干貨！弱電工程交換機(jī)VLAN基礎(chǔ)知識及配置實(shí)例趕緊收藏

1、Word文檔 干貨！弱電工程交換機(jī)VLAN基礎(chǔ)知識及配置實(shí)例，趕緊收藏！ 我們在做弱電工程的時(shí)候常常用到劃分Vlan，什么是Vlan呢？如何劃分呢？ 一、VLAN基礎(chǔ) VLAN的中文名為虛擬局域網(wǎng)，VLAN是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從規(guī)律上劃分成一個(gè)個(gè)不同的網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術(shù)。這一新興技術(shù)主要應(yīng)用于交換機(jī)和路由器中，但主流應(yīng)用還是在交換機(jī)之中。 一個(gè)VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會轉(zhuǎn)發(fā)到其他VLAN中，從而有助于掌握流量、削減設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的平安性。交換技術(shù)的進(jìn)展，也加快了新的交換技術(shù)（VLAN）的應(yīng)用速度。通過將企業(yè)網(wǎng)絡(luò)劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò)VLAN網(wǎng)段，可以強(qiáng)化

2、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)平安，掌握不必要的數(shù)據(jù)廣播。 在同一個(gè)VLAN中的工作站，不論它們實(shí)際與哪個(gè)交換機(jī)連接，它們之間的通訊就好象在單獨(dú)的交換機(jī)上一樣。同一個(gè)VLAN中的廣播只有VLAN中的成員才能聽到，而不會傳輸?shù)狡渌?VLAN中去，這樣可以很好的掌握不必要的廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。同時(shí)，若沒有路由的話，不同VLAN之間不能相互通訊，這樣增加了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中不同部門之間的平安性。 VLAN除了能將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)廣播域，從而有效地掌握廣播風(fēng)暴的發(fā)生，以及使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得特別敏捷的優(yōu)點(diǎn)外，還可以用于掌握網(wǎng)絡(luò)中不同部門、不同站點(diǎn)之間的相互訪問。 VLAN是為解決以太網(wǎng)的廣播問題和平安性而提出的一種協(xié)議，它在以太

3、網(wǎng)幀的基礎(chǔ)上增加了VLAN頭，用VLAN ID把用戶劃分為更小的工作組，限制不同工作組間的用戶互訪，每個(gè)工作組就是一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。虛擬局域網(wǎng)的好處是可以限制廣播范圍，并能夠形成虛擬工作組，動態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)。 二、VLAN的劃分方法 VLAN在交換機(jī)上的實(shí)現(xiàn)方法，可以大致劃分為六類: 1. 基于端口劃分的VLAN 這是最常應(yīng)用的一種VLAN劃分方法，應(yīng)用也最為廣泛、最有效，目前絕大多數(shù)VLAN協(xié)議的交換機(jī)都供應(yīng)這種VLAN配置方法。這種劃分VLAN的方法是依據(jù)以太網(wǎng)交換機(jī)的交換端口來劃分的，它是將VLAN交換機(jī)上的物理端口和VLAN交換機(jī)內(nèi)部的PVC（永久虛電路）端口分成若干個(gè)組，每個(gè)組構(gòu)成一個(gè)虛擬

4、網(wǎng)，相當(dāng)于一個(gè)單獨(dú)的VLAN交換機(jī)。 對于不同部門需要互訪時(shí)，可通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)，并協(xié)作基于MAC地址的端口過濾。對某站點(diǎn)的訪問路徑上最靠近該站點(diǎn)的交換機(jī)、路由交換機(jī)或路由器的相應(yīng)端口上，設(shè)定可通過的MAC地址集。這樣就可以防止非法入侵者從內(nèi)部盜用IP地址從其他可接入點(diǎn)入侵的可能。 從這種劃分方法本身我們可以看出，這種劃分的方法的優(yōu)點(diǎn)是定義VLAN成員時(shí)特別簡潔，只要將全部的端口都定義為相應(yīng)的VLAN組即可。適合于任何大小的網(wǎng)絡(luò)。它的缺點(diǎn)是假如某用戶離開了原來的端口，到了一個(gè)新的交換機(jī)的某個(gè)端口，必需重新定義。 2. 基于MAC地址劃分VLAN 這種劃分VLAN的方法是依據(jù)每個(gè)主機(jī)的MAC地址來

5、劃分，即對每個(gè)MAC地址的主機(jī)都配置他屬于哪個(gè)組，它實(shí)現(xiàn)的機(jī)制就是每一塊網(wǎng)卡都對應(yīng)唯一的 MAC地址，VLAN交換機(jī)跟蹤屬于VLAN MAC的地址。這種方式的VLAN允許網(wǎng)絡(luò)用戶從一個(gè)物理位置移動到另一個(gè)物理位置時(shí)，自動保留其所屬VLAN的成員身份。 由這種劃分的機(jī)制可以看出，這種VLAN的劃分方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是當(dāng)用戶物理位置移動時(shí)，即從一個(gè)交換機(jī)換到其他的交換機(jī)時(shí)，VLAN不用重新配置，由于它是基于用戶，而不是基于交換機(jī)的端口。這種方法的缺點(diǎn)是初始化時(shí)，全部的用戶都必需進(jìn)行配置，假如有幾百個(gè)甚至上千個(gè)用戶的話，配置是特別累的，所以這種劃分方法通常適用于小型局域網(wǎng)。而且這種劃分的方法也導(dǎo)致了交

6、換機(jī)執(zhí)行效率的降低，由于在每一個(gè)交換機(jī)的端口都可能存在許多個(gè)VLAN組的成員，保存了很多用戶的MAC地址，查詢起來相當(dāng)不簡單。另外，對于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網(wǎng)卡可能常常更換，這樣VLAN就必需常常配置。 3. 基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議劃分VLAN VLAN按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來劃分，可分為IP、IPX、DECnet、AppleTalk、Banyan等VLAN網(wǎng)絡(luò)。這種按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來組成的 VLAN，可使廣播域跨越多個(gè)VLAN交換機(jī)。這對于盼望針對詳細(xì)應(yīng)用和服務(wù)來組織用戶的網(wǎng)絡(luò)管理員來說是特別具有吸引力的。而且，用戶可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部自由移動，但其VLAN成員身份仍舊保留不變。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是用戶的物理

7、位置轉(zhuǎn)變了，不需要重新配置所屬的VLAN，而且可以依據(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN，這對網(wǎng)絡(luò)管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀標(biāo)簽來識別VLAN，這樣可以削減網(wǎng)絡(luò)的通信量。這種方法的缺點(diǎn)是效率低，由于檢查每一個(gè)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址是需要消耗處理時(shí)間的(相對于前面兩種方法)，一般的交換機(jī)芯片都可以自動檢查網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)禎頭，但要讓芯片能檢查IP幀頭，需要更高的技術(shù)，同時(shí)也更費(fèi)時(shí)。當(dāng)然，這與各個(gè)廠商的實(shí)現(xiàn)方法有關(guān)。 4. 依據(jù)IP組播劃分VLAN IP 組播實(shí)際上也是一種VLAN的定義，即認(rèn)為一個(gè)IP組播組就是一個(gè)VLAN。這種劃分的方法將VLAN擴(kuò)大到了廣域網(wǎng)，因此這種方法具有更大的敏

8、捷性，而且也很簡單通過路由器進(jìn)行擴(kuò)展，主要適合于不在同一地理范圍的局域網(wǎng)用戶組成一個(gè)VLAN，不適合局域網(wǎng)，主要是效率不高。 5. 按策略劃分VLAN 基于策略組成的VLAN能實(shí)現(xiàn)多種安排方法，包括VLAN交換機(jī)端口、MAC地址、IP地址、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議等。網(wǎng)絡(luò)管理人員可依據(jù)自己的管理模式和本單位的需求來打算選擇哪種類型的VLAN 。 6. 按用戶定義、非用戶授權(quán)劃分VLAN 基于用戶定義、非用戶授權(quán)來劃分VLAN，是指為了適應(yīng)特殊的VLAN網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)用戶的特殊要求來定義和設(shè)計(jì)VLAN，而且可以讓非VLAN群體用戶訪問VLAN，但是需要供應(yīng)用戶密碼，在得到VLAN管理的認(rèn)證后才可以加入一

9、個(gè)VLAN。 三、VLAN的優(yōu)越性 任何新技術(shù)要得到廣泛支持和應(yīng)用，確定存在一些關(guān)鍵優(yōu)勢，VLAN技術(shù)也一樣，它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1. 增加了網(wǎng)絡(luò)連接的敏捷性 借助VLAN技術(shù)，能將不同地點(diǎn)、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶組合在一起，形成一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，就像使用本地LAN一樣便利、敏捷、有效。VLAN可以降低移動或變更工作站地理位置的管理費(fèi)用，特殊是一些業(yè)務(wù)狀況有常常性變動的公司使用了VLAN后，這部分管理費(fèi)用大大降低。 2. 掌握網(wǎng)絡(luò)上的廣播 VLAN可以供應(yīng)建立防火墻的機(jī)制，防止交換網(wǎng)絡(luò)的過量廣播。使用VLAN，可以將某個(gè)交換端口或用戶賦于某一個(gè)特定的VLAN組，該VLAN組可以在一

10、個(gè)交換網(wǎng)中或跨接多個(gè)交換機(jī)， 在一個(gè)VLAN中的廣播不會送到VLAN之外。同樣，相鄰的端口不會收到其他VLAN產(chǎn)生的廣播。這樣可以削減廣播流量，釋放帶寬給用戶應(yīng)用，削減廣播的產(chǎn)生。 3. 增加網(wǎng)絡(luò)的平安性 由于一個(gè)VLAN就是一個(gè)單獨(dú)的廣播域，VLAN之間相互隔離，這大大提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率，確保了網(wǎng)絡(luò)的平安保密性。人們在LAN上常常傳送一些保密的、關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。保密的數(shù)據(jù)應(yīng) 供應(yīng)訪問掌握等平安手段。一個(gè)有效和簡單實(shí)現(xiàn)的方法是將網(wǎng)絡(luò)分段成幾個(gè)不同的廣播組，網(wǎng)絡(luò)管理員限制了VLAN中用戶的數(shù)量，禁止未經(jīng)允許而訪問VLAN中的應(yīng)用。交換端口可以基于應(yīng)用類型和訪問特權(quán)來進(jìn)行分組，被限制的應(yīng)用程序和資源

11、一般置于平安性VLAN中。 四、VLAN配置案例分析 某公司有100臺計(jì)算機(jī)左右，主要使用網(wǎng)絡(luò)的部門有：生產(chǎn)部(20)、財(cái)務(wù)部(15)、人事部(8)和信息中心(12)四大部分。 網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)為： 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中干部分采納3臺Catalyst 1900網(wǎng)管型交換機(jī)（分別命名為：Switch1、Switch2和Switch3，各交換機(jī)依據(jù)需要下接若干個(gè)集線器，主要用于非VLAN用戶，如行政文書、臨時(shí)用戶等）、一臺Cisco 2514路由器，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都通過路由器Cisco 2514與外部互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接。 所連的用戶主要分布于四個(gè)部分，即：生產(chǎn)部、財(cái)務(wù)部、信息中心和人事部。主要對這四個(gè)部分用戶單獨(dú)劃分VL

12、AN，以確保相應(yīng)部門網(wǎng)絡(luò)資源不被盜用或破壞。 現(xiàn)為了公司相應(yīng)部分網(wǎng)絡(luò)資源的平安性需要，特殊是對于像財(cái)務(wù)部、人事部這樣的敏感部門，其網(wǎng)絡(luò)上的信息不想讓太多人可以任憑進(jìn)出，于是公司采納了VLAN的方法來解決以上問題。 通過VLAN的劃分，可以把公司主要網(wǎng)絡(luò)劃分為：生產(chǎn)部、財(cái)務(wù)部、人事部和信息中心四個(gè)主要部分，對應(yīng)的VLAN組為為：Prod、Fina、Huma、Info，各VLAN組所對應(yīng)的網(wǎng)段如下表1所示。 注：之所以把交換機(jī)的VLAN號從2號開頭，那是由于交換機(jī)有一個(gè)默認(rèn)的VLAN，那就是1號VLAN，它包括全部連在該交換機(jī)上的用戶。 五、VALN的配置過程 VLAN的配置過程其實(shí)特別簡潔，只需

13、兩步： （1）為各VLAN組命名； （2）把相應(yīng)的VLAN對應(yīng)到相應(yīng)的交換機(jī)端口。 下面是詳細(xì)的配置過程： 第1步： 設(shè)置好超級終端，連接上1900交換機(jī)，通過超級終端配置交換機(jī)的VLAN，連接勝利后消失如下所示的主配置界面（交換機(jī)在此之前已完成了基本信息的配置）： 1 user(s) now active on Management Console. User Interface Menu M Menus K Command Line I IP Configuration Enter Selection: 【注】超級終端是利用Windows系統(tǒng)自帶的超級終端（Hypertrm）程序進(jìn)行的，詳

14、細(xì)參見有關(guān)資料。 第2步： 單擊K按鍵，選擇主界面菜單中K Command Line選項(xiàng)，進(jìn)入如下命令行配置界面： CLI session with the switch is open. To end the CLI session,enter Exit . 此時(shí)我們進(jìn)入了交換機(jī)的一般用戶模式，就象路由器一樣，這種模式只能查看現(xiàn)在的配置，不能更改配置，并且能夠使用的命令很有限。所以我們必需進(jìn)入特權(quán)模式。 第3步： 在上一步提示符下輸入進(jìn)入特權(quán)模式命令enable，進(jìn)入特權(quán)模式，命令格式為enable，此時(shí)就進(jìn)入了交換機(jī)配置的特權(quán)模式提示符： #config t Enter configura

15、tion commands,one perline.End with CNTL/Z (config)# 第4步： 為了平安和便利起見，我們分別給這3個(gè)Catalyst 1900交換機(jī)起個(gè)名字，并且設(shè)置特權(quán)模式的登陸密碼。下面僅以Switch1為例進(jìn)行介紹。配置代碼如下： (config)#hostname Switch1 Switch1(config)# enable password level 15XXXXXX Switch1(config)# 特權(quán)模式密碼必需是48位字符這，要留意，這里所輸入的密碼是以明文形式直接顯示的，要留意保密。交換機(jī)用 level 級別的大小來打算密碼的權(quán)限。Le

16、vel 1 是進(jìn)入命令行界面的密碼，也就是說，設(shè)置了 level 1 的密碼后，你下次連上交換機(jī)，并輸入 K 后，就會讓你輸入密碼，這個(gè)密碼就是 level 1 設(shè)置的密碼。而 level 15 是你輸入了enable命令后讓你輸入的特權(quán)模式密碼。 第5步： 設(shè)置VLAN名稱。因四個(gè)VLAN分屬于不同的交換機(jī)，VLAN命名的命令為vlanvlan號 name vlan名稱，在Switch1、Switch2、Switch3、交換機(jī)上配置2、3、4、5號VLAN的代碼為： Switch1 (config)#vlan 2 name Prod Switch2 (config)#vlan 3 name

17、Fina Switch3 (config)#vlan 4 name Huma Switch3 (config)#vlan 5 name Info 【注】以上配置是按表1規(guī)章進(jìn)行的。 第6步： 上一步我們對各交換機(jī)配置了VLAN組，現(xiàn)在要把這些VLAN對應(yīng)于表1所規(guī)定的交換機(jī)端口號。對應(yīng)端口號的命令是vlan-membership static/ dynamic VLAN號 。在這個(gè)命令中static(靜態(tài))和dynamic(動態(tài))安排方式兩者必需選擇一個(gè)，不過通常都是選擇static(靜態(tài))方式。 VLAN端口號應(yīng)用配置如下： （1）. 名為Switch1的交換機(jī)的VLAN端口號配置如下： S

18、witch1(config)#int e0/2 Switch1(config-if)#vlan-membership static 2 Switch1(config-if)#int e0/3 Switch1(config-if)#vlan-membership static 2 Switch1(config-if)#int e0/4 Switch1(config-if)#vlan-membership static 2 Switch1(config-if)#int e0/20 Switch(config-if)#vlan-membership static 2 Switch1(config-i

19、f)#int e0/21 Switch1(config-if)#vlan-membership static 2 Switch1(config-if)# 【注】int是nterface命令縮寫，是接口的意思。e0/3是ethernet 0/2的縮寫，代表交換機(jī)的0號模塊2號端口。 （2）. 名為Switch2的交換機(jī)的VLAN端口號配置如下： Switch2(config)#int e0/2 Switch2(config-if)#vlan-membership static 3 Switch2(config-if)#int e0/3 Switch2(config-if)#vlan-member

20、ship static 3 Switch2(config-if)#int e0/4 Switch2(config-if)#vlan-membership static 3 Switch2(config-if)#int e0/15 Switch2(config-if)#vlan-membership static 3 Switch2(config-if)#int e0/16 Switch2(config-if)#vlan-membership static 3 Switch2(config-if)# （3）. 名為Switch3的交換機(jī)的VLAN端口號配置如下(它包括兩個(gè)VLAN組的配置)，先看VLAN 4（Huma）的配置代碼： Switch3(config)#int e0/2 Switch3(config-if)#vlan-membership static 4 Switch3(config-if)#int e0/3 Switch3(config-if)#vlan-membership static 4 Switch3(config-if)#int e0/4 Switch3(