实验四 交换机VLAN配置
一、实验目的
1、理解VLAN的概念、原理及划分VLAN的方法。
2、掌握基于交换机端口的VLAN划分方法。
3、掌握Cisco2950交换机的单交换机和跨交换机VLAN配置方法，了解各配置命令的作用。
二、实验属性
验证性试验。
三、实验仪器设备及器材
Cisco 2960交换机、具备Windows操作系统的PC机、直通双绞线、交叉双绞线、Cisco配置线缆。
四、实验要求
1、预习报告中需解决以下问题：熟练掌握Cisco2960交换机VLAN相关配置命令以及各命令的作用。
2、试验中正确使用仪器设备，独立操作。
3、试验后按规定要求写出实验报告。
五、实验原理
❖ (1)VLAN的概念
虚拟局域网是以局域网交换机为基础，通过交换机软件实现根据功能、部门、应用等因素将设备或用户组成虚拟工作组或逻辑网段的技术。
特点是在组成逻辑网时无须考虑用户或设备在网络中的物理位置。VLAN可以在一个交换机或者跨交换机实现。
❖ (2)VLAN的实现原理
1986年3月，IEEE 802委员会发布了IEEE 802.1q VLAN标准。
1988年，IEEE批准了802.3ac标准，这个标准定义了虚拟局域网的以太网帧格式，在传统的以太网的帧格式中插入一个4字节的标识符，称为VLAN标记，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网，如图1所示。如果还使用传统的以太网帧格式，那么就无法划分虚拟局域网。
VLAN标记字段的长度是4字节，插在以太网MAC帧的源地址字段和长度／类型字段之间。VLAN标记的前两个字节和原来的长度／类型字段的作用一样，总是设置为0x8100，称为802.1q标记类型。
虚拟局域网是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN。
实验4 交换机基本配置和虚拟局域网VLAN
4.1 实验目的
1. 了解实验室的网络拓扑结构；
2. 熟悉交换机的状态指示灯及各种接口，了解交换机的IOS，理解交换机的工作原理；
3. 熟悉交换机的基本配置，交换机的几种模式以及常用配置命令；
4. 理解VLAN原理，了解IEEE802.1Q 的原理和实现方法；
5. 熟练掌握交换机中VLAN划分、配置、验证和调试方法；
6. 了解多层交换机的路由原理和实现方法。
4.2 实验设备
DCS-3950交换机一台
DCRS-5650交换机一台
PC机3台
平行线6根
4.3 相关知识
实验室有二类交换机，DCS-3950交换机属2层交换机，其外观如图4-1所示。DCRS-5650交换机属3层交换机，其外观如图4-2所示。
（a）DCS-3950交换机前面板
(b) DCS-3950交换机后面板
4-1 DCS-3950交换机
（a）DCRS-5650交换机前面板
(b) DCRS-5650交换机后面板
4-2 DCRS-5650交换机
4.3.1 指示灯
DCS-3950以及DCRS-5650 前面板上共有28个指示灯，其中24个是交换机端口指示灯，其余4个是工作状态指示灯，根据交换机当前工作状态不同，指示灯状态（亮或灭，颜色）也不同，含义如下：
指示灯 状态 含义
Link/ACT 闪烁 端口link成功，正在收发数据。
熄灭 端口处于down状态
点亮 link成功
100M指示灯 熄灭 对应G口处于 down状态
点亮 对应G口处于 100M连接状态
Power 熄灭 电源未接通
点亮 电源已接通
DIAG 绿色闪烁 程序初始化
点亮 程序初始化结束
琥珀色闪烁 程序初始化失败
RPS（冗余电源指示） 熄灭 未安装/未打开冗余电源
持续绿色 冗余电源已连接
绿色闪烁 冗余电源正在支持另一交换机
持续琥珀 冗余电源已连接但动作不正常
一、VLAN技术简介
1、虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）是一种将局域网lan从逻辑上划分（注意不是从物理上划分）成一个个网段（或者说更小的局域网），从而实现虚拟交换组的数据交换技术。之所以开发出VLAN技术，主要有一下三方面的考虑：
（1）基于网络性能考虑：主要解决局域网中无法限制广播域的问题，划分了VLAN后，每个VLAN就是一个广播域，广播域被限制在一个VLAN内，不影响其他的VLAN。
（2）基于安全性的考虑：一个VLAN内的单播和广播流量都不会转发到其他VLAN中，即使两个VLAN有着相同的ip子网，只要他们没有相同的VLAN号，他们各自的广播流量就不会相互转发。
（3）基于组织结构考虑：由于是逻辑而不是物理的划分，可以讲在不同地域的有相同需要的计算机划分到一个VLAN中。
2、valn的原理
假设有vlan10和valn20，其中计算机A位于vlan10中，计算机B位于vlan20中，现在计算机A发出一个广播帧，交换机接收到这个广播帧后会查询自己的地址表（地址表中记录了每台计算机对应的vlan号和端口号），发现该广播帧是从端口1接收，为vlan10的广播，那么交换机就会按照地址表（上面记录了所有vlan10的主机地址）向所有vlan10的主机发送这个广播帧，而不会向vlan20发送，从而实现隔离广播。
再假设计算机A想要和计算机B通信，计算机不知计算机B的地址，计算机发出arp广播请求，希望获得计算机B的MAC地址，但是交换机根本不会将这个arp转发给计算机B，也就无法获得B的地址，当然没法通信。另外即使A知道了B的地址，计算机A发出一个目的地址是B的单播帧出来，这个单播帧到达交换机后，交换机根据MAC地址也会发现，这个单播帧是VLAN10发出的，而且MAC地址是VLAN20，那么交换机也不会转发这个单播帧。
3、VLAN主要优点及注意事项
交换机的 VLAN配置步骤及方法
如图：
VLAN2 VLAN3 VLAN 2 VLAN3
配置过程如下：
1、基本配置
步骤 交换机 1 命令 交换机 2 命令 作用
1 Switch>enable Switch>enable 进入特权模式
2 Seitch#config terminal Seitch#config terminal 进入全局配置模式
3 Switch(config)#hostname SW1 Switch(config)#hostname SW2 给交换机命令
4 SW1(config)#enable secret 123 SW2(config)#enable secret 123 配置 enable 密码
5 SW1(config)#line console 0 SW2(config)#line console 0 进入 line 模式
6 SW1(config-line)#password SW2(config-line)#password 123 配置进入用户模式密码
123
7 SW1(config-line)#login SW2(config-line)#login
8 SW1(config-line)#exit SW2(config-line)#exit 推出到全局模式
9 SW1(config)# SW2(config)#
2、 配置 vlan ，两种方法
步骤 交换机 1 命令 交换机 2 命令 作用
1 SW1#vlan database
2 SW1(vlan)#vlan 2 name vlan2
3 SW1(vlan)#vlan 3 name vlan3
4 SW1(vlan)exit
Or
1 SW1#config terminal
2 SW1(config)#vlan 2
3 SW1(config-vlan)#name vlan2
