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VLAN技术(下)

 mzsm 2015-06-24

使用本地VLAN来实施企业园区网架构具有以下优势:

·        轻松判断数据流:这种简单的设计方案可以让判断二层和三层的数据流变得更加轻松。如果出现了某种故障,且网络中的冗余技术并没有解决这个问题时,那么一个简单的模型可以让管理员更加轻松的找到问题的所在,并在相应的交换机上解决问题。

·        灵活的冗余路径:在实施PVST(每VLAN生成树)或MSTP(多生成树)时,由于网络无环,因此所有链路都可以使用冗余的路径。

·        高可用性:所有的网络基础设施都可以配置冗余路径。因此,如果首选的二层路径出现故障,那么接入层交换机上的本地VLAN流量还可以沿着另一条二层路径穿过建筑分布层交换机。如果接入层VLAN的默认网关出现了故障,那么路由器冗余协议可以实现故障倒换(Failover)。当生成树(STP)实例和VLAN都配置在了一台特定的接入层或分布层交换机上时,那么管理员也可以使用相应的方法来配置二层和三层冗余及协议。

·        有限故障域:如果VLAN仅限于本地交换机,那么每个VLAN中的设备数量就不会太多,于是二层故障就会被限制在不大的用户范畴内。

·        设计方案扩展性强:如上图是一个企业园区架构的设计方案,管理员可以十分轻松地在网络中添加新的交换机,在必要的时候,也可以在网络中添加新的子模块。

规划端到端VLAN需要的步骤:

1.    把握现有网络的流量。收集一些信息,这些信息包括:子网及与其相关联的VLANVLAN号,名称,作用,以及VLANIP地址之间的映射。

2.    在收集这些信息之后,应该记录下来哪一部分需要使用哪个VLAN。这样就确定了交换机之间的数据流向,以及哪些VLAN应该配置在哪些交换机上。

3.    VLAN一般是基于端口来划分的。

4.    在获得了所有与VLAN相关的信息之后,下一个重要的步骤就是配置Trunk(干道)。如果交换机之间需要通信,就需要使用Trunk。在配置Trunk时,应该考虑在Trunk上时否允许所有的VLAN,以及NativeVLAN应该如何设计等。

5.    VTP可以简化VLAN的配置和修剪。应该考虑哪台交换机充当服务器,哪台充当客户端,哪台配置为透明模式。

设计VLAN的最佳做法:

·        对于本地VLAN模型来说,一般推荐设计者在每个模块上使用1~3VLAN,将这些VLAN限制在几台接入层交换机和分布层交换机的范围内。

·        不要将VLAN1作为未使用端口的黑洞。要将这些不使用的端口划分到其他VLAN中,只要不是VLAN1就好。

·        尽量将语音VLAN,数据VLAN,管理VLANNative VLAN,黑洞VLAN和默认VLAN1分开。

·        在本地VLAN模型中,不要使用VTP。可以用手动的方式配置Trunk上允许哪些VLAN

·        对于Trunk端口来说,应该关闭DTP并且手动对其进行配置。这里应该使用802.1Q而不应该使用ISL,因为IEEE802.1Q能够更好的支持QOS,而且,IEEE802.1Q也是标准(即共有)协议。

·        手动配置那些不打算用于Trunk链路的Access端口。

·        阻止所有来自VLAN1的数据流量;VLAN1上只允许运行控制协议(如DTP,VTP,STPBPDU,PAgP,LACP,CDP等)。

·        出于安全性的考虑,不要使用telnet,但可以使管理VLAN支持SSH协议。

动态中继协议DTP,是 VLAN 组中思科的私有协议,主要用于协商两台设备间链路上的中继过程及中继封装 802.1Q类型。DTP的用途是取代动态ISLDynamic ISLDISL)。

配置VLAN

所有的CiscoCatalyst交换机都能够支持VLAN。但是CiscoCatalyst交换机所支持的VLAN数量却有所区别。高端的CiscoCatalyst交换机可以支持多达4096VLAN。如图:

Cisco Catalyst交换机支持最多4096VLAN,具体支持的VLAN数量取决于设备的型号及软件系统的版本。

注意:对于安装了标准操作系统软件(Standard Softwareimage)的Catalyst29502955交换机来说,它们最多能够支持64VLAN;对于安装了增强型系统软件(EnhancedSoftware image)的Catalyst

29502955交换机来说,它们最多能够支持250VLANCiscoCatalyst交换机不支持1002~1005,因为这些VLAN是为令牌环和FDDI VLAN所预留的。除此之外,Catalyst45006500系列交换机也不支持VLAN 1006~1024,此外,好几系列的交换机支持的VLAN比生成树实例还要多。例如:CiscoCatalyst2970支持1005VLAN,但它只支持128个生成树实例。

VLAN配置步骤:

1.进入全局配置模式

Switch#configure terminal

2.使用特定ID编号创建新的VLAN

Switchconfig#vlan vlan-id

3.命名VLAN(可选)

Switchconfig#name vlan-name

删除VLAN

1.进入全局配置模式删除特定ID编号的VLAN

Switchconfig#no vlan vlan-id

分配交换机端口到所创建的VLAN

1.在全局配置命令进入接口模式

Switchconfig#interface interface_id

2.将端口指定为access端口

Switchconfig-if#switchport modeaccess

Switchconfig-if#switchport host

命令switchporthost的作用是将某端口配置为主机模式(例如工作站或服务器)所连端口。在启用该特性的时候,就表示同时对该端口启用生成树portfast并禁用EtherChannel特性。

3.将端口放入某个VLAN中,或从该VLAN中移除

Switchconfig-if#noswitchport access vlan vlan-id

验证VLAN的配置:

如需验证Catalyst交换机上的VLAN配置,那么就需要使用show 命令来实现。在特权模式中,使用showvlan命令能够显示特定VLAN的相关信息。

show vlan 字段描述:

show vlan显示出来的字段

VLAN            VLAN编号

Name            如果配置,那么表示该VLAN的名称

Status            VLAN的状态(active(活动)还是Suspended(挂起)

Ports            属于该VLAN的端口

Type            VLAN的介质名称

SAID            VLAN的安全关联ID

MTU               VLAN最大传输单元的大小

Parent            如果存在,那么表示父辈VLAN

RingNo            如果可用,那么表示环编号

BridgNo            如果可用,那么表示该VLAN的桥接编号

Stp               VLAN所使用的生成树协议类型

BrdgMode         VLAN的桥接模式

Trans1            透明网桥1

Trans2            透明网桥2

AREHops            ALL-Route探测帧的最大跳计数

STEHops            生成树探测帧的最大跳计数

如图查看VLAN的相关信息:

如果想查看某个特定接口当前的配置信息,可以使用命令showrunning-config interfaceinterface_typeslot/port来实现。如果希望显示特定交换机端口的详细信息,那么就应该使用命令showinterfaces来实现。如果使用带有关键字switchport的命令showinterfaceinterface_typeslot/port,设备就不仅会显示出交换机的端口特征,而且还能显示NativeVLAN和链路聚集(Trunking)等信息。通过使用命令showmac-address-tableinterfaceinterface_typeslot/port,设备能够显示指定VLAN中特定接口的MAC地址表的信息。在排错时,这些命令可以帮助管理员判断直连设备是否正在向正确的VLAN发送数据包。

如图:

如上图所示如何显示特定接口的配置:接口Ethernet5/6被管理员划分了VLAN200中,该端口的状态为Access,因此该接口不会再协商链路聚集(Trunking.

如图:

如上图所示为如何显示交换机端口的详细信息,例如端口VLAN和工作模式:管理员将快速以太网端口4/1配置成了Switchport端口,也就是一个二层端口,该端口的模式为Access,位于VLAN2中。

如图:

如上图所示如何显示VLAN1指定接口的MAC地址表信息。

VLAN的排错:

在排除与VLAN相关的故障的时候,管理员应当检查下列项目

·        物理连接

·        交换机配置

·        VLAN配置

一、吞吐量低的排错

对相同VLAN中吞吐量低的问题配错步骤:

1.    对于由2个端口组成的点到点交换机链路,故障有可能存在于链路的任一侧。此时我们需要确认链路两端的速度和全双工模式设置是否一致。

2.    使用命令show interface 来查看嫌疑接口存在哪种类型的错误。FCS(帧校验序列)错误,对齐(Alignment)错误和短帧(Runt)的组合往往说明双工模式不匹配;自动协商是常见的可能发生故障的原因,但也可能是由于手工配置不匹配所导致。

3.    如果存在使用生成树的多条冗余路径,那么管理员应该判断数据包会采用哪条二层路径。

如果从showinterface命令的输出结果中,管理员发现冲突数目快速增加,那么故障就可能在于半双工链路超额订阅(Oversubscribed),硬件故障,电缆损坏或双工不匹配。

二、通信问题的排错。        

当某台设备不能与VLAN内部的其他设备进行通信的时候,就需要采用下列方法来查找故障。

·        使用命令show interfaceshow macshowrunning来确认交换机端口上面配置的VLAN成员关系正确无误。

·        使用命令showinterface来确认交换机端口处于正常工作状态(UP),并且已经建立了连接。尝试在相应的交换机端口执行shutdownnoshutdown命令来对该端口进行复位处理。

原文出处:http://blog.sina.com.cn/u/3793472020 By:Miller_Amy

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