192.168.1.1 SVI:VLAN 20 192.168.2.1 VLAN 20 IP:192.168.2.10 VLAN 10 IP:192.168.1.10

  13. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法 使用三层交换机实现VLAN间通信: • 第一步:分别创建每个VLAN三层虚接口SVI端口,并分别配置IP地址: • Switch(config)# interface vlan <vlan> • Switch(config-if)# ip address <address> <netmask> • Switch(config-if)#no shutdown • 第二步:将交换机间的连接端口设置为Trunk口 • 第三步:将每个VLAN内主机的网关指定为本VLAN接口地址

  14. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 【试验目的】通过三层交换机实现VLAN间的相互通信。 【试验设备】1台S2126G(SA)、1台S3550(SB)。 【试验拓扑】:见下图 VLAN20 IP: 192.168.20.10 网关:192.168.20.254 PC2 VLAN10 IP: 192.168.10.30 网关:192.168.10.254 SA SB F0/15 PC2 F0/24 VLAN10 IP: 192.168.10.20 网关:192.168.10.254 F0/5 F0/24 F0/5 PC3 PC1

  15. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 • 试验步骤: • 第一步:在交换机SA上创建VLAN 10,并将0/5端口划分到VLAN 10中: • SA(config)# vlan 10 !创建VLAN 10 • SA(config-vlan)#name teacher !将VLAN 10命名为teacher • SA(config-vlan)#exit • SA(config)#interface fastethernet 0/5 • SA(config-if)#switchport access vlan 10 • !将0/5端口划分到VLAN 10 • 验证测试: • SA#show vlan id 10

  16. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 • 试验步骤(续): • 第二步:在交换机SA上创建VLAN 20,并将0/15端口划分到VLAN 20中: • SA(config)# vlan 20 • SA(config-vlan)#name student • SA(config-vlan)#exit • SA(config)#interface fastethernet 0/15 • SA(config-if)#switchport access vlan 20 • 验证测试: • SA#show vlan id 20

  17. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 • 试验步骤(续): • 第三步:在交换机SA与SB的连接端口(假如为0/24端口)上创建TAG VLAN: • SA(config)# interface fastethernet 0/24 • SA(config-if)#switchport mode trunk • 验证测试: • SA#show interface fastethernet 0/24 switchport

  18. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 • 试验步骤(续): • 第四步:在交换机SB上创建VLAN 10,并将0/5端口划分到VLAN 10中: • SB(config)# vlan 10 • SB(config-vlan)#name teacher • SB(config-vlan)#exit • SB(config)#interface fastethernet 0/5 • SB(config-if)#switchport access vlan 10 • 验证测试: • SB#show vlan id 10

  19. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 • 试验步骤(续): • 第五步:在交换机SB与SA的连接端口(假如为0/24端口)上创建TAG VLAN: • SB(config)# interface fastethernet 0/24 • SB(config-if)#switchport mode trunk • 验证测试: • SB#show interface fastethernet 0/24 switchport

  20. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 • 试验步骤(续): • 第六步:验证VLAN内可以通信,但VLAN间不能通信,即PC1与PC3可以通信,但PC2与PC3不能通信: • 在PC1的DOS模式下用ping命令验证: • C:\>ping 192.168.10.30 !在PC1下能够ping通PC3 • 在PC2的DOS模式下用ping命令验证: • C:\>ping 192.168.10.30 !在PC2下不能ping通PC3

  21. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 • 试验步骤(续): • 第七步:设置三层交换机VLAN间通信。在交换机SB上创建虚接口: • SB(config)# int vlan 10 !创建虚拟接口vlan 10 • SB(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0 • !配置虚拟接口vlan 10的地址为192.168.10.254 • SB(config-if)#exit • SB(config)# int vlan 20 !创建虚拟接口vlan 20 • SB(config-if)#ip address 192.168.20.254 255.255.255.0 • !配置虚拟接口vlan 10的地址为192.168.20.254

  22. 3.3.4 VLAN间通信的配置方法实例 • 试验步骤(续): • 第八步:验证VLAN内及VLAN间都能通信: • 将PC1和PC3的默认网关设置为192.168.10.254,将PC2的默认网关设置为:192.168.20.254 • 在PC1的DOS模式下用ping命令验证: • C:\>ping 192.168.10.30 !在PC1下能够ping通PC3 • 在PC2的DOS模式下用ping命令验证: • C:\>ping 192.168.10.30 !在PC2下能够ping通PC3 • 【注意事项】 • 两台交换机连接端口应为Trunk模式; • 验证PC的网关要设置正确。

  23. 课程议题 3.4 VLAN排错

  24. 常规局域网排错方法

  25. 常见故障举例 • 吞吐量很低:需要检查存在错误的类型,可能是网卡的故障 • 大量的帧RCS校验错误、长度小于64字节等:往往是端口之间双工不匹配,原因可能是设备之间的自动协商或是双方的连接错误所导致,可以下面的命令检查: • Switch(config-if)#duplex {auto | full | half}

  26. 常见故障举例 • VLAN内的主机不能和其他VLAN通信 ,原因可能是: • 主机上错误的网关、IP地址和子网掩码设置 • 主机所连接的端口被划分到了错误的VLAN • 交换机上的Trunk端口设置错误,例如缺省VLAN设置不匹配,允许的VLAN列表不正确等 • 路由器子接口或三层交换机SVI端口的IP地址和子网掩码设置错误 • 路由器或者三层交换机可能需要添加到达其他子网的路由

  27. VLAN错误排查方法 • 从低层(物理层)逐步向上排查,如端口和线缆无故障,则: • 检查主机的网络设置是否匹配和正确 • 通过show vlan命令,确定VLAN内的端口划分正确 • 通过show interface trunk命令,检查Trunk链路两端的Trunk设置是否匹配且正确 • 通过show interface命令,确定是否设置了正确的IP地址和子网掩码 • 通过show ip route命令,确定各个子网都能够正确出现在路由表中 • 通过show interface subinterface命令,检查路由器的子接口是否正确封装了802.1Q,并指定到了正确的VLAN • 通过show interface命令,检查主机和交换机端口的速度和双工设置是否匹配

  28. 课程回顾 • VLAN的概念 • VLAN的用途和优点 • VLAN的定义方法 • 802.1Q • 配置VLAN和Trunk • 利用路由器实现VLAN间的通信 • 利用三层交换机实现VLAN间的通信

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