Cyber_Security_Notes/A. 第一阶段/11_VLAN.md
2024-08-26 17:49:00 +08:00

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VLAN

一、VLAN LAN虚拟局域网

虚拟局域网Virtual LAN简称VLAN是一种将物理上互连的网络在逻辑上划分为多个广播域的技术。通过VLAN可以在一个物理网络上创建多个独立的逻辑网络每个逻辑网络可以看作是一个单独的局域网。

二、为什么使用VLAN

  • 交换机只能分割冲突域,但是不能分割广播域
  • 随着交换机接口数量的增多网络中广播增多会降低网络的传输效率可以使用VLAN技术分割这个大的广播域

三、VLAN作用

  • 分割广播域(主要作用)
  • 带宽利用、降低延迟、提高安全性

四、VLAN划分方式

  1. 基于交换机接口的静态划分
  2. 基于主机MAC地址的动态划分

五、VLAN的基本配置

  1. 创建vlan

    [SW1]vlan  2 [2-4094]	//创建vlan
    
  2. 查看vlan

    [SW1]display  vlan	//查看vlan信息
    
  3. 删除vlan

    [SW1]undo  vlan  2	//删除vlan2
    
  4. 创建多个vlan、删除多个vlan

    [SW1]vlan batch 10 20 30		//创建多个不连续的vlan
    [SW1]vlan batch 50 to 60		//创建多个连续的vlan
    [SW1]display  vlan 				//查看vlan信息
    [SW1]undo vlan batch 10 20 30 	//删除多个不连续vlan
    [SW1]undo vlan batch 50 to 60 	//删除多个连续vlan
    

六、端口加入vlan

  1. PVID

    • PVIDport default VLAN ID又称为缺省vlan表示接口所属的vlan

      每个接口都有一个PVID缺省情况交换机所有的接口PVID都是1

  2. Access接口模式

    • 工作场景:通常用于交换机连接终端(主机或服务器)

    • 特点:

      同时只能属于一个vlan

      接收数据帧时若该帧不带vlan标签用接口PVID数值做为标签给数据帧打标签

      接收数据帧时若该帧带vlan标签判断vlan标签和本接口的PVID是否一致一致接收数据不一致则丢弃数据。

    注:标准以太网帧及带有****vlan 标签的数据帧

    1Vlan数据帧标准目标地址+源地址+类型+数据+帧校验序列

    2VLAN数据帧目的地址+源地址+【Vlan-Tag】+类型+数据+帧校验序列

  3. 端口加入vlan

    [SW1]vlan  2	//创建vlan2
    [SW1]interface GigabitEthernet0/0/1
    [S1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access		//接口模式配置为access模式
    [S1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 2		//接口加入vlan2
    <S1>display vlan
    

七、实验

  1. 实验练习交换机创建vlan并将端口加入vlan

    • 需求1如下图配置PC1、PC2、PC3、PC4的IP 地址PC1主机ping 测试连通性

      image-20240826093755118

      PC1主机ping 192.168.1.2	192.168.1.3		192.168.1.4
      
    • 需求2如下图创建vlan10 vlan20 g0/0/1、g0/0/2加入vlan10 g0/0/3、g0/0/4加入vlan20

      image-20240826093850608

      [S1]vlan  batch  10  20
      [S1-vlan10]quit
      [S1]interface GigabitEthernet 0/0/1 
      [S1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access 
      [S1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10
      [S1-GigabitEthernet0/0/1]quit
      [S1]interface GigabitEthernet 0/0/2
      [S1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
      [S1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 10 
      [S1]interface GigabitEthernet 0/0/3 
      [S1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access 
      [S1-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 20
      [S1-GigabitEthernet0/0/3]quit
      [S1]interface GigabitEthernet 0/0/4
      [S1-GigabitEthernet0/0/4]port link-type access
      [S1-GigabitEthernet0/0/4]port default vlan 20
      <S1>display vlan查看vlan
      
    • 测试

      PC1不可以ping 通PC3
      PC3可以ping 通PC4
      <S1>display vlan 10显示指定vlan的信息
      <S1>display  port vlan显示vlan中包含的接口信息
      

八、VLAN接口类型

  1. access接口

  2. Trunk接口

    • 作用

      实现跨交换机的相同vlan的通信

    • 工作场景

      通常用于交换机连接交换机

    • 特点

      同时可以属于多个vlan同一时间可以传递多个vlan的数据帧

      接收数据帧,检查数据帧中的 vlan标签判断是否允许这个vlan标签通过如果允许则接收数据帧如果不允许则丢弃数据。

九、Eth-Trunk链路聚合

  1. Eth-Trunk链路聚合技术

    • eth-trunk可以把多个独立的物理接口绑定在一起作为一个大带宽的逻辑接口使用。
  2. Eth-Trunk优势

    • 增加设备之间的互联带宽
    • 提高设备之间的可靠性
    • 对流量负载均衡,提高链路利用率
  3. Eth-Trunk链路聚合模式

    1. 手工模式
    2. LACP模式
  4. 手工模式

    • 手工模式下3条活动链路都参与数据转发并分担流量

    • 当一条链路故障时在剩余的2条活动链路中分担流量

      image-20240826173825369

  5. Eth-Trunk接口配置流程

    1. 创建eth-trunk
    2. 选择链路聚合模式
    3. 在eth-trunk中加入成员接口
  6. 配置手工模式Eth-trunk

    image-20240826173921031

    • 需求

      • 对交换机之间的链路进行链路捆绑,增加互联带宽
      • 确保同 VLAN的 PC 之间互通
    • 配置步骤

      1. PC配置IP地址
      2. 所有交换机创建vlan10 和vlan20
      3. 交换机和PC互联的接口设置为access 并加入指定的vlan
      4. 创建Eth-Trunk
      5. 配置Eth-Trunk的工作模式为手工模式
      6. Eth-Trunk中加入成员接口
    • 配置命令

      • SW1配置

        [SW1]vlan batch 10 20   
        [SW1]interface G0/0/3 
        [SW1-G0/0/3]port link-type access    
        [SW1-G0/0/3]port default vlan 10 
        [SW1-G0/0/3]interface G0/0/4
        [SW1-G0/0/4]port link-type access    
        [SW1-G0/0/4]port default vlan 20  
        [SW1]interface eth-trunk 1   //创建并进入 eth-trunk 1
        [SW1-Eth-Trunk1]mode manual load-balance   //配置手工模式
        [SW1-Eth-Trunk1]trunkport g0/0/5   //加入成员端口 
        [SW1-Eth-Trunk1]trunkport g0/0/6   //加入成员端口 
        [SW1-Eth-Trunk1]port link-type trunk      //配置 eth-trunk 类型为 trunk
        [SW1-Eth-Trunk1]port trunk allow-pass vlan 10 20   //允许 vlan10和vlan20
        
      • SW2配置

        [SW2]vlan batch 10 20   
        [SW2]interface G0/0/3 
        [SW2-G0/0/3]port link-type access    
        [SW2-G0/0/3]port default vlan 10  
        [SW2-G0/0/3]interface G0/0/4
        [SW2-G0/0/4]port link-type access    
        [SW2-G0/0/4]port default vlan 20  
        [SW2]interface eth-trunk 1
        [SW2-Eth-Trunk1]mode manual load-balance
        [SW2-Eth-Trunk1]trunkport g0/0/1
        [SW2-Eth-Trunk1]trunkport g0/0/2
        [SW2-Eth-Trunk1]port link-type trunk     
        [SW2-Eth-Trunk1]port trunk allow-pass vlan 10 20
        
    • 验证与测试

      pc1 ping pc3  通
      pc2 ping pc4  通
      
    • 查看配置

      <SW1>display eth-trunk 1查看链路聚合信息
      
  7. LACP模式

    1. LACP模式也称为M:N模式
    2. M条活动链路N条备份链路
    3. 当活动链路出现故障时,备份链路才进行转发

    image-20240826174239665

  8. LACP模式工作原理

    • 确定主动端
    • 确定活动链路
    • LACP抢占功能
  9. 确定LACP主动端

    1. 通过比较两端交换机的系统优先级来确定LACP主动端
    2. 系统优先级数值越小越优先默认值是32768
    3. 如果系统优先级相同则比较两端设备的MAC地址越小越优先
  10. 确定LACP活动链路

    1. 通过系统优先级选举出LACP主动端后以主动端的接口优先级来选择活动接口
    2. 接口优先级数值越小越优先默认值是32768
    3. 如果主动端设备的接口优先级相同,则根据接口号的大小来选举活动端口,(接口号越小越优先)
  11. 配置LACP模式Eth-trunk

    image-20240826174424755

    • 需求

      PC1和PC3属于vlan 10、PC2和PC4属于vlan 20

      设备之间配置lacp模式的链路聚合并确保同vlan之间的主机可以互通

    • 配置步骤

      1. PC配置IP地址
      2. 所有的交换机都创建vlan10 20
      3. 交换机和pc互联的接口做成access ,并且加入指定的vlan
      4. 设置交换机的lacp 优先级,确定主动端设备
      5. 配置链路聚合
        1. 创建链路聚合组组号为1
        2. 配置链路聚合的工作模式lacp
        3. 在链路聚合中添加成员接口
        4. 设置接口trunk模式
        5. 设置活动端口活动链路的上限阈值为2
        6. 开启lacp 抢占
    • 配置命令

      • SW1配置

        [SW1]vlan batch 10 20
        [SW1]int g0/0/4
        [SW1-GigabitEthernet0/0/4]port link-type access
        [SW1-GigabitEthernet0/0/4]port default vlan 10
        [SW1-GigabitEthernet0/0/4]int g0/0/5
        [SW1-GigabitEthernet0/0/5]port link-type access
        [SW1-GigabitEthernet0/0/5]port default vlan 20
        [SW1-GigabitEthernet0/0/5]quit
        [SW1]lacp priority 100    //配置lacp的系统优先级越小越优先
        [SW1]interface eth-trunk 1   //创建链路聚合组1
        [SW1-Eth-Trunk1]mode lacp-static   //链路聚合的工作模式是lacp
        [SW1-Eth-Trunk1]trunkport  g 0/0/5  to  0/0/7   //在链路聚合组中添加成员接口
        [SW1-Eth-Trunk1]port link-type trunk     //设置trunk模式
        [SW1-Eth-Trunk1]port trunk allow-pass vlan 10 20    //允许vlan10 20 流量通过
        [SW1-Eth-Trunk1]max active-linknumber 2   //设置活动端口的上限阈值为2  
        
      • SW2配置

        [SW2]vlan batch  10  20
        [SW2]int g0/0/4
        [SW2-GigabitEthernet0/0/4]port link-type access
        [SW2-GigabitEthernet0/0/4]port default vlan 10
        [SW2-GigabitEthernet0/0/4]int g0/0/5
        [SW2-GigabitEthernet0/0/5]port link-type access
        [SW2-GigabitEthernet0/0/5]port default vlan 20
        [SW2-GigabitEthernet0/0/5]quit
        [SW2]int eth-trunk 1
        [SW2-Eth-Trunk1]mode lacp-static 
        [SW2-Eth-Trunk1]trunkport g 0/0/1 to 0/0/3
        [SW2-Eth-Trunk1]port link-type trunk
        [SW2-Eth-Trunk1]port trunk allow-pass vlan 10 20
        
      • 测试与验证

        pc1 ping  pc3  通
        Pc2 ping  pc4  通
        
      • 显示链路聚合信息

        [SW1]display eth-trunk 1    //显示链路聚合信息       
        
        Preempt Delay Time: 30     //抢占延迟30秒        
        System Priority: 100     //系统优先级100                  
        Least Active-linknumber: 1  Max Active-linknumber: 2 最大活跃链路2                         
        Operate status: up  状态up)                  
        --------------------------------------------------------------------------------
        ActorPortName          Status   PortType PortPri  PortNo
        GigabitEthernet0/0/1   Selected 1GE      32768    2  lacp给本段接口分配的序号 
        GigabitEthernet0/0/2   Selected 1GE      32768    3     
        GigabitEthernet0/0/3   Unselect 1GE      32768    4
        

        备注:

        Selected :被选择的接口
        Unselect :未被选择的接口 PortPri : 端口lacp优先级 PortNo lacp 协议给成员口分配的编号

        Partner: (本段接口所连接的对端设备接口信息)
        --------------------------------------------------------------------------------
        ActorPortName          SysPri   SystemID        PortPri  PortNo
        GigabitEthernet0/0/1   32768    4c1f-ccef-5a42  32768    4 lacp给对端接口分配的序号
        GigabitEthernet0/0/2   32768    4c1f-ccef-5a42  32768    5 
        GigabitEthernet0/0/3   32768    4c1f-ccef-5a42  32768    6
        

        [SW1-Eth-Trunk1]lacp preempt enable //开启抢占功能 [SW1-Eth-Trunk1]lacp preempt delay 10 //配置抢占延迟时间为10秒