網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)課件第3章

三、虛擬局域網(wǎng)與交換機(jī)浙江工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院黃重水目錄CONTENTSVLAN概述1VLAN中繼2VLAN間路由與VTP3冗余設(shè)計(jì)與生成樹協(xié)議4VLAN概述01PARTONE1、VLAN簡介

構(gòu)建VLAN之前構(gòu)建VLAN之后 -讓網(wǎng)絡(luò)管理員建立多組邏輯上聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備2、VLANVLAN優(yōu)點(diǎn) -安全 -成本降低

-性能提高 -廣播風(fēng)暴防范 -提高效率3、VLAN標(biāo)識(shí)4、VLAN的類型4.1VLAN的類型（1）網(wǎng)絡(luò)流量類型-IP電話網(wǎng)絡(luò)流量類型IP組播4.2VLAN的類型（2）網(wǎng)絡(luò)流量類型-普通數(shù)據(jù)4.3VLAN的類型（3）5、交換機(jī)端口成員資格模式VLAN交換機(jī)端口模式 -靜態(tài)VLAN－ -動(dòng)態(tài)VLAN-使用VMPS -語音VLAN6.1交換機(jī)端口模式交換機(jī)端口模式配置6.2交換機(jī)端口成員資格模式7、通過VLAN控制廣播域沒有VLAN時(shí)的網(wǎng)絡(luò)廣播8.1、通過VLAN控制廣播域劃分了VLAN的網(wǎng)絡(luò)廣播細(xì)分廣播域可以通過VLAN（在交換機(jī)上）也可以通過路由器完成。8.2通過VLAN控制廣播域通過交換機(jī)和路由器控制廣播域VLAN間通信8.3通過VLAN控制廣播域通過VLAN和第3層轉(zhuǎn)發(fā)來控制廣播域- 換機(jī)虛擬接口(SVI)技術(shù)允許第3層交換機(jī)在VLAN之間路由數(shù)據(jù)傳輸VLAN中繼02PARTTWO9、VLAN中繼VLAN中繼的定義-VLAN中繼可讓VLAN擴(kuò)展到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上-VLAN中繼不屬于具體某個(gè)VLAN10、VLAN中繼能解決什么問題？不使用VLAN中繼使用VLAN中繼11、VLAN中繼802.1Q幀標(biāo)記802.1Q封裝幀頭VLAN標(biāo)記字段詳細(xì)信息-VLAN標(biāo)記字段包含一個(gè)EtherType（以太類型）字段、一個(gè)標(biāo)記控制信息字段和FCS字段另類：ISL標(biāo)記12、VLAN中繼工作方式工作過程：1、PC1發(fā)送廣播給VLAN102、PC3發(fā)送廣播給VLAN303、S2給每個(gè)數(shù)據(jù)幀打標(biāo)4、S1和S2間的Trunk上傳輸打標(biāo)幀且發(fā)送到相應(yīng)的VLAN10和VLAN30的端口5、S1和S3間的Trunk上傳輸打標(biāo)幀6、S3把非打標(biāo)數(shù)據(jù)幀發(fā)送到正確端口上13、配置VLANs和中繼創(chuàng)建VLAN靜態(tài)分配端口檢驗(yàn)配置交換機(jī)間連接啟用中繼檢驗(yàn)中繼配置13.1、配置VLAN添加VLAN-命令13.2配置VLAN檢驗(yàn)13.2、接口分配VLAN13.3、檢驗(yàn)接口配置VLAN分配交換機(jī)端口-驗(yàn)證配置：13.4其他方式檢驗(yàn)管理VLAN13.5移除VLAN-使用命令：novlanvlan-iddeleteflash:vlan.dat注：刪除VLAN之前，務(wù)必先將所有的成員端口重新分配給其它VLAN。在刪除VLAN后，任何未轉(zhuǎn)移到活動(dòng)VLAN的端口都將無法與其它站點(diǎn)通信。13.6配置中繼配置802.1Q中繼-命令語句：-舉例：13.7、管理中繼配置重置中繼移除中繼VLAN間路由與VTP03PARTThree14、關(guān)于VLAN間路由每個(gè)VLAN都是獨(dú)立的廣播域，所以在默認(rèn)情況下，不同VLAN中的計(jì)算機(jī)之間無法通信。允許此類終端間通信的方法，稱為VLAN間路由。VLAN間路由定義的引入14.1傳統(tǒng)LAN與VLAN傳統(tǒng)上的LAN路由通過有多個(gè)物理接口的路由器實(shí)現(xiàn)。各接口必須連接到一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，并配置不同的子網(wǎng)。14.2單臂路由器定義是通過單個(gè)物理接口在網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)VLAN之間發(fā)送流量的路由器配置。14.3單臂路由器的引入路由器接口被配置為中繼鏈路，并以中繼模式連接到交換機(jī)端口。通過接收中繼接口上來自相鄰交換機(jī)的VLAN標(biāo)記流量，以及通過子接口在VLAN之間進(jìn)行內(nèi)部路由，路由器便可實(shí)現(xiàn)VLAN間路由。隨后，路由器會(huì)將發(fā)往目的VLAN的VLAN標(biāo)記流量從同一物理接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。14.4第3層功能的交換機(jī)14.5接口和子接口傳統(tǒng)路由，物理接口連接到唯一的VLAN，從而實(shí)現(xiàn)路由。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可將路由器用作網(wǎng)關(guān)子接口是基于軟件的虛擬接口，可分配到各物理接口。子接口配置有自己的IP地址、子網(wǎng)掩碼和唯一的VLAN分配，使單個(gè)物理接口可同屬于多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)。14.6沒有子接口時(shí)配置14.7有子接口時(shí)配置14.8接口VS子接口15、配置VLAN間路由1６、驗(yàn)證VLAN間路由配置17、配置單臂路由器VLAN間路由18、檢驗(yàn)配置單臂路由器19、測試單臂路由器VLAN間路由ping命令與tracert測試20、VTP?VLAN管理難題-VTP在網(wǎng)絡(luò)中管理VLAN和中繼-VTP是自動(dòng)學(xué)習(xí)VLAN和中繼的方法VTP（VLANTrunkingProtocol）：VLAN中繼協(xié)議，也被稱為虛擬局域網(wǎng)干道協(xié)議21、VTP優(yōu)點(diǎn)22、VTP要素-VTP域-VTP通告-VTP模式-VTP服務(wù)器-VTP客戶端-VTP透明-VTP修剪VTP域1VTP域223、默認(rèn)VTP配置VTP版本-TP有三個(gè)版本：第1版、第2版和第3版-在一個(gè)VTP域中僅允許使用一個(gè)VTP版本-默認(rèn)版本為VTP第1版24、默認(rèn)VTP配置狀態(tài)25、VTP域27、VTP域VTP域名傳播-域名傳播需要使用三個(gè)VTP要素：服務(wù)器、客戶端和通告-建議對(duì)域名配置功能啟用口令保護(hù)Domain=cisco1Domain=cisco1Domain=cisco128、VTP幀結(jié)構(gòu)29、VTP修訂號(hào)30、VTP各種通告VTP通告-總結(jié)通告-子集通告VTP通告請求通告當(dāng)向相同VTP域中的VTP服務(wù)器發(fā)送請求通告時(shí)，VTP服務(wù)器的響應(yīng)方式是：先發(fā)送總結(jié)通告，接著送出子集通告。當(dāng)發(fā)生以下情況時(shí)，將發(fā)送請求通告：VTP域名變動(dòng)交換機(jī)收到的總結(jié)通告包含比自身更高的配置修訂版號(hào)子集通告消息由于某些原因丟失交換機(jī)被重置30.1VTP通告VTP通告詳細(xì)信息總結(jié)通告30.2VTP通告子集通告30.3VTP通告請求通告31、VTP模式VTP模式概述32、VTP模式下作用802.1QTrunks33、VTP修剪修剪功能默認(rèn)為禁用啟動(dòng)vtp修剪使用命令：vtppruning33.1沒有VTP修剪VTP修剪的作用方式-沒有使用VTP修剪前33.2VTP修剪34、

檢驗(yàn)VTP修剪啟動(dòng)VTP修剪

案例拓?fù)洌?5.1、配置VTP服務(wù)端35.2、配置VTP客戶端35.3確認(rèn)VTP配置VTP步驟3－確認(rèn)和連接showVTPstatus:配置修訂版號(hào)已經(jīng)增加到6?，F(xiàn)有VLAN數(shù)量顯示為8，表明現(xiàn)在有三個(gè)新VLAN。域名已更改為cisco1。ShowVTPcounters:確認(rèn)已開始發(fā)送通告.36、在VTP服務(wù)器上管理VLAN案例拓?fù)洌喝哂嘣O(shè)計(jì)與生成樹協(xié)議04PARTFour37、鏈路環(huán)路有無必要？鏈路環(huán)路:可靠性？無序性？后果：廣播風(fēng)暴多重幀復(fù)制MAC地址表的不穩(wěn)定性38.1鏈路環(huán)路的不良后果廣播風(fēng)暴38.2鏈路環(huán)路的不良后果多重幀的復(fù)制的情況XY直接傳送XY經(jīng)過交換機(jī)傳送38.3鏈路環(huán)路的不良后果MAC表不穩(wěn)定的情況Y的MACY的MACPort1Port0交換機(jī)A39、冗余與冗余拓樸冗余：可靠性問題網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)（故障）設(shè)計(jì)冗余拓樸路徑到達(dá)不止一條40、生成樹協(xié)議述第2層鏈路管理協(xié)議DEC公司提出目的為了產(chǎn)生無環(huán)路拓樸升級(jí)的STP--RSTP協(xié)議41、

生成樹協(xié)議的術(shù)語：每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)根網(wǎng)橋（根交換）每個(gè)不是根網(wǎng)橋的網(wǎng)橋(非根網(wǎng)橋)有個(gè)根端口到根網(wǎng)橋的最低成本路徑每個(gè)網(wǎng)段（沖突域）有個(gè)指定端口到根網(wǎng)橋的最低成本路徑其他非指定端口不使用它42.1、生成樹運(yùn)作之選擇根網(wǎng)橋：BPDU網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元啟用STP協(xié)議后網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互相交換消息網(wǎng)橋BID優(yōu)先級(jí)與MAC地址42.2、生成樹運(yùn)作之狀態(tài)轉(zhuǎn)換阻塞狀態(tài) -不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),接收BPDU偵聽狀態(tài) -不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),偵聽數(shù)據(jù)幀選舉根網(wǎng)橋或確定各網(wǎng)段中的指定根端口.學(xué)習(xí)狀態(tài) -不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)地址構(gòu)建MAC表轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài) -轉(zhuǎn)發(fā)且學(xué)習(xí)禁止?fàn)顟B(tài) -什么也不做42.3生成樹運(yùn)作之指定端口的選舉43\生成樹協(xié)議STP：解決冗余鏈路STP：生成樹協(xié)議主要思想：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在備份鏈路時(shí)，只允許主鏈路激活，如果主鏈路失效，備份鏈路才會(huì)被打開STP協(xié)議的本質(zhì)利用圖論中的生成樹算法，在網(wǎng)絡(luò)的物