H3C VLAN 一些设置学习心得_h3cvlan配置

2020-02-28 学习培训心得体会下载本文

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VLAN配置

1.1 VLAN简介

1.1.1 VLAN概述

以太网是一种基于CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Acce/Collision Detect，载波侦听多路访问/冲突检测)的共享通讯介质的数据网络通讯技术，当主机数目较多时会导致冲突严重，广播泛滥，性能显著下降甚至使网络不可用等问题。通过交换机实现LAN互联虽然可以解决冲突（Collision）严重的问题，但仍然不能隔离广播报文。在这种情况下出现了VLAN（Virtual Local Area Network）技术，这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑地LAN——VLAN，每个VLAN是一个广播域，VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样，而VLAN间则不能直接互通，这样，广播报文被限制在一个VLAN内，如下图所示。

VLAN的划分不受物理位置的限制：不在同一物理位置范围的主机可以属于同一个VLAN；一个VLAN包含的用户可以连接在同一个交换机上，也可以跨越交换机，甚至可以跨越路由器。

VLAN的优点如下：

（1）限制广播域。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。VLAN间的二层报文是相互隔离的，即一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信，如果不同VLAN要进行通信，则需通过路由器或三层交换机等三层设备。

（3）灵活构建虚拟工作组。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。

1.1.2 VLAN原理

要使网络设备能够分辨不同VLAN的报文，需要在报文中添加标识VLAN的字段。由于普通交换机工作在OSI模型的数据链路层，只能对报文的数据链路层封装进行识别。因此，如果添加识别字段，也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标识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地址之后封装的是上层协议的类型字段。如下图所示。

其中DA表示目的MAC地址，SA表示源MAC地址，Type表示报文所属协议类型。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。

如上图所示，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。

（1）TPID用来标识本数据帧是带有VLAN Tag的数据，长度为16bit，取值为0x8100。（2）Priority表示报文的802.1P优先级，长度为3bit。

（3）CFI字段标识MAC地址在不同的传输介质中是否以标准格式进行封装，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。

（4）VLAN ID标识该报文所属VLAN的编号，长度为12bit，取值范围为0——4095。由于0和4095为协议保留取值，所以VLAN ID的取值范围为1——4094。

网络设备利用VLAN ID来识别报文所属的VLAN，根据报文是否携带VLAN Tag以及携带的VLAN Tag值，来对报文进行处理。

1.1.3 VLAN的划分

VLAN根据划分方式不同可以分为不同类型，下面列出了6种最常见的VLAN类型：（1）基于端口的VLAN（2）基于MAC地址的VLAN（3）基于协议的VLAN（4）基于IP子网的VLAN（5）基于策略的VLAN（6）其他VLAN 1.2 配置VLAN基本属性

说明：

（1）VLAN1为系统缺省VLAN，用户不能手工创建和删除。（2）（3）（4）（5）

保留VLAN是系统为实现特定功能预留的VLAN，用户也不能手工创建和删除。不能通过undo vlan命令删除设备上动态学习到的VLAN 如果某个VLAN有相关的QoS策略配置，则不允许删除该VLAN 如果某个VLAN已经配置成远程镜像VLAN，则不能通过undo vlan命令删除该VLAN；只有先删除远程镜像VLAN的配置才能够删除这个VLAN。

1.3 配置VLAN接口基本属性

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，设备提供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设备上。每个VLAN对应一个VLAN接口，该VLAN接口可以为本VLAN内端口收到的报文进行网络层转发操作。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的报文进行基于IP地址的三层转发。

说明：

在创建VLAN接口之前，对应的VLAN必须已经存在，否则，将不能创建指定的VLAN接口。

1.4 配置基于端口的VLAN 1.4.1 基于端口的VLAN简介

基于端口划分VLAN是VLAN最简单，最有效的划分方法。它按照设备端口来定义VLAN成员，将指定端口加入到指定VLAN中之后，端口就可以转发指定VLAN的报文。

1.端口的链路类型

根据端口在转发报文时对Tag标签的不同处理方式，可将端口的链路类型分为三种：（1）Acce类型：端口只能属于1个VLAN，一般用户连接用户设备；

（2）Trunk类型：端口可以允许多个VLAN通过，可以接收和发送多个VLAN的报文，一般用于网络设备之间连接；

（3）Hybrid类型：端口可以允许多个VLAN通过，可以接收和发送多个VLAN的报文，可以用于网络设备之间连接，也可以用于连接用户设备。

Hybrid端口和Trunk端口的不同之处在于：

（1）Hybrid端口允许多个VLAN的报文发送时不带Tag标签；（2）Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不带Tag标签。

2．缺省VLAN 除了可以设置端口允许通过的VLAN，还可以设置端口的缺省VLAN。在缺省情况下，所有端口的缺省VLAN均为VLAN1，但用户可以根据需要进行配置。

（1）Acce端口的缺省VLAN就是它所在的VLAN，不能配置。

（2）Trunk端口和Hybrid端口可以允许多个VLAN通过，能够配置缺省VLAN。（3）当执行undo vlan命令删除的VLAN是某个端口的缺省VLAN时，对Acce端口，端口的缺省VLAN会恢复到VLAN1；对Trunk或Hybrid端口，端口的缺省VLAN配置不会改变，即它们可以使用已经不存在的VLAN作为缺省VLAN。

在配置了端口链路类型和缺省VLAN后，端口对报文的接收和发送的处理有几种不同情况，具体情况，请看下表。

1.4.2 配置基于Acce端口的VLAN 配置基于Acce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/端口组视图下进行配置。

在VLAN视图下：

在以太网端口视图/端口组视图下：

说明：

在将Acce端口加入到指定VLAN之前，要加入的VLAN必须已经存在。

1.4.3 配置基于Trunk端口的VLAN Trunk端口可以允许多个VLAN通过，只能在以太网端口端图/端口组视图下进行配置。

说明：

（1）Trunk端口和Hybrid端口之间不能直接切换，只能先设为Acce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Acce端口，再设置为Hybrid端口。

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，否则本段缺省VLAN的报文将不能正确传输至对端。（2）

1.4.4 配置基于Hybrid端口的VLAN Hybrid端口可以允许多个VLAN通过，只能在以太网端口视图/端口组视图下进行配置。

说明：

（2）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。（3）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。

1.5 配置基于MAC的VLAN 1.5.1 基于MAC的VLAN简介

基于MAC划分VLAN是VLAN的另一种划分方法。它按照报文的源MAC地址来定义VLAN成员，将指定报文加入该VLAN的tag后发送。该功能通常会和安全（比如802.1X）技术联合使用，以实现终端的安全、灵活接入。

1.MAC VLAN的实现机制

如果端口采用基于MAC地址划分VLAN的机制，则当端口收到报文时，采用以下方法处理：

（1）当收到的报文为untagged报文时，会以报文的源MAC为根据去匹配MAC-VLAN表项。如果匹配成功，则按照匹配到的VLAN ID和优先级进行转发；如果匹配失败，则按其它匹配原则进行匹配。

（2）当收到的报文为tagged报文时，处理方式和基于端口的VLAN一样；如果端口允许携带该VLAN标记的报文通过，则正常转发；如果不允许，则丢弃该报文。

2.MAC VLAN的配置方式

基于MAC地址的VLAN可以通过如下两种方式来进行配置：

（1）通过命令行静态配置。用户通过命令行来配置MAC地址和VLAN的关联关系。（2）通过认证服务器来自动配置（即VLAN下发）。设备根据认证服务器提供的信息，动态创建MAC地址和VLAN的关联关系。如果用户下线，系统将自动删除该对应关系。该方式下（只）需要在认证服务器上配置MAC地址和VLAN的关联。

MAC-VLAN表项可以同时支持两种配置方式，即在本地设备和认证服务器上都进行了配置，但是这两种配置必须一致配置才能生效；如果不一致的话，则先执行的配置生效。

1.5.2 配置基于MAC的VLAN 基于MAC的VLAN功能只能在Hybrid端口配置。

1.6 配置基于协议的VLAN 1.6.1 基于协议的VLAN简介

说明：

基于协议的VLAN只对Hybrid端口配置才有效。

基于协议的VLAN是根据端口接收到的报文所属的协议（族）类型及封装格式来给报文分配不同的VLAN ID。可用来划分VLAN的协议有IP、IPX、AppleTalk(AT)，封装格式有Ethernet II、802.3 raw、802.2LLC、802.2 SNAP等。

协议VLAN由协议模板定义，协议模板由“封装格式+协议类型”确定。在一个端口上，可以同时关联多个协议模板。当端口和协议VLAN关联后，对于从端口接收到untagged报文（没有携带VLAN标记的报文）会做如下处理：

（1）如果报文匹配协议模板，则给报文打上由该协议模板定义的协议VLAN的VLAN ID；（2）如果报文没有匹配协议模板，则给报文打上端口的缺省VLAN ID。

对于端口接收到的tagged报文（携带VLAN标记的报文），处理方式和基于端口的VLAN一样；如果端口允许携带该VLAN标记的报文通过，则正常转发；如果不允许，则丢弃该报文。此特性主要应用于将网络中提供的服务类型与VLAN相绑定，方便管理和维护。

1.6.2 配置基于协议的VLAN

1.7 配置基于IP子网的VLAN 1.7.1 基于IP子网的VLAN简介

基于IP子网的VLAN是根据报文源IP地址及子网掩码来进行划分的。设备从端口接收到untagged报文后，会根据报文的源地址来确定报文所属的VLAN，然后将报文自动划分到指定VLAN中传输。此特性主要用于将指定网段或IP地址发出的报文在指定的VLAN中传送。