二.VLAN TRUNK (VLAN 中继)
如上图所示,在实际的企业环境中,会有多台交换机共同作用,在每台交换机上都会根据部门划分VLAN,为了让处于不同交换机上的VLAN之间能够通信,因此我们使用中继(VLAN TRUNK)
VLAN TRUNK的作用:不同交换机上相同ID的VLAN相互通信,传输前加个标识,把标识的方法告诉对方。
1.链路的类型
在交换网络中,有两种类型的链路:接入链路和中继链路。
(1)接入链路
只是VLAN的成员,属于并且只属于一个VLAN的端口。这个端口不能从另外一个VLAN接收或发送信息,除非该信息经过了路由。接入链路通常链接客户机。
(2)中继链路
常用来将一台交换机连接到其他交换机或路由。
2.数据帧通过中继链路的过程
(1)连接在SW0上的VLAN 10的主机A发送数据帧给SW 1上的VLAN 10中的主机B,主机A发送普通的数据帧。
(2)交换机SW 0接收到这些数据帧后,根据接收到的数据帧的端口信息,得知此帧出于何处,并且查看MAC地址表,知道需要转发给SW 1,于是,SW 1就会在这些数据帧上打上VLAN的标记,也就是在数据帧中插入一个字段,将VLAN ID信息写入这个字段。
(3)SW 1接收到这些有VLAN ID标识的数据帧后,根据目标MAC地址,将数据帧转发给VLAN 10中的主机B。
3.VLAN的标识及两种封装类型
在以太网上实现中继,可使用两种封装类型:
IEEE802.1Q ISL(INTER SWITCH LINK)
(1)IEEE802.1Q工作原理及帧格式
802.1 Q是共有的标记方法,使用了一种内部标记机制。内部意味着标记插入到数据帧内;标记意味着对数据进行修改。中继设备将插入4字节的标记,并重新计算帧校验序列。
IEEE802.1Q标准定义了如下内容:
VLAN的架构;
VLAN中所提供的服务;
提供这些服务所涉及的协议和算法;
它包括12位的VLAN 标识符(VLAN ID)只有交换机之间才能识别标记。
(2)ISL工作原理及帧格式
ISL是CISCO专有协议,是通过在帧外围增加封装而在中继链路上多路复用VLAN的一种方法,它用来互连多个交换机,当数据流在中继链路上的交换机间传输时,维护VLAN信息。
只有当帧转发到配置为中继链路的端口时,VLAN ID才添加到帧上,如果帧转发到接入链路的端口时,将去掉ISL封装。
ISL将帧标记信息添加在帧的帧头和帧尾,增加一个26字节的帧头和4字节的帧尾,帧尾包含了一个CRC,用来确保新封装的帧数据的完整性。
ISL主要有3部分组成:
头部;
原始以太网帧;
尾部的帧校验序列。
ISL有一个15位的VLAN ID。
(3)IEEE802.1Q和ISL的异同
802.1Q是公有的VLAN TRUNK标记,而ISL是CISCO私有的标记方式;
802.1Q将标记添加到以太网帧的中间,而ISL将标记添加到以太网帧的首尾;
ISL标记比802.1Q标记长26个字节,802.1Q标记共4个字节,ISL共30个字节。
4.TRUNK的几种模式和协商
(1)TRUNK的工作模式
动态中继协议(DTP)为cisco专有,只能用于交换机之间的中继链路,不能用于交换机和路由器之间的中继链路,每隔30S发送DTP帧。
快速以太网和千兆以太网中继配置模式如下:
开启:将端口设置为永久中继模式,必须在配置中明确定义封装格式;
关闭:将端口设置为永久非中继模式,并且将链路转变为非中继链路;
企望:让端口主动试图将链路转变成中继链路,如果相邻端口被设置成开启、企望或自动模式,则该端口可以变成中继模式;
自动:使该端口愿意将链路变成中继链路,如果相邻端口设置为开启或者企望模式,则该端口就可以变成中继端口。
接入链路不能设置TRUNK,TRUNK不属于任何VLAN。
实验:在交换机上配置VLAN TRUNK
实验拓扑:
VPCS V0/1 <----> Switch1 F0/1
VPCS V0/2 <----> Switch1 F0/2
VPCS V0/3 <----> Switch1 F0/3
VPCS V0/4 <----> Switch2 F0/1
VPCS V0/5 <----> Switch2 F0/2
VPCS V0/6 <----> Switch3 F0/1
VPCS V0/7 <----> Switch3 F0/2
Switch1 F0/15 <----> Switch2 F0/15
Switch2 F0/14 <----> Switch3 F0/14
连接在三台交换机上的主机能够访问相同VLAN 的主机;
在TRUNK上移除了VLAN 20后,VLAN 20的主机不能跨交换机通信。
实验步骤:
在交换机1上添加VLAN 10 、VLAN 20、VLAN 30保存退出
在交换机2上添加VLAN 10 、VLAN 20保存退出
在交换机3上添加VLAN 10 、VLAN 30保存退出
在交换机1上分别将端口F0/1加入VLAN 10,将F0/2加入VLAN 20,将F0/3加入VLAN 30,并进行查看
在交换机2上将端口F0/1加入VLAN 10,将F0/2加入VLAN 20,并进行查看
在交换机3上将端口F0/1加入VLAN 10中,将F0/2加入VLAN 30中,并查看VLAN
在交换机1上将端口F0/15配置为TRUNK,并将其封装为dot1q
查看端口F0/15的状态
在交换机2上将端口F0/14、F0/15配置为TRUNK,并封装为dot1q
分别查看端口F0/14和F0/15的状态
在交换机3上将端口F0/14配置为TRUNK,并将其封装为TRUNK
查看端口F0/14的状态
配置好各个PC的IP,进行验证
如果不需要TRUNK传送某个VLAN的数据,可以从TRUNK中删除这个VLAN
同样,也可以在TRUNK上添加某个VLAN
实验完成。