虚拟局域网配置实例详解 - 全文

　　虚拟局域网简介

　　虚拟局域网（VLAN）是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术，工作在OSI参考模型的第2层和第3层，一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。

　　VLAN的划分

　　根据端口来划分VLAN

　　许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如，一个交换机的1，2，3，4，5端口被定义为虚拟网AAA，同一交换机的6，7，8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯，并允许共享型网络的升级。但是，这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。

　　第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN，不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。

　　以交换机端口来划分网络成员，其配置过程简单明了。因此，从目前来看，这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。

　　根据MAC地址划分VLAN

　　这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分，即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置，所以，可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN，这种方法的缺点是初始化时，所有的用户都必须进行配置，如果有几百个甚至上千个用户的话，配置是非常累的。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低，因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员，这样就无法限制广播包了。另外，对于使用笔记本电脑的用户来说，他们的网卡可能经常更换，这样，VLAN就必须不停地配置。

　　根据网络层划分VLAN

　　这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型（如果支持多协议）划分的，虽然这种划分方法是根据网络地址，比如IP地址，但它不是路由，与网络层的路由毫无关系。

　　这种方法的优点是用户的物理位置改变了，不需要重新配置所属的VLAN，而且可以根据协议类型来划分VLAN，这对网络管理者来说很重要，还有，这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN，这样可以减少网络的通信量。

　　这种方法的缺点是效率低，因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的（相对于前面两种方法），一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网帧头，但要让芯片能检查IP帧头，需要更高的技术，同时也更费时。当然，这与各个厂商的实现方法有关。

　　根据IP组播划分VLAN

　　IP组播实际上也是一种VLAN的定义，即认为一个组播组就是一个VLAN，这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网，因此这种方法具有更大的灵活性，而且也很容易通过路由器进行扩展，当然这种方法不适合局域网，主要是效率不高。

　　基于规则的VLAN

　　也称为基于策略的VLAN。这是最灵活的VLAN划分方法，具有自动配置的能力，能够把相关的用户连成一体，在逻辑划分上称为“关系网络”。网络管理员只需在网管软件中确定划分VLAN的规则（或属性），那么当一个站点加入网络中时，将会被“感知”，并被自动地包含进正确的VLAN中。同时，对站点的移动和改变也可自动识别和跟踪。

　　采用这种方法，整个网络可以非常方便地通过路由器扩展网络规模。有的产品还支持一个端口上的主机分别属于不同的VLAN，这在交换机与共享式Hub共存的环境中显得尤为重要。自动配置VLAN时，交换机中软件自动检查进入交换机端口的广播信息的IP源地址，然后软件自动将这个端口分配给一个由IP子网映射成的VLAN。

　　按用户划分VLAN

　　基于用户定义、非用户授权来划分VLAN，是指为了适应特别的VLAN网络，根据具体的网络用户的特别要求来定义和设计VLAN，而且可以让非VLAN群体用户访问VLAN，但是需要提供用户密码，在得到VLAN管理的认证后才可以加入一个VLAN。

　　*以上划分VLAN的方式中，基于端口的VLAN端口方式建立在物理层上；MAC方式建立在数据链路层上；网络层和IP广播方式建立在第三层上。

　　VLAN的优点

　　广播风暴防范

　　限制网络上的广播，将网络划分为多个VLAN可减少参与广播风暴的设备数量。LAN分段可以防止广播风暴波及整个网络。VLAN可以提供建立防火墙的机制，防止交换网络的过量广播。使用VLAN，可以将某个交换端口或用户赋于某一个特定的VLAN组，该VLAN组可以在一个交换网中或跨接多个交换机，在一个VLAN中的广播不会送到VLAN之外。同样，相邻的端口不会收到其他VLAN产生的广播。这样可以减少广播流量，释放带宽给用户应用，减少广播的产生。

　　安全

　　增强局域网的安全性，含有敏感数据的用户组可与网络的其余部分隔离，从而降低泄露机密信息的可能性。不同VLAN内的报文在传输时是相互隔离的，即一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信，如果不同VLAN要进行通信，则需要通过路由器或三层交换机等三层设备。

　　成本降低

　　成本高昂的网络升级需求减少，现有带宽和上行链路的利用率更高，因此可节约成本。

　　性能提高

　　将第二层平面网络划分为多个逻辑工作组（广播域）可以减少网络上不必要的流量并提高性能。

　　提高IT员工效率

　　VLAN为网络管理带来了方便，因为有相似网络需求的用户将共享同一个VLAN。

　　应用管理

　　VLAN将用户和网络设备聚合到一起，以支持商业需求或地域上的需求。通过职能划分，项目管理或特殊应用的处理都变得十分方便，例如可以轻松管理教师的电子教学开发平台。此外，也很容易确定升级网络服务的影响范围。

　　增加网络连接的灵活性

　　借助VLAN技术，能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起，形成一个虚拟的网络环境，就像使用本地LAN一样方便、灵活、有效。VLAN可以降低移动或变更工作站地理位置的管理费用，特别是一些业务情况有经常性变动的公司使用了VLAN后，这部分管理费用大大降低。

　　组建VLAN的条件

　　VLAN是建立在物理网络基础上的一种逻辑子网，因此建立VLAN需要相应的支持VLAN技术的网络设备。当网络中的不同VLAN间进行相互通信时，需要路由的支持，这时就需要增加路由设备——要实现路由功能，既可采用路由器，也可采用三层交换机来完成，同时还严格限制了用户数量。

　　虚拟局域网（VLAN）配置实例

　　例一：

　　设备选用Catalyst5500交换机1台，安装WS-X5530-E3管理引擎，多块WS-X5225R及WS-X5302路由交换模块，WS-X5302被直接插入交换机，通过二个通道与系统背板上的VLAN相连，从用户角度看认为它是1个1接口的模块，此接口支持ISL。在交换机内划有3个虚拟网，分别名为default、qbw、rgw，通过WS-X5302实现虚拟网间路由。

　　以下加重下横线部分，如setsystemname5500C为需设置的命令。

　　设置如下：

　　Catalyst5500配置：

　　begin

　　setpassword$1$FMFQ$HfZR5DUszVHIRhrz4h6V70

　　setenablepass$1$FMFQ$HfZR5DUszVHIRhrz4h6V70

　　setpromptConsole》

　　setlength24default

　　setlogout20

　　setbannermotd^C^C

　　！

　　#system

　　setsystembaud9600

　　setsystemmodemdisable

　　setsystemname5500C

　　setsystemlocation

　　setsystemcontact

　　！

　　#ip

　　setinterfacesc0110.230.4.240255.255.255.010.230.4.255

　　setinterfacesc0up

　　setinterfacesl00.0.0.00.0.0.0

　　setinterfacesl0up

　　setarpagingtime1200

　　setipredirectenable

　　setipunreachableenable

　　setipfragmentationenable

　　setiproute0.0.0.010.230.4.151

　　setipaliasdefault0.0.0.0

　　！

　　#Commandalias

　　！

　　#vtp

　　setvtpdomainhne

　　setvtpmodeserver

　　setvtpv2disable

　　setvtppruningdisable

　　setvtppruneeligible2-1000

　　clearvtppruneeligible1001-1005

　　setvlan1namedefaulttypeethernetmtu1500said100001stateactive

　　setvlan777namergwtypeethernetmtu1500said100777stateactive

　　setvlan888nameqbwtypeethernetmtu1500said100888stateactive

　　setvlan1002namefddi-defaulttypefddimtu1500said101002stateactive

　　setvlan1004namefddinet-defaulttypefddinetmtu1500said101004stateactivebridge0x0stpieee

　　setvlan1005nametrnet-defaulttypetrbrfmtu1500said101005stateactivebridge0x0stpibm

　　setvlan1003nametoken-ring-defaulttypetrcrfmtu1500said101003stateactiveparent0ring0x0modesrbaremaxhop7stemaxhop7

　　！

　　#setbootcommand

　　setbootconfig-register0x102

　　setbootsystemflashbootflash:cat5000-sup3.4-3-1a.bin

　　！

　　#module1：2-port1000BaseLXSupervisor

　　setmodulename1

　　setvlan11/1-2

　　setportenable1/1-2

　　！

　　#module2：empty

　　！

　　#module3：24-port10/100BaseTXEthernet

　　setmodulename3

　　setmoduleenable3

　　setvlan13/1-22

　　setvlan7773/23

　　setvlan8883/24

　　settrunk3/1onisl1-1005

　　#module4empty

　　！

　　#module5empty

　　！

　　#module6：1-portRouteSwitch

　　setmodulename6

　　setportlevel6/1normal

　　setporttrap6/1disable

　　setportname6/1

　　setcdpenable6/1

　　setcdpinterval6/160

　　settrunk6/1onisl1-1005

　　！

　　#module7：24-port10/100BaseTXEthernet

　　setmodulename7

　　setmoduleenable7

　　setvlan17/1-22

　　setvlan8887/23-24

　　settrunk7/1onisl1-1005

　　settrunk7/2onisl1-1005

　　！

　　#module8empty

　　！

　　#module9empty

　　！

　　#module10：12-port100BaseFXMMEthernet

　　setmodulename10

　　setmoduleenable10

　　setvlan110/1-12

　　setportchannel10/1-4off

　　setportchannel10/5-8off

　　setportchannel10/9-12off

　　setportchannel10/1-2on

　　setportchannel10/3-4on

　　setportchannel10/5-6on

　　setportchannel10/7-8on

　　setportchannel10/9-10on

　　setportchannel10/11-12on

　　#module11empty

　　！

　　#module12empty

　　！

　　#module13empty

　　！

　　#switchportanalyzer

　　！setspan11/1bothinpktsdisable

　　setspandisable

　　！

　　#cam

　　setcamagingtime1-2，777，888，1003，1005300

　　end

　　5500C》（enable）

　　WS-X5302路由模块设置：

　　Router#writ

　　Buildingconfiguration.。。

　　Currentconfiguration：

　　！

　　version11.2

　　noservicepassword-encryption

　　noserviceudp-small-servers

　　noservicetcp-small-servers

　　！

　　hostnameRouter

　　！

　　enablesecret5$1$w1kK$AJK69fGOD7BqKhKcSNBf6.

　　！

　　ipsubnet-zero

　　！

　　interfaceVlan1

　　ipaddress10.230.2.56255.255.255.0

　　！

　　interfaceVlan777

　　ipaddress10.230.3.56255.255.255.0

　　！

　　interfaceVlan888

　　ipaddress10.230.4.56255.255.255.0

　　！

　　noipclassless

　　！

　　linecon0

　　lineaux0

　　linevty04

　　passwordrouter

　　login

　　！

　　end

　　Router#

　　例二：

　　交换设备仍选用Catalyst5500交换机1台，安装WS-X5530-E3管理引擎，多块WS-X5225R在交换机内划有3个虚拟网，分别名为default、qbw、rgw，通过Cisco3640路由器实现虚拟网间路由。交换机设置与例一类似。

　　路由器Cisco3640，配有一块NM-1FE-TX模块，此模块带有一个快速以太网接口可以支持ISL。Cisco3640快速以太网接口与交换机上的某一支持ISL的端口实现连接，如交换机第3槽第1个接口（3/1口）。

　　Router#writ

　　Buildingconfiguration.。。

　　Currentconfiguration：

　　！

　　version11.2

　　noservicepassword-encryption

　　noserviceudp-small-servers

　　noservicetcp-small-servers

　　！

　　hostnameRouter

　　！

　　enablesecret5$1$w1kK$AJK69fGOD7BqKhKcSNBf6.

　　！

　　ipsubnet-zero

　　！

　　interfaceFastEthernet1/0

　　！

　　interfaceFastEthernet1/0.1

　　encapsulationisl1

　　ipaddress10.230.2.56255.255.255.0

　　！

　　interfaceFastEthernet1/0.2

　　encapsulationisl777

　　ipaddress10.230.3.56255.255.255.0

　　！

　　interfaceFastEthernet1/0.3

　　encapsulationisl888

　　ipaddress10.230.4.56255.255.255.0

　　！

　　noipclassless

　　！

　　linecon0

　　lineaux0

　　linevty04

　　passwordrouter

　　login

　　！

　　end

　　Router#