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第04章8021Q配置
第4章802.1Q配置
802.1q
VLAN(VirtualLocalAreaNetwork),是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的IEEE802.1Q协议标准草案。
VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟LAN,即VLAN),每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机,由于VLAN是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个计算机无须被放置在同一个物理空间里,即这些计算机不一定属于同一个物理LAN网段。
VLAN的优势在于VLAN内部的广播和单播流量不会被转发到其它VLAN中,从而有助于控制网络流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络安全性.
本章主要描述如何配置迈普系列路由器通过以太口把划分了VLAN(VirtualLAN)的局域网连接到外网上,并保持局域网内VLAN设置的功能。
本章主要内容:
●802.1Q协议简介
●802.1Q配置原理
●802.1Q配置命令
●802.1Q配置实例
4.1802.1Q协议简介
802.1Q标准定义了交换式以太网的关键技术—VLAN(VirtualLAN)的原理以及如何实现。
VLAN用于实现数据链路层上广播域的隔离,以及更为方便、有效地对交换式以太网进行扩展和管理。
支持802.1Q标准的路由器主要是用作单臂路由器与交换机连接来解决VLAN之间的通信,以及在数据链路层上对广播域进行隔离。
DA
SA
Type
Data
CRC
标准以太网帧格式
DA
SA
Tag
Type
Data
CRC
0x8100
Priority
CFI
VLANID
IEEE802.1Q标准帧格式
字段解释:
DA:
目的MAC地址
SA:
源MAC地址
Type:
协议类型
Data:
帧中所携带的用户数据
CRC:
校验和
CFI:
规范格式指示符
Priority:
用户优先级
VLANID:
用来表示一个VLAN的ID号
与标准的以太网帧相比,802.1Q协议加入了Tag字段,加入Tag的目的是为了携带VLAN的信息,表明这个数据帧属于哪个VLAN,以确定数据帧的属性。
4.2802.1Q配置原理
802.1Q协议将网络中的设备都加上VLANID号,VLAN的隔离的原理是802.1Q数据帧中Tag字段中的VLANID值相同的设备可以互相通信,不是相同VLANID的设备不能互相通信(如果不包含在同一VLAN组中)。
本节主要内容:
●配置VLAN的作用
●单臂路由
●子网隔离
4.2.1配置VLAN的作用
支持802.1Q的以太网中,可以将以太网划分成多个子网,每个子网对应一个VLAN(如图4-1)。
数据帧流过交换机时,按照802.1Q标准定义的帧格式重新进行了封装,增加了一个称之为VLAN标签(Tag)的内容,在标签中对此帧所属于的VLAN进行了描述。
当路由器的以太口接收到此数据帧时,根据所携带的标签来判断这个数据帧应该属于哪个VLAN,并与接收接口所对应的VLAN进行比较。
如果接收接口和数据帧属于同一个VLAN,接口则接收此帧,否则将此帧丢弃。
同样,路由器在发送数据帧时,也按照802.1Q标准帧格式封装一个标签,这个标签中指明的VLAN与发送接口所对应的VLAN相同。
因此,通过VLAN这种方式在数据链路层上实现了数据帧的隔离,也就是说,在数据链路层上,同一个VLAN中的设备可以任意通信,不同VLAN间不能通信。
如果VLAN间需要通信,则必须经过三层路由,这个功能由路由器来完成。
4.2.2单臂路由
为了实现VLAN之间的路由,最为简单的方法是在路由器和交换机之间使用多个连接,即一个路由器以太口和交换机的一个端口连接,代表一个VLAN,这样做很简单,但没有有效地利用路由器的接口,所以不是一个理想情况。
通过单臂路由来充分利用路由器的接口。
通过下图来解释什么是单臂路由。
交换机被配置成两个VLAN:
VLAN1和VLAN2。
端口8配置为一个中继端口,也就是说端口8属于VLAN1和VLAN2。
在路由器的一个快速以太口上配置两个子接口,每个子接口被配置到一个独立的IP子网上,并为每个子接口封装一个VLANID,分别对应VLAN1和VLAN2。
图4-1单臂路由
因此,交换机中VLAN1或VLAN2的数据流可以通过中继端口8到达路由器子接口f0.1或f0.2,通过两个子接口实现两个VLAN之间的路由。
因为路由器只有一个物理接口同一个交换机端口相连接,所以这种路由器有一种别名:
单臂路由器。
4.2.3网隔离
缺省情况下,只要配置了两个子接口以及它们相应的VLAN,这两个VLAN之间便可以通过路由实现相互间的通信。
但是在某些应用场合下,我们不希望VLAN之间相互通信。
解决的方法是在上面单臂路由的配置基础上,再创建访问列表,来过滤两个VLAN间的通信,并且将访问列表应用到VLAN的相应子接口上。
4.3802.1Q配置命令
在迈普系列路由器上只有以太口的子接口(1-1023)可以封装802.1Q协议,每个子接口可以任意配置VLANID号(1-4094)。
在迈普路由器上使用802.1Q协议基本配置命令描述如下:
命令
描述
配置模式
interface[fastethernet|gigaethernet]interfaceunitnumber[.sub-unitnumber]
*创建快速以太接口或千兆以太接口的子接口
config
encapsulationdot1qvlanid[native]
*设置封装为802.1Q协议,并配置该接口的VLANID(native:
将配置的VLAN设定为NativeVLAN)
config-if-××
Shutdown
关闭该子接口
config-if-××
noshutdown
重新启用该子接口
config-if-××
ipaddressunicastaddressnetworkmask
*设置子接口网络地址和掩码
config-if-××
ipaccess-group{IPaccesslist|Access-listname}{in|out}
*在此子接口上应用访问列表
config-if-××
注:
1、命令描述前带“*”符号的表示该命令有配置实例详细说明。
2、配置模式指可以执行该配置命令的模式,如:
config、config-if-××(接口名)、config-××(协议名称)等。
详细配置命令如下:
⏹interface[fastethernet|gigaethernet]
为了能够封装802.1Q协议,首先需要创建以太口子接口,使用该命令;否则使用该命令的no格式来禁止。
interface[fastethernet|gigaethernet]0.?
nointerface[fastethernet|gigaethernet]0.?
命令
描述
[0-1023]
子接口号
【缺省情况】未定义
注:
fastethernet0.0和gigaethernet0.0为主口,不能封装802.1Q协议。
子接口最多可以有1023个(在2600中最多可以有63个)。
⏹encapsulationdot1q
为了封装接口为802.1Q协议,使用该命令;否则使用shutdown来关闭此接口。
若需要重新启动此接口,使用noshutdown命令。
encapsulationdot1qvlanid[native]
shutdown
noshutdown
命令
描述
encapsulationdot1qvlanid[native]
在接口上封装802.1Q协议,并配置该接口的VLANID(native含义:
将配置的VLAN设定为NativeVLAN)
Shutdown
关闭此接口
noshutdown
重新启用此接口
【缺省情况】未定义
注:
子接口只能封装802.1Q协议,并且在创建子接口时并没有封装802.1Q协议,需要用户设置VLANID。
VLANID只能为1-4094。
⏹ip
为了ip层可以使用802.1Q协议,使用这两条命令;否则使用这两条命令的no格式来禁止。
其中,ipaddress命令用来配置接口的ip地址和掩码;而ipaccess-group用来配置应用访问列表。
ipaddressunicastaddressnetworkmask
noipaddressunicastaddressnetworkmask
ipaccess-group{IPaccesslist|Access-listname}{in|out}
noipaccess-group{IPaccesslist|Access-listname}{in|out}
命令
描述
addressunicastaddressnetworkmask
在子接口上配置此接口的IP地址和掩码
access-group{IPaccesslist|Access-listname}{in|out}
在此子接口上应用访问列表
【缺省情况】未定义
注:
子接口上配置的IP地址要与局域网中其它同一VLAN设备的IP地址在同一网段。
要使用单臂路由功能,还要禁止某些设备之间的通讯,就要在此子接口上应用访问列表。
4.4802.1Q配置实例
本节主要内容:
单臂路由器的典型应用
子网隔离的典型应用
配置信息及统计信息
4.4.1单臂路由器的典型应用
图4-2单臂路由示例
图解:
在本配置图例中,RouterMP2600的fastethernet接口与MP5124A的中继口相连,配置了两个以太口的子接口分别为fastethernet0.1和fastethernet0.2,VLANID分别为1和2。
MP5124A上设置了两个VLAN,VLANID为1的接口与左边的三台pc机相连,VLANID为2的接口与右边的三台pc机相连,中继端口包含了两VLAN组。
VLANID为1的VLAN组中的pc在1.1.1.0/24网段,VLANID为2的VLAN组中的pc在1.1.2.0/24网段,从而可以实现两个VLAN间的通信。
⏹参数配置:
(省略交换机的配置)
fastethernet0.1接口的配置:
命令
描述
router(config)#interfacefastethernet0.1
在路由器上创建fastethernet0.1子接口
router(config-if-fastethernet0.1)#encapsulationdot1q1
设置fastethernet0.1的VLANID号为1
router(config-if-fastethernet0.1)#ipaddress1.1.1.4255.255.255.0
设置fastethernet0.1的IP地址为1.1.1.4,24位子网掩码
fastethernet0.2接口的配置:
命令
描述
router(config)#interfacefastethernet0.2
在路由器上创建fastethernet0.2子接口
router(config-if
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