S2700, S3700 V100R006C05 配置指南-以太网

设备支持的VLAN特性

设备支持的VLAN特性

设备支持的VLAN特性包括VLAN的划分、VLAN间的通信、VLAN聚合、MUX VLAN、管理VLAN。

VLAN各特性间的逻辑关系

通过VLAN,可灵活构建虚拟工作组和隔离广播域,并且可以实现VLAN内或VLAN间用户互相通信。

  1. VLAN的划分:VLAN最基本的配置是划分VLAN,VLAN划分成功后即可实现VLAN内的通信。
  2. VLAN间的通信:VLAN内的通信实现后,如果还需要实现VLAN间的通信,可以通过配置VLANIF接口方式实现VLAN间的通信。

  3. 为了满足特殊场合的应用和扩展功能,VLAN还支持如下功能:
    • VLAN聚合(VLAN aggregation):解决了IP地址资源浪费问题,同时可实现VLAN间通信。
    • MUX VLAN:提供了一种在VLAN的接口间进行二层流量隔离的机制,可实现VLAN内的用户相互隔离。
    • 管理VLAN:用户可使用管理VLAN对应的VLANIF接口的IP地址远程登录到管理交换机,从而实现通过远端设备集中管理。

VLAN的划分

划分VLAN是VLAN的基本配置,VLAN划分成功后,即可实现同一VLAN中的用户可以互相通信。不同的场景采用不同的划分方式,如表2-1所示。

表2-1  不同VLAN划分方式对应的应用场景

VLAN划分方式

优点

缺点

应用场景

基于接口划分

配置过程简单明了,是最常用的VLAN划分方式。

配置不够灵活,当VLAN中的成员接口移动时需要重新配置VLAN。这对于拥有众多移动用户的网络来说,网络管理者将会花费更多的时间进行维护。

适用于规模大、安全需求不高的场景中。

基于MAC地址划分

用户在变换物理位置时,不需要重新划分VLAN。提高了终端用户的安全性和接入的灵活性。

网络管理者需要事先将归属到指定VLAN的终端MAC地址配置到交换机上。这对拥有大量终端的网络来说,初始配置时,配置工作量较大。

适用于安全和移动性需求较高的场景中。

说明:
S2700SI和S2710SI不支持此配置。

基于子网划分

基于子网划分VLAN和基于协议划分VLAN统称为基于网络层划分VLAN。

基于网络层划分VLAN,不但大大减少了人工配置VLAN的工作量,同时保证了用户自由地增加、移动和修改。

交换机需要解析源IP地址并进行相应转换,导致交换机响应速度慢。

适用于对安全需求不高,对移动性和简易管理需求较高的场景中。

说明:
S2700不支持此配置。

基于协议划分

交换机需要分析各种协议的地址格式并进行相应转换,导致交换机响应速度慢。

目前支持AppleTalk、ipv4、ipv6、ipx、llc等协议划分VLAN。

说明:
S2700不支持此配置。

如果设备同时支持多种方式划分VLAN,设备规定的优先使用顺序是:

  1. 基于MAC地址划分VLAN和基于子网划分VLAN

    缺省情况下,优先基于MAC地址划分VLAN。但是可以通过命令vlan precedence改变基于MAC地址划分VLAN和基于子网划分VLAN的优先级,从而决定优先划分VLAN的方式。

  2. 基于协议划分VLAN
  3. 基于接口划分VLAN

    基于接口划分VLAN的优先级最低,但是是最常用的VLAN划分方式。

基于接口划分VLAN支持配置接口类型,不同接口类型对应不同的用途,如表2-2所示。

除基于接口划分VLAN,其它VLAN划分方式必须在Hybrid类型接口上配置。
表2-2  接口类型

接口属性

对接收不带Tag的报文处理

对接收带Tag的报文处理

对发送报文的处理

用途

Access接口

接收该报文,并打上缺省VLAN的Tag。

  • 当VLAN ID与缺省VLAN ID相同时,接收该报文。
  • 当VLAN ID与缺省VLAN ID不同时,丢弃该报文。

去掉Tag,发送该报文。

接口只能属于1个VLAN,用于设备与计算机直接连接。

Trunk接口

  • 打上缺省的VLAN ID,当缺省VLAN ID在允许通过的VLAN ID列表里时,接收该报文。
  • 打上缺省的VLAN ID,当缺省VLAN ID不在允许通过的VLAN ID列表里时,丢弃该报文。
  • 当VLAN ID在接口允许通过的VLAN ID列表里时,接收该报文。
  • 当VLAN ID不在接口允许通过的VLAN ID列表里时,丢弃该报文。
  • 当VLAN ID与缺省VLAN ID相同,且是该接口允许通过的VLAN ID时,去掉Tag,发送该报文。
  • 当VLAN ID与缺省VLAN ID不同,且是该接口允许通过的VLAN ID时,保持原有Tag,发送该报文。

接口允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,一般用于网络设备之间连接。

Hybrid接口

当VLAN ID是该接口允许通过的VLAN ID时,发送该报文。可以通过命令设置发送时是否携带Tag。

接口允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,可以用于网络设备之间连接,也可以用于网络设备与用户设备之间连接。

QinQ接口 QinQ接口是使用QinQ协议的接口。QinQ接口可以给数据帧加上双层VLAN Tag,即在原来Tag的基础上,给帧加上一个新的Tag,从而可以支持多达4094×4094个VLAN,满足网络对VLAN数量的需求。详细内容请参见QinQ概述
说明:
S2700SI和S2710SI不支持QinQ。
每种类型的接口都可以配置一个缺省VLAN(PVID:Port Default VLAN ID),表示接口所属的VLAN。
  • 对于Access类型接口,PVID的数值表示当前接口所属的VLAN。

  • 对于Trunk、Hybrid类型接口,由于Hybrid类型接口和Trunk类型接口允许多个VLAN数据帧通过,也可理解为这两种类型的接口属于多个VLAN,所以需要配置PVID。

由于设备所有的接口都默认加入VLAN1,因此当网络中存在VLAN1的未知单播、组播或者广播报文时,可能会引起广播风暴。对于不需要加入VLAN1的接口及时退出VLAN1,避免环路。

VLAN间的通信

划分VLAN后,同一VLAN内的用户可以互相通信,但是属于不同VLAN的用户不能直接通信。为了实现VLAN间通信,可通过配置逻辑的三层接口(VLANIF接口)来实现,如图2-2所示。

三层交换技术是将路由技术与交换技术合二为一的技术,提高了网络的整体性能。三层交换机基于路由表转发同一数据流的第一个报文后,会生成一个MAC地址与IP地址的映射表项。当同一数据流的后续报文经过时,将根据此表项直接进行二层交换而不是三层路由转发。

为了保证数据流中的第一个报文正常转发,路由表中必须有正确的路由表项。因此必须在交换机上部署VLANIF接口以及路由协议,实现三层路由可达。

图2-2  通过VLANIF接口实现VLAN间通信

图2-2中的Switch上配置与VLAN对应的三层逻辑接口VLANIF,VLANIF接口的IP地址作为对应VLAN中主机的缺省网关。VLAN2中主机发给VLAN3中主机的报文都先发送给网关,由网关做三层转发,从而实现VLAN间的通信。

VLAN聚合

在大型网络中,为了业务的需要,可能会划分大量的VLAN,而为了VLAN间通信,如果每个VLAN都配置一个VLANIF接口的IP地址,则需要消耗大量的IP地址。为了节省IP地址,可以使用VLAN聚合功能。

VLAN聚合的原理是将一个Super-VLAN和多个Sub-VLAN关联,Super-VLAN不能加入物理接口,但可以创建对应的VLANIF接口,VLANIF接口下可以配置IP地址。Sub-VLAN可以加入物理接口,但不能创建对应的VLANIF接口,所有Sub-VLAN内的接口共用Super-VLAN的VLANIF接口IP地址,这样不同Sub-VLAN之间二层是隔离的,但是三层可以使用同一个VLANIF接口作为网关实现互通。从而在保证了各个Sub-VLAN作为一个独立广播域实现广播隔离的同时,将从前使用普通VLAN浪费掉的IP地址节省下来。

图2-3  典型VLAN聚合组网

图2-3为典型的VLAN聚合组网。通过在Switch上配置Super VLAN和Sub-VLAN相关联,从而VLAN2和VLAN3的用户可以使用同一个子网网段,提高了IP地址的利用率。

S2700SI和S2710SI不支持VLAN聚合。

MUX VLAN

MUX VLAN提供了一种在VLAN的接口间进行流量灵活隔离及互通的机制。MUX VLAN分为主VLAN和从VLAN,从VLAN又分为互通型从VLAN和隔离型从VLAN。主VLAN与从VLAN之间可以相互通信,不同从VLAN之间不能相互通信。互通型从VLAN接口之间可以互相通信,隔离型从VLAN接口之间不能互相通信

在企业网络中,企业所有用户都可以访问企业的服务器。但对于企业来说,希望企业内部部分用户之间可以互相交流,而部分用户之间是隔离的,不能够互相访问。可以部署MUX VLAN特性,如图2-4所示,用Principal port连接企业服务器,Separate port连接不需要互访的用户,Group port连接需要互访的用户。不但能够实现企业需求,同时也节约了VLAN ID,便于网络管理者维护。

图2-4  MUX VLAN应用组网
对于不同的接口类型,MUX VLAN划分如表2-3所示。
表2-3   MUX VLAN划分表
MUX VLAN VLAN类型 所属接口 通信权限
Principal VLAN(主VLAN) - Principal port Principal port可以和MUX VLAN内的所有接口进行通信。
Subordinate VLAN(从VLAN) Separate VLAN(隔离型从VLAN) Separate port Separate port只能和Principal port进行通信,和其他类型的接口实现完全隔离。 每个Separate VLAN必须绑定一个Principal VLAN。
Group VLAN(互通型从VLAN) Group port Group port可以和Principal port进行通信,在同一组内的接口也可互相通信,但不能和其他组接口或Separate port通信。 每个Group VLAN必须绑定一个Principal VLAN。
S2700不支持MUX VLAN。

管理VLAN

当用户通过网管集中管理设备时,需要在设备上配置VLANIF接口的IP地址作为设备管理IP地址,通过管理IP来Telnet到设备上进行管理。若设备上其他接口相连的用户加入该VLAN,也可以访问该交换机,增加了交换机的不安全因素。

配置管理VLAN后,不允许Access类型和Dot1q-tunnel类型接口加入该VLAN。由于Access类型和Dot1q-tunnel类型通常用于连接用户,限制这种类型接口加入管理VLAN后,与该接口相连的用户就无法访问该交换机,从而增加了交换机的安全性。