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如何使用三层交换机构建企业VLAN

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企业规模的扩大造就了企业网络规模的不断膨胀，众多企业在扩展网络规模时采
用了在原有的网络上直接增加计算机的方法来实现，随之而来的就是网络体系变
得越来越复杂，对网络的管理也变得越来越困难，网内的安全指数也变得越来越
低，并且网络资源的利用率也大大降低，如何行之有效的管理网络和合理利用网
络资源成为企业最大的难题。

采用VLAN方式划分网络体系能够让管理员更加方便的管理企业网络，而
VLAN网络灵活的扩展能力也让企业网络规模在不断扩大的同时不会出现网络混
乱的情况，VLAN网络所具有的控制广播风暴能力让企业网络资源的性能得到大
幅度提高，并且VLAN网络还具有管理简单，安全性高的特点。因此，在网络最
初的设计中采用VLAN方式能够对网络将来的扩展带来极大的好处。

在普通的小型企业中，采用路由器方式划分VLAN是一种节约成本的方法，
不过在大中型企业中，采用路由器方式划分VLAN会严重影响企业网络的性能，
而VLAN间的通信必需通过路由才能实现，因此，具有路由功能的三层交换机被
广泛应用于大中型企业VLAN网络中。但我们必需清楚一点，就是采用三层交换
机的VLAN网络同样需要路由器，只不过路由器只是企业网络和互联网的连接工
具，VLAN间的通信不会靠路由器来实现。


三层交换机构建的VLAN网络结构
VLAN网络的划分最大的特点就在于它的灵活性，而采用VLAN方式划分网络
主要有静态VLAN和动态VLAN方式，静态VLAN实际上就基于端口的VLAN，这种
划分方式由于要管理员对每个交换机的端口都要进行配置，显得非常复杂，一般
不采用这种方式。动态VLAN又分为三种划分方式，基于子网的VLAN，基于MAC
地址的VLAN，基于用户的VLAN。这三种方式各有各的特点，因此，我们在划分
VLAN网络的时候可以灵活搭配，例如移动用户由于外置无线网卡随时可能被更
换，所以我们对移动用户可采用用户的VLAN划分方式，将这部分划为一个基于
用户的VLAN。而一些固定的用户我们可采用基于子网的VLAN方式，也就是把一
个段的IP划分为一个VLAN。因此，划分VLAN显得非常灵活。

上图所显示的网络第一层我们还是采用了路由器，这是由于路由器本身就是连接
内网和外网的唯一工具，因此，路由器不能缺少，只是VLAN间通信路由不在路
由器中实现。但我们也必需注意，大型VLAN网络由于数据传输量非常大，对路
由器的要求也非常高，所以我们不能简单的认为有了三层交换机对路由器要求就
不高了。因此，我们选择路由器还是要根据整个网络的规模来看。

在第二层就是采用的三层交换机，这也是整个大型VLAN网络的关键所在。
三层交换机具有路由和交换两种功能，其中的路由功能是实现VLAN间通信的关
键技术。当第一个数据流进入三层交换机后，三层交换机将会对这个数据流进行
路由，在路由的同时三层交换机会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，这样
做的好处就是当同样的数据流进入三层交换机后，不需要三层交换机对这个数据
流再进行一次路由，这个数据流只需要直接通过三层交换机就能实现VLAN间通
信，从而有效解除了路由器所带来的网络瓶颈。三层交换机也是划分VLAN网络
的关键所在，管理员只需要对三层交换机进行配置就可完成对VLAN网络的划分。
所以在选择三层交换机时，我们一定要根据自己的实际情况进行合理选择，才能
更加有效的保证整个VLAN网络的正常运行。

在网络的第三层，我们选用的二层交换机，二层交换机在VLAN网络中的作
用实际上只是保证整个网络基层的正常运行，如果网络规模非常大，那么这一层
最好选择千兆交换机，让网络的下一层继续连接交换机进行扩展，如果网络规模
不是非常大（采用三层交换机连接的计算机数量最少也是在200台以上），这一
层直接选择普通交换机就可以了。

在网络最底层是整个网络的基础，也是我们决定怎样划分VLAN网络的标准，
它们由企业的计算机终端、服务器等组成。

400节点企业网络设计方案
下面我们来设计一个具有400节点的企业VLAN网络，我们假设这个企业分
为销售部，售后服务部，设计部，财务部，服务器区组成。其中，销售部有20
台计算机，售后服务部有20台计算机，财务部有20台计算机，服务器区有20
台服务器，设计部有320台计算机。我们可将整个企业网络划分为6个VLAN，
如果用户对设计部的计算机量感觉有些大，还可将这个部门的计算机进行VLAN
细划。下图是这个500节点的VLAN划分结构图。

再次申明，VLAN网络的划分需要在三层交换机上进行配置才能实现，上图
是经过配置之后的一个VLAN结构图。我们看到，在上图中的销售部，售后服务
部和财务部三个VLAN都选用了二层交换机，由于这些部门对网络带宽要求不大，
加上计算机数量少，每个VLAN只有20台，实际上我们选择24口的交换机就能
实现VLAN，用户可根据自己实际情况来决定。

设计部VLAN由于计算机数量多，所以我们用了一个千兆交换机加上多个普
通交换机实现VLAN，而在服务器我们也选择了千兆交换机进行连接，这主要是
由于服务器对网络带宽本身要求就非常高。三层交换机和路由器的选择也是根据
实际情况而定。

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6 用三层交换机实现VLAN间路由

6 用三层交换机实现VLAN间路由

实训6 用三层交换机实现VLAN间路由一、实训目的1．了解VLAN间路由的意义2．掌握使用三层交换机实现vlan间路由的解决方法3．模拟并解决小型企业或分公司的VLAN间路由问题二、实训逻辑图图6-1 实训逻辑图三、实训内容及步骤1．进入交换机（先不要按逻辑图连接交换机），查看是否已有Vlan配置（1）查看Vlan配置（show vlan brief）（2）查看Vtp状态（show vtp status）（3）若Vtp模式不是Server，请将其改为Server（vtp mode server）（4）删除默认Vlan以外的所有Vlan信息（no vlan vlan_id）（5）查看所有端口是否都在Vlan 1下（show vlan brief）（6）若有端口不是Vlan 1下，请将其加入到Vlan 1下做完以上步骤后，再查看一次Vlan信息，检查是否所有端口已绑定在Vlan 1下，并且没有其他Vlan设置；若仍有端口没有处于Vlan 1下，或有其他Vlan信息，请重复以上项目，否则可能影响下面的实训数据。

2．创建Vlan并将端口绑定到VlanSW2950# vlan dataSW2950 (vlan)# vlan 2 name v2SW2950 (vlan)# vlan 3 name v3SW2950 (config) # int f0/3SW2950 (config-if) # switchport mode accessSW2950 (config-if) # switchport access vlan 2SW2950 (config) # int f0/4SW2950 (config-if) # switchport mode accessSW2950 (config-if) # switchport access vlan 3SW2950 (config-if) #endSW2950#show vlan briefVLAN Name Status Ports---- -------------------------------- --------- -------------------------------1 default active Fa0/1, Fa0/2, Fa0/5, Fa0/6,Fa0/7,Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10,Fa0/11,Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18,Fa0/19, Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22,Fa0/23, Fa0/24, Gig1/1, Gig1/22 v2 active Fa0/33 v3 active Fa0/43．将F0/24端口设定为中继端口SW2950 (config) # int f0/24SW2950 (config-if) # switchport mode trunkSW3550 (config) # int f0/24SW3550 (config-if) # switchport trunk encapsulation dot1qSW3550 (config-if) # switchport mode trunkSW3550#show int trunkPort Mode Encapsulation Status Native vlanFa0/24 on 802.1q trunking 1Port Vlans allowed on trunkFa0/24 1-1005Port Vlans allowed and active in management domainFa0/24 1,2,3Port Vlans in spanning tree forwarding state and not prunedFa0/24 1,2,3若两台交换机上的F0/24端口模式“mode”都为“on”，表明Trunk状态已正常工作。

三层交换机实现VLAN间通讯及链路聚合应用1

三层交换机实现VLAN间通讯及链路聚合应用1

实验三、三层交换机实现VLAN 间通讯及链路聚合应用实验【相关知识】1．三层交换机简介在一般的二层交换机组成的网络中，VLAN 实现了网络流量的分隔，不同的 VLAN 间是不能相 互通信的。

如果要实现 VLAN 间的通信必须借助路由来实现。

一种方法是利用路由器，另一种则是 借助具有三层功能的交换机。

三层交换机，从本质上讲就是带有路由功能（三层）的交换机。

第三层交换机就是将第二层交 换机和第三层路由器两者的优势有机而智能化地结合起来，可在各个层次提供线速功能。

这种集成 化的结构还引进了策略管理属性，不仅使第二层和第三层关联起来，而且还提供了流量优化处理、 安全访问机制以及其他多种功能。

在一台三层交换机内，分别设置了交换模块和路由模块，内置的路由模块与交换模块类似，也 使用了 ASIC 硬件处理路由。

因此，与传统的路由器相比，可以实现高速路由。

而且路由与交换模 块是汇聚链接的，由于是内部连接，可以确保相当大的带宽。

我们可以利用三层交换机的路由功能 来实现 VLAN 间的通信。

下面我们使用一个简单的网络来概括三层交换机的工作过程：使用 IP 的设备 A通过三层交换机和设备 B 相连。

假如 A 要向 B 发送数据，已知目的 IP，那么 A 可以通过子网掩码取得网络地址，判断目的 IP 与自己是否在同一网段。

如果在同一网段，但不知道转发数据所需要的 MAC 地址，A 就发送一个 ARP 请求广播，B 返回其 MAC 地址，A用此 MAC 封装数据帧并发送给交换机，交换机启用二层交 换模块，查找 MAC 地址表，将数据帧转发到相应的端口。

如果目的 IP 地址不在同一网段，那么 A要实现和 B的通信，在流缓存条目中没有对应 MAC 地 址条目，就将第一个正常数据包发送向缺省网关（在操作系统 TCP/IP 配置中已经设好，对应于第三 层路由设备），由此可以看出对于不是同一子网的数据，最先在 MAC 表中放的是缺省网关的 MAC 地址；然后就由三层模块接收此数据包，查询路由表以确定到达 B 的路由，同时将构造一个新的帧 头，其中以缺省网关的 MAC 地址为源 MAC 地址，以主机 B 的 MAC 地址为目的 MAC 地址。

利用三层交换机实现不同VLAN间通信

利用三层交换机实现不同VLAN间通信

利用三层交换机实现不同VLAN间通信三层交换机是一种在OSI模型中工作在网络层的网络设备，可以实现不同VLAN间的通信。

使用三层交换机实现不同VLAN间通信可以提高网络的灵活性和安全性，并且可以减少广播和冲突，提高网络的性能。

在实现不同VLAN间通信时，首先要进行VLAN的划分和配置。

一般情况下，一个交换机可以划分为多个VLAN，每个VLAN可以包含不同的主机。

每个VLAN都有自己的VLANID，并且相互之间是隔离的。

在交换机上设置VLANID，并将相应的端口划分到对应的VLAN。

三层交换机可以通过路由器功能实现不同VLAN之间的通信。

一种常用的方法是使用三层交换机的SVI（Switch Virtual Interface），也就是虚拟交换机接口。

SVI是一个虚拟接口，可以作为一个虚拟的路由器接口来连接不同的VLAN。

在配置SVI之前，需要在三层交换机上启用路由功能。

不同厂商的交换机配置方法可能不同，但基本上都需要在交换机的配置界面中进行相应的设置。

启用路由功能后，可以通过配置SVI来实现不同VLAN之间的通信。

配置SVI时，需要给SVI分配一个IP地址，并将其与相应的VLAN关联。

这样，SVI就成为了该VLAN内的默认网关。

配置SVI之后，可以在交换机上配置静态路由或动态路由协议，以实现不同VLAN之间的通信。

静态路由可以手动配置，动态路由则是通过交换机自动学习和更新路由表。

当数据包从一个VLAN的主机发送到另一个VLAN时，数据包首先发送到交换机上的SVI。

SVI根据路由表中的路由信息，将数据包转发到目标VLAN的SVI上，然后再将数据包转发到目标VLAN的主机。

除了使用SVI，还可以使用VLAN间路由功能来实现不同VLAN之间的通信。

VLAN间路由是在三层交换机上配置的一种特殊的端口，用于连接不同的VLAN。

通常情况下，需要在交换机上配置子接口，每个子接口都与一个特定的VLAN相连。

子接口可以配置不同的IP地址，并与相应的VLAN关联。

交换机Vlan配置

交换机Vlan配置

实验三交换机的VLAN配置一、实验目的1. 理解理解Trunk链路的作用和VLAN的工作原理2. 掌握交换机上创建VLAN、接口分配3．掌握利用三层交换机实现VLAN间的路由的方法。

二、实验环境本实验在实验室环境下进行操作，需要的设备有：配置网卡的PC机若干台，双绞线若干条，CONSOLE线缆若干条，思科交换机cisco 2960两台。

三、实验内容1. 单一交换机的VLAN配置；2. 跨交换机VLAN配置，设置Trunk端口；3. 测试VLAN分配结果；4．在三层交换机上实现VLAN的路由；5．测试VLAN间的连通性四、实验原理1．什么是VLANVLAN是建立在局域网交换机上的，以软件方式实现逻辑工作组的划分与管理，逻辑工作组的站点不受物理位置的限制，当一个站点从一个逻辑工作组移到另一个逻辑工作组时，只需要通过软件设定，而不需要改变它在网络中的物理位置；当一个站点从一个物理位置移动到另一个物理位置时，只要将该计算机连入另一台交换机，通过软件设定后该计算机可成为原工作组的一员。

相同VLAN内的主机可以相互直接通信，不同VLAN中的主机之间不能直接通信，需要借助于路由器或具有路由功能的第三层交换机进行转发。

广播数据包只可以在本VLAN内进行广播，不能传输到其他VLAN中。

2．交换机的端口以太网交换机的每个端口都可以分配给一个VLAN，分配给同一个VLAN的端口共享广播域，即一个站点发送广播信息，同一VLAN中的所有站点都可以接收到。

交换机一般都有三种类型的端口：TRUNK口、ACCESS口、CONSOLE口。

CONSOLE端口：它是专门用于对交换机进行配置和管理的。

通过Console端口连接并配置交换机，是配置和管理交换机必须经过的步骤。

ACCESS口（默认）：ACCESS端口只能通过缺省VLAN ID的报文。

TRUNK 口：为了让连接在不同交换机但属于同一VLAN 的计算机之间能够相互通信，必须把两个交换机相级联的那两个端口配置成TRUNK 口工作模式。