“虚拟局域网（VLAN）”基础知识

VLAN

VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名为"虚拟局域网"。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。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，它具有以下优点：网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少；可以控制广播活动。

一、  tag

传统的数据包转发，交换机查看数包的mac地址，根据mac地址表转发。在配置了Vlan的以太网环境中，当交换机从pc处接收了一个原始的数据包，会在源MAC地址与type字段汇中插入4Byte的802.1Q字段用来标识Vlan-tag。

01

802.1Q报文：

① Tag Protocol：2字节，tag标签规范，用来定义tag标签标准，华为默认使用0x8100

② User Priority：3bit，用户优先级，用来表明数据包优先级值，QOS使用

③ CFI：1bit，规范格式指示，0表示规范格式，应用于以太网；1表示非规范格式，应用于Token Ring（令牌环网）

④ Vlan ID：Vlan tag标识号，12bit，可以标识0-4095的Vlan id

802.1Q抓包：

02

Vlan有效值：

在802.1Q报文中，使用12bit可以标识4096个Vlan-id，其中：

① Vlan0：当接口启用了Eth-Trunk，则此接口属于Vlan0

② Vlan1：缺省Vlan，默认所有端口位于此Vlan中

③ Vlan4095：全FFF位，作为预留值

④ Vlan2---4094：可用作Vlan-id

二、  Vlan端口：

在Vlan划分中，可以将端口划分为三种方式，分别为access接入端口；trunk中继端口；hybrid混合端口。不同的端口处理数据各不相同。

三、

本征Vlan，是指交换机与交换机之间的trunk端口或Hybrid端口配置相同的缺省Vlan，当trunk端口接收到一个从access接口发送过来的数据包，并且access的Vlan id和trunk端口的缺省Vlan一致时，会直接发送数据包，当对端收到一个没有tag的数据包，会打上端口缺省的tag送往端口，提高了效率，默认缺省Vlan为1，使用命令port trunk pvid Vlan xx修改。

抓包：

四、  VLAN的划分类型

VLAN可以基于多种方式划分：

① 基于接口

② 基于MAC

③ 基于IP

④ 基于协议

⑤ 基于策略

01

基于接口:

基于接口是目前最广泛的方式，配置省略。

02

基于MAC：

VLAN可以基于客户端的MAC地址进行划分，当接收到一个没有TAG的数据包，交换机会查看源MAC地址表，根据源MAC地址表打上相应的tag。

配置命令：

配置命令：

将LSW1和LSW2的G0/0/1端口设置为trunk，允许Vlan10和Vlan20通过

LSW1:

[Huawei]Vlan 10

[Huawei-Vlan10]mac-Vlan mac-address 0000-0000-0001

[Huawei]Vlan 20

[Huawei-Vlan20]mac-Vlan mac-address 0000-0000-0002

[Huawei]inter g0/0/2

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]mac-Vlan enable

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged Vlan 10--不打标签出去（由于mac-Vlan只会对不打标签的数据包进行打标，所以不配置PVID）

[Huawei]inter g0/0/3

[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]mac-Vlan enable

[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged Vlan 20

根据发送数据包的源MAC地址封装标签，当收到一个数据包时，查看tag，如果tag和映射表中去往mac的tag相同，删除标签，发送给主机，如果不同，直接丢弃。

03

基于IP：

VLAN可以基于客户端的MAC地址进行划分，当接收到一个没有TAG的数据包，交换机会查看源IP地址，根据源IP地址打上相应的tag。

配置命令：

LSW5：

[Huawei]Vlan 10

[Huawei-Vlan10]ip-subnet-Vlan ip 192.168.1.0 24

[Huawei]Vlan 20

[Huawei-Vlan20]ip-subnet-Vlan ip 192.168.2.0 24

[Huawei]inter g0/0/2

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged Vlan 10

[Huawei-port-group]ip-subnet-Vlan enable

[Huawei]inter g0/0/3

[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged Vlan 20

[Huawei-port-group]ip-subnet-Vlan enable

04

基于协议：

可以基于IPX协议、IP协议，IP版本等类型对数据包进行划分：

配置命令：

[Huawei]Vlan 10

[Huawei-Vlan10]protocol-Vlan ipx ethernetii

[Huawei]Vlan 20

[Huawei-Vlan20]protocol-Vlan ipv4

[Huawei]port-group group-member g0/0/2 g0/0/3 [Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged Vlan all

[Huawei-port-group] [Huawei-GigabitEthernet0/0/1]protocol-Vlan Vlan 10 all（此接口流入进来的流量只能与Vlan10中的规则进行匹配）

05

基于策略：

Vlan的划分可以基于策略进行划分，定义一系列的策略，符合策略便属于同一Vlan。

策略内容：

① mac地址（必选）

② IP地址（必选）

③ 接口ID

④ 优先级

[Huawei]Vlan 10

[Huawei-Vlan10]policy-Vlan mac-address 0001-0001-0001 ip 192.168.1.1 interface g0/0/1 priority 1

[Huawei]Vlan 20

[Huawei-Vlan10]policy-Vlan mac-address 0002-0002-0002 ip 192.168.1.2 interface g0/0/2 priority 2

[Huawei]port-group group-member g0/0/2 g0/0/3 [Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port hybrid untagged Vlan all

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]protocol-Vlan Vlan 10 all---将端口与Vlan10进行关联（此接口流入进来的流量只能与Vlan10中的规则进行匹配）

五、  VLAN间路由：

部署了VLAN的传统交换机不能实现不同VLAN间的二层报文转发，因此必须引入路由技术来实现不同VLAN间的通信。VLAN路由可以通过二层交换机配合路由器来实现，也可以通过三层交换机来实现

01

单臂路由：

将交换机和路由器之间的链路配置为Trunk链路，并且在路由器上创建子接口以支持VLAN路由，当不同Vlan通信，通过SWA的Trunk接口送往路由器子接口到达RTA走网关，通过三口去往不同网段。

单臂路由配置：

① SWA的上连接口配置Trunk放行Vlan

② RTA配置单臂路由：

[Huawei]inter g0/0/0.2

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]dot1q termination vid 2—封装dot1Q PVID为2

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]ip add 192.168.2.1 24---配置子接口IP

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.2]arp broadcast enable---开启ARP广播功能

01

高考注意事项

使用三层交换机为每个VLAN创建一个VLANIF接口作为网关。

[Huawei]Vlan 10---创建Vlan10

[Huawei-Vlan10]inter Vlan 10----启用Vlanif并进入Vlanif端口

[Huawei-Vlanif10]ip add 192.168.1.1 24—配置IP

六、  Super VLAN

超级VLAN，通常一个Vlan属于一个网段，两个不同的Vlan存在于两个不同的IP中，如果两个Vlan属于同一个IP网段中，在配置各自的Vlanif时，会导致三层IP地址冲突。为了节省IP资源，可以将两个Vlan放入同一个网段中，防止IP地址冲突，可以使用Super Vlan技术。

Super Vlan配置分为两中Vlan：

① Super Vlan：父Vlan，包含属于通往的所有子Vlan，并配置Vlanif解决多个子Vlanif冲突问题。

② Sub Vlan：子Vlan，所有同网段的子Vlan都属于同一个父Vlan。

Super VLAN配置：

[Huawei]Vlan 10

[Huawei-Vlan10]aggregate-Vlan

[Huawei-Vlan10]access-Vlan 20 30 40

[Huawei]inter Vlan 10

[Huawei-Vlanif10]ip add 192.168.1.1 24

已划入Vlan10中。

注：配置Vlan间ARP代理实现子Vlan互通：

不同的子Vlan间二层ARP广播会被隔离，所以可以通过三层实现互相通信，但是由于ARP广播被隔离，子Vlan中的PC无法封装数据包的目标mac地址，无法发送数据包，所以可以使用Vlan间的代理arp进行arp回复。

命令如下：

[Huawei]inter Vlan 10

[Huawei-Vlanif10]arp-proxy inter-sub-Vlan-proxy enable

七、  Mux VLAN

Mux VLAN提供了灵活多样的Vlan间通信方式和Vlan内通信方式，可以灵活的部署网络。

MUX Vlan主要有两种VLAN类型：

① Principal VLAN 主Vlan

② Subordinate VLAN 从Vlan

01

Mux VLAN分类：

① Principal VLAN：

主VLAN，一般用于连接服务器，主Vlan可以与所有的从Vlan通信。从Vlan之间无法互访，二层隔离，此时如果主Vlan下存在接口连接路由器，此时可以在路由器上开启ARP代理，此时从Vlan可以实现互通

注：主Vlan不能启用Vlanif

② Subordinate VLAN：

从VLAN，主要用于连接客户，从Vlan又分为两种类型：

① group互通型

② separate隔离型

a) group：

互通型，从Vlan为此类型时，处于Vlan下的用户可以互访。

b) separate:

隔离型，从Vlan为此类型时，处于Vlan下的用户将会被隔离，无法实现可以互访。

注：separate vlan只能配置一个

Mux Vlan配置：

[Huawei-Vlan10]mux-Vlan

[Huawei-Vlan10]subordinate group 3

[Huawei-Vlan10]subordinate separate 2

[Huawei]port-group group-member GigabitEthernet 0/0/1 to GigabitEthernet 0/0/5

[Huawei-port-group]port mux-Vlan enable

02

Mux-VLAN互通：

① ARP-Proxy实现从Vlan间通信：

由于主Vlan不能启用Vlanif功能，所以只能连接上联设备启用ARP代理，由于是同IP网段内，所以要在接口上启用Vlan内的代理ARP功能，路由器不支持此功能，所以只能上游设备接入交换机

配置：

① 将vlan10设置为Mux-Vlan，vlan20，30设为从vlan

② 接口划入vlan中并启用mux-vlan功能

③ 在LSW2上创建vlan10并启用vlanif功能，接口配置IP并启用vlan内的ARP代理

[Huawei-Vlanif10]arp-proxy inner-sub-vlan-proxy enable

② 静态ARP实现互通：

主VLAN接口上联路由器，在从VLAN域中的PC1上配置静态ARP，去往对端从VLAN的MAC地址直接使用静态ARP进行解析，数据包送给路由器，路由器根据二层MAC地址进行解析传递给PC2

八、  GVRP

GVRP（GARP VLAN Registration Protocol），中文名为GARP VLAN注册协议，是GARP的一种应用，用于注册和注销VLAN属性。使得交换机之间能够相互交换VLAN配置信息，动态创建和管理VLAN。用户只需要对少数交换机进行VLAN的配置即可动态的传播VLAN的信息。

01

GVRP注册原理：

① GVRP配置Vlan只在所有连接PC的交换机上静态创建Vlan即可。

② Trunk端口允许所有Vlan通过（允许哪些Vlan真实通过主要看GVRP注册过哪些Vlan）

③ 当所有交换机的Trunk口配置了GVRP注册模式后，此时静态配置过VLAN的交换机会沿Trunk端口将静态创建的Vlan注册给其它骨干区域的交换机。

④ 接收到GVRP注册信息的骨干交换机会动态的创建VLAN，并允许Trunk端口通过GVRP注册的Vlan。

⑤ 双方两端注册完毕后，形成双向注册，所有的交换机都存在GVRP注册的Vlan，所有交换机的Trunk端口都允许通过GVRP注册的Vlan。

02

GVRP注册模式：

GVRP有3种注册模式，不用的模式对静态VLAN和动态VLAN的处理方式也不同。

① Normal模式

② Fixed模式

③ Forbidden模式

（1）Normal模式：

允许该接口动态注册、注销VLAN，传播动态VLAN以及静态VLAN信息，默认为此模式。

配置命令：

[Huawei]gvrp--------------全局模式下开启gvrp

[Huawei]inter g0/0/1 -------进入所有的trunk端口

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]gvrp----开启端口gvrp功能

（2）Fixed模式：

不允许该接口动态注册、注销VLAN，传播动态VLAN已经静态VLAN信息。

配置命令：

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]gvrp  registration fixed----将该端口配置为fixed模式

（3）Forbidden模式：

禁止该接口动态注册、注销VLAN，不传播任何除VLAN1以外的任何VLAN信息，即被设置成为该模式下的Trunk接口，即使允许所有VLAN通过，实际通过的VLAN也只能是VLAN1。

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]gvrp  registration forbidden—将该接口配置forbidden模式

九、  VLAN mapping

配置在Trunk接口上，将原数据包中的tag改为指定的tag进行传输。

LSW1：

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]qinq Vlan-translation enable

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port Vlan-mapping Vlan 10 map-Vlan 20

LSW2：

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]qinq Vlan-translation enable

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port Vlan-mapping Vlan 20 map-Vlan 10

十、  QinQ

QinQ技术主要用于运营商，二层VPN技术，在二层网络平面中，运营商可以使用QinQ技术对用户数据进行转发，将接口发送过来的二层数据帧的8021Q数据前再次封装一层TAG包头，并使用外部包头在ISP交换设备上进行传递。

QinQ分为三种：

① 基本QinQ

② 灵活QinQ

③ 基于流的QinQ

01

基本QinQ：

基本QinQ是基于端口的QinQ，当从一个端口过来的流量全部加上同一个tag

配置：

LSW10：

[Huawei]Vlan 99------------------创建Vlan99

[Huawei]inter g0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass Vlan 99

[Huawei]inter g0/0/2

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type dot1q-tunnel--将G0/0/2设置为QinqQ

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default Vlan 99-------最外层达标Vlan99

LSW11：

[Huawei]Vlan 99------------------创建Vlan99

[Huawei]inter g0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass Vlan 99

[Huawei]inter g0/0/2

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type dot1q-tunnel

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default Vlan 99

02

灵活QinQ:

一个端口可以收到很多的Vlan-tag，根据tag标识在外面再打一层对应的tag

[Huawei]Vlan batch 99 100

[Huawei]inter g0/0/2

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port Vlan-stacking Vlan 10 stack-Vlan 99--如果接收到为Vlan10的tag，在外面打上Vlan99的tag

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port Vlan-stacking Vlan 20 stack-Vlan 100--如果接收到Vlan20的tag，在外面打上Vlan100的tag

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type hybrid

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged Vlan 99 100-送到私网的时候去掉外层标签

03

基于流的QinQ:

使用traffic-policy进行配置。

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