【路由交换实验】VLAN

VLAN基础

1、VLAN

为什么要用vlan？用vlan隔离广播域

划分vlan的方法：

端口类型：

交换机的每个端口都有所属的vlan id，叫做PVID，最开始，缺省的情况下，所有端口都是被划分进vlan1的。

Trunk概念：

Q：不同vlan的帧，在同一根trunk链路上面跑，交换机怎么区分？
A：做标记，每种vlan的帧在trunk链路上跑的时候做不同的标记，交换机就可以认出来了。

802.1Q封装

VLAN间的路由：

将交换机和路由器之间的链路设置为trunk链路，但是路由器真正需要两个IP地址作为两个两个VLAN主机的默认网关，我们在路由器上创建两个子接口，G0/0/1.1和G0/0/1.2。给这两个逻辑的子接口配置两个IP地址，分别作为两个vlan的主机的默认网关。

三层交换机=一台二层交换机+一台三层路由器，所以三层交换机有了路由功能。
三层交换机的转发速度是硬件级别的，路由器的转发速度是软件级别的，因此三层交换机工作起来比路由器快几十倍。现在组网的时候三层交换机得到了广泛的应用。

VLAN的配置命令

在交换机上创建VLAN：

来看交换机用来连接用户主机的接口，我们一般配置为access接口：

port link-type access #接口设置为access模式

端口添加到vlan：

第一种方法是进入vlan2，再用port命令指定属于vlan2的接口有G0/0/7，这样就相当于将7号接口划分如vlan2.
第二种方法是进入5号接口，用命令port default vlan 3指明5号接口现在属于vlan3（个人比较常用）

给端口划分好vlan以后，也可以用display vlan查看

再来看设置trunk链路的命令：

port link-type trunk设置为trunk模式
port trunk allow-pass vlan 2 3 来指明这条trunk链路可以让vlan2和vlan3的帧通过

配置单臂路由：

第一行创建了vlan2和vlan3
第二行和第三行进入G0/0/1，设置为trunk接口，并且允许vlan2和vlan3通过
第四行和第五行，进入G0/0/2，设置为access接口，并且将该接口划分为vlan2
最后两行进入G0/0/3，设置为access接口，将该接口划分如vlan3

接下来看路由器的配置：

第一行：进入路由器的子接口 G0/0/1.1
第二行：指明封装的标准为dot1q，就是802.1Q，同时指明改子接口的端口vlan编号为vlan2
第三行：配置IP地址，改IP地址和VLAN2的主机处于同一个网段，作为vlan2的默认网关
第四行：使其能arp广播
后面的四条命令是类似的，用来配置子接口2

最后，看三层交换机实现vlan路由的配置

首先配置交换机A的vlan，设置接口为access接口，划分为对应的vlan，然后对于三层交换机，不是去配置接口的ip地址，也不是去配置子接口的ip地址，而是配置vlan接口的ip地址：

第一行：由于vlan2需要一个默认网关，我们就在交换机A上面进入vlan2接口
第二行：ip地址为192.168.2.254 24这个地址就是vlan2的主机A应该配置的默认网关地址

同理配置vlan3接口的IP地址，就可以实现vlan2和vlan3之间的路由

VLAN实验

实验1 划分VLAN

PC1和PC2通过二层交换机SW1相连，在未划分VLAN的时候，交换机所有的接口都默认处于vlan1，此时PC1和PC2只要配置好IP地址和子网掩码，连上交换机，他们之间就可以通信

下面我们想让OC1属于VLAN2，让PC2属于VLAN3，使用vlan来实现端口的隔离。

步骤1：在交换机上创建VLAN

[S1]vlan batch 2 3

步骤2：把端口划分到VLAN中

[S1]interface Ethernet 0/0/1
[S1-Ethernet0/0/1]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/1]port default vlan 2
[S1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[S1-Ethernet0/0/2]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/2]port default vlan 3

步骤3：实验验证

可以看到1号接口和二号接口分别属于vlan2和vlan3，所以pc1去ping pc2不通，实现了隔离

实验2 Trunk配置

我们看到PC1和PC3虽然连接的是不同的交换机，但是属于同一vlan2，现在vlan内的通信会跨越交换机S1和S2，因此需要在S1和S2之间配置trunk链路

步骤1：配置vlan（略过）
步骤2：配置trunk

步骤3：验证

可以看到三号口既属于vlan2又属于vlan3

如果想让PC1和PC4互通怎么办？
通过VLAN间的路由来实现。这就是接下来实验3和实验4的内容

实验3 单臂路由实现VLAN间的通信

假设某个企业有两个主要的部门，销售部和技术部，PC1是销售部，处于VLAN2，PC2是技术部，处于VLAN3，虽然两个部门处于不同的vlan上，但是他们还是有通信的需求的，我们在二层交换机右侧，伸出一只胳膊，连接一个三层的设备，路由器，通过单臂路由来实现vlan之间的通信

步骤1：在S1上划分VLAN

步骤2：交换机上配置trunk接口

步骤3：配置路由器的子接口

第一行：int g0/0/0.1 表示一号子接口
第二行：dot1q termination vid 2 表示该子接口承载vlan2 的流量
第三行：ip add 192.168.1.254 24 配置子接口IP地址，就是vlan2的网关
第四行：arp broadcast enable 放行arp广播，我们知道默认情况下，路由器是会丢弃全部的广播包的，但是在此场景需要路由器放行arp广播包。
后面四行是配置2号子接口，命令类似。

步骤4：实验验证

在PC1和PC2上配置好默认地址和网关，PC1的默认网关192.168.1.254，PC2为192.168.2.254

PC1和PC2能相互通信，我们利用单臂路由实现了两个部门的通信。

通过二层交换机的通信：他们处于同一个广播域，不安全
通过三层路由器的通信：处于不同的广播域，更加安全

实验4 三层交换机实现VLAN间的通信

两个部门处于不同vlan，但是他们不希望通过路由器来实现vlan间的通信，这时候，可以通过一台三层交换机来实现vlan间的通信。

请注意对比单臂路由，我们可以将三层交换机简单的理解为二层交换机+三层路由器

步骤1：在S1上划分vlan

步骤2：配置三层交换机：

vlanif=vlan interface
第一行：进入交换机vlan2的逻辑接口
第二行：配置IP地址，这个vlan2逻辑接口的IP地址就是VLAN2中所有主机的默认网关
第四行和第五行类似，配置VLAN3这个逻辑接口的IP地址，作为VLAN3所有主机的默认网关

三层交换机的配置比单臂路由的配置简洁

步骤3：实验验证

在PC1和PC2上配置IP地址和网关，PC1的网关指向192.168.1.254，PC2指向2.254

PC1能ping通PC2，三层交换机由于具有路由功能，其实也可以在三层交换机上查看路由表。

VLAN实验演示：

实验1 划分VLAN

给PC配置IP和子网掩码，不需要配置网关

配置好后PC1是可以ping通PC2的

接下来我们用VLAN实现端口隔离

1、在交换机上创建VLAN

[S1]vlan batch 2 3
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[S1]int e0/0/1
[S1-Ethernet0/0/1]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/1]port default vlan 2
[S1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[S1-Ethernet0/0/2]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/2]port default vlan 3

接下来使用PC1去ping PC2，是ping不通的

实验2 trunk的配置

1、配置PC的IP地址、子网掩码

2、划分VLAN

S1：

[S1]vlan batch 2 3
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[S1]int e0/0/1
[S1-Ethernet0/0/1]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/1]port default vlan 2
[S1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[S1-Ethernet0/0/2]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/2]port default vlan 3

SW2：

[S2]vlan batch 2 3
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[S2]int e0/0/1
[S2-Ethernet0/0/1]port link-type access
[S2-Ethernet0/0/1]port default vlan 2
[S2-Ethernet0/0/1]int e 0/0/2
[S2-Ethernet0/0/2]port link-type access
[S2-Ethernet0/0/2]port default vlan 3

3、配置trunk

SW1：

[S1]int e0/0/3
[S1-Ethernet0/0/3]port link-type trunk
[S1-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 2 3
[S1-Ethernet0/0/3]

SW2：

[S2-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[S2-Ethernet0/0/3]port link-type trunk
[S2-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 2 3

4、现在用同一个vlan是能通的

实验3 单臂路由实现VLAN间的通信

1、配置PC的子网掩码和IP地址

2、在交换机上划分vlan

[S1]vlan batch 2 3
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[S1]int e0/0/1
[S1-Ethernet0/0/1]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/1]port default vlan 2
[S1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[S1-Ethernet0/0/2]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/2]port default vlan 3

把E0/0/3设置为trunk接口

[S1-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[S1-Ethernet0/0/4]port link-type trunk
[S1-Ethernet0/0/4]port trunk allow-pass vlan 2 3

3、配置路由器

首先要进入接口，这里是g0/0/0，现在我们有两个vlan，所以我们在这个路由器上要用到两个子接口，先进入g0/0/0.1这个子接口

[R1]int g0/0/0.1
[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]dot1q termination vid 2 #来指明这个子接口用的是802.1q的封装，封装的tag标记是vlan2，也就是这个1号子接口是给vlan2用的
[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]ip add 192.168.1.254 24 #配一个ip地址，因为vlan2的网段是192.168.1.0，所以IP地址可以是这个网段的任意没有用过的IP地址，现在写的是254
[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]arp broadcast enable #放行arp广播

[R1-GigabitEthernet0/0/0.1]int g0/0/0.2
[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]dot1q termination vid 3
[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]ip add 192.168.2.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]arp broadcast enable
[R1-GigabitEthernet0/0/0.2]

现在单臂路由配置完成，接下来PC上有一个默认网关，我们要写上去，对应PC1而言，PC1的IP地址是192.168.1.1，它用的默认网关是一号子接口是1.254，PC2网关是2.254

默认网关什么意思呢？就是如果要去一个目的地，我自己无法直接通过二层交换送达的话，那我就把报文送给默认网关，让他帮我转发，所以默认网关一定是一个具有三层转发能力设备的IP地址

接下来测试：

本来PC1和PC2是不能通信的，但是添加了单臂路由以后，他们可以在路由器的帮助下实现vlan之间的通信：

实验4 三层交换机实现VLAN间的路由

1、配置PC的ip地址和子网掩码，默认网关应该写VLAN2和VLAN3的三层交换vlan2 和vlan3接口的IP地址。

2、配置三层交换机，划分vlan

[SW1]vlan batch 2 3
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 2
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 3

3、接下来配置三层交换机来实现vlan间的路由

是通过给vlan接口配IP地址实现的

[SW1]int vlanif2
[SW1-Vlanif2]ip add 192.168.1.254 24
[SW1-Vlanif2]
[SW1-Vlanif2]int vlanif3
[SW1-Vlanif3]ip add 192.168.2.254 24

现在已经可以通过三层交换机实现PC2和PC1之间跨vlan的通信了

在pc1去ping默认网关

三层交换机的命令比单臂路由的命令要简单！