思科跨交換機VLAN的實現

由於實現了廣播域分隔，VLAN可以將廣播風暴控制在一個VLAN內部，劃分VLAN後，隨着廣播域的縮小，網絡中廣播包消耗的帶寬所佔的比例大大降低，網絡性能得到顯著的提高。

　　VLAN ( Virtual Local Area Networkd )

VLAN是在一個物理網絡上劃分出來的邏輯網絡。這個網絡對應與OSI模型的第二層網絡。

VLAN的劃分不受網絡端口的實際物理位置的限制;

VLAN有着和普通物理網絡同樣的屬性;

第二層的單播、廣播和多播幀在一個VLAN內轉發、擴散，而不會直接進入其他的VLAN之中。

交換機收到廣播幀後，只轉發到屬於統一vlan的其他端口

由於實現了廣播域分隔，VLAN可以將廣播風暴控制在一個VLAN內部，劃分VLAN後，隨着廣播域的縮小，網絡中廣播包消耗的帶寬所佔的比例大大降低，網絡性能得到顯著的提高;

不同的VLAN間的數據傳輸是通過第三層(網絡層)的路由來實現的，因此使用VLAN技術，結合數據鏈路層和網絡層的交換設備可搭建安全可靠的網絡;

同時，由於VLAN是邏輯的而不是物理的，因此在規劃網絡時可以避免地理位置的限制。

　　VLAN的劃分方法

基於端口的VLAN ( Port-Based )

基於協議的VLAN ( Protocol-Based )

基於MAC層分組的VLAN ( MAC-Layer Grouping )

基於網絡層分組的VLAN ( Network-Layer Grouping )

基於IP組播分組的VLAN ( IP Multicast Grouping )

基於策略的VLAN ( Policy-Based )

基於端口的靜態VLAN

基於端口的靜態VLAN是劃分虛擬局域網最簡單也是最有效的方法，它實際上是某些交換機端口的集合，網絡管理員只需要管理和配置交換機的端口，而不管交換機端口連接什麼設備。這種劃分VLAN的方法是根據以太網交換機的端口來劃分的，是目前業界定義VLAN最廣泛的方法。IEEE802.1Q規定了這種劃分VLAN的國際標準。

基於端口的VLAN在實現上包括兩個步驟：

1. 首先啟用VLAN(用VLAN ID標識);

2. 而後將交換機端口指定到相應VLAN下;

隔離的廣播域

基於端口的VLAN(Port VLAN)將交換機按端口的VLAN ID 指定實現了邏輯劃分，廣播域被限定在相同VLAN的端口集合中，不同VLAN間不能直接通信。當使用多台交換機分別配置VLAN後，可以使用Trunk(幹道)方式實現跨交換機的VLAN內部連通，交換機的Trunk端口不隸屬於某個VLAN， 而是可以承載所有VLAN的幀。

這種實現跨交換機的VLAN技術在早期使用幀過濾，而目前的國際標準規定採用幀標記。網絡管理的邏輯結構可以完全不受實際物理連接的限制，極大地提高了組網的靈活性。

　　何謂Trunk

所謂的Trunk是用來在不同的交換機之間進行連接，以保證在跨越多個交換機上建立的同一個VLAN的成員能夠相互通訊，其中交換機之間互聯用的端口就稱為Trunk端口。Trunk這個詞是幹線或者樹幹的意思，不過一般不翻譯，直接用原文。

注意：與一般的交換機級聯不同，Trunk是基於OSI第二層的。

在交換機之間或交換機與路由器之間，互相連接的端口上配置中繼模式(Trunk口是中繼口，同一端口傳輸不同VLAN信息的時候需要設置Trunk)，使得屬於不同VLAN的數據幀都可以通過這條中繼鏈路進行傳輸。

幀的格式分為兩種：

* ISL: Inter-Switch Link， 是Cisco交換機獨有的協議;

* IEEE 802.1Q：是國際標準協議，被幾乎所有的網絡設備生產商所共同支持;

默認條件下，Trunk上會轉發交換機上存在的所有VLAN的數據。

　　IEEE 802.1Q標準

IEEE 802.1Q使用4Byte的標記頭來定義Tag(標記)，Tag頭中包括2Byte的VPID(VLAN Protocol Identifier)和2Byte的'VCI(VLAN Control Information)。

基於802.1Q Tag VLAN 用VID來劃分不同VLAN，當數據幀通過交換機的時候，交換機根據數據幀中的Tag的VID信息來識別它們所在的VLAN(若幀中無Tag頭，則應用幀所通過端口的默認VID來識別它們所在的VLAN)。這使得所有屬於該VLAN的數據幀，不管是單播幀、組播幀還是廣播幀，都將被限制在該邏輯VLAN中傳輸。當使用多台交換機分別配置VLAN後，可以使用Trunk方式實現跨交換機的VLAN內部連通，交換機的Trunk端口不隸屬於某個VLAN，而是可以承載所有VLAN的幀;

在VLAN配置中，我們可以使用switchport mode命令來指定一個二層接口(switch port)的模式，可以指定該接口為access port或者為trunk port(缺省為access)。

如果一個switch port的模式是access，則該接口只能為一個VLAN的成員，這種接口又稱為Port VLAN。

如果一個switch port的模式是trunk，則該接口可以是多個VLAN的成員，這種配置被稱為Tag VLAN。

Trunk接口默認可以傳輸本交換機支持的所有VLAN(1~4094)，但是也可以通過設置接口的許可VLAN列表來限制某些VLAN的流量不能通過這個Trunk口。

　　跨交換機的VLAN劃分實例

假設某企業的網絡中，計算機PC1和PC3屬於營銷部門，PC2和PC4屬於技術部門，PC1和PC2連接在S2126-1上，PC3和PC4連接在S2126-2上，而兩個部門要求互相隔離，本實驗的目的是實現跨兩台交換機將不同端口劃歸不同的VLAN。

步驟：

1. 在交換機S2126G-1上創建Vlan10，並將F0/1端口劃分到VLAN10中;

2. 在交換機S2126G-1上創建Vlan20，並將F0/2端口劃分到VLAN20中;

3. 在交換機S2126G-2上創建Vlan10，並將F0/1端口劃分到VLAN10中;

4. 在交換機S2126G-2上創建Vlan20，並將F0/1端口劃分到VLAN20中;

5. 把S2126G-1和S2126-2相連的端口F0/6定義為tag vlan模式;

6. 驗證PC1和PC3能相互通信，PC2和PC4能相互通信，但PC2和PC3不能相互通信;

關於端口的tag和untag：

1. 若一個端口下將有多個VLAN通過，那這個端口就要以tag方式加到各個VLAN裏;

2. 若一個端口下只有一個VLAN通過，那這個端口就可以使用untag方式加到這個VLAN裏;