利用三层交换机实现VLAN间通信PPT课件
使用三层交换机虚拟端口实现VLAN之间的通信
目的MAC地址 源MAC地址
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VLAN链路的类型
据链路上可传输的数据帧的类型，可以把链路分为以下三种类型：
1、接入链路：
交换机端口为接入链路表示该交换机端口属于一个并且只属于一个 VLAN；接入链路只能是一个VLAN成员；接入链路上传输的是普通 以太网帧
VLAN 作为本征 VLAN。
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本征 VLAN
作用是向下兼容传统LAN中无标记的流量
本征 VLAN 分配给 802.1Q 中继端口。 802.1Q 中继端口支持来自多个 VLAN 的流量（有标记流量），也 支持来自 VLAN 以外的流量（无标记流量） 802.1Q 中继端口会将无标记流量发送到本征VLAN
B系 C系
S1
10
10
20
10
10
S2
A系
教 一 楼
教 二 楼
C系
B系
A系
没有Trunk的解决方法
21
相同VLAN间通信 要求：相同系之间能够通信 一条链路传递多个VLAN数据
▪ 优点： •节约端口 •节约布线 ▪ 缺点： Trunk Trunk •共享链路 •数据帧会被修改(延迟、 CPU) 教
第9章 虚拟局域网
1
学习目标
理解VLAN的概念、优点及分类 掌握VLAN中继协议
掌握VLAN的配置、管理和排错
掌握VLAN之间的通信实现方法及配置
2
VLAN简介
3
网络设计
网络中心 • IP规划要求： 每个系的主机在一个IP子网内 教 教 • 布线要求： 3 1 只能在网络中心与各教学楼之间布线 楼 楼 教 2 C系 A系 B系 B 系 楼
三层交换机解决VLAN之间的通信问题
任务6：解决VLAN之间的通信问题
——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（10） 第五步，在每台接入交换机上配置Trunk口、给相应VLAN分配端口成员，以研 发部、供应部的接入交换机为例。
第六步，配置各个VLAN中计算机的IP地址、子网掩码和默认网关。以研发部 的一台计算机为例。
IP 地 址 为 分 配 给 研 发 部 的 地 址 之 一 ， 如 192.168.0.129 ， 子 网 掩 码 255.255.255.224，网关为192.168.0.158。
任务6：解决VLAN之间的通信问题
——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（2）
❖三层交换机是将二层交换机与路由器有机结合的网络设备，它既可以完成 二层交换机的端口交换功能，又可完成路由器的路由功能。
❖进入三层交换机的数据帧，如果源和目的MAC地址在同一个VLAN，数据交换 会采用二层交换方式；如果源和目的MAC地址不在同一个VLAN，则会将数据帧 拆封后交给网络层去处理，经过路由选择后，转发到相应的端口。
192.168.0.254
6
任务6：解决VLAN之间的通信问题
——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（8）
第二步，三层交换机使用F0/1-F0/7口连接各部门接入交换机，配置这些端口 为Trunk口。并配置VTP协议，配置VTP修剪，创建VLAN。
❖因为不是所有的交换机都需要所 有的VLAN信息，所以多余的VLAN信 息需要动态修剪掉，这样可以节约 Trunk 链 路 的 带 宽 。 修 剪 只 需 要 在 VTP服务器上设置。
192.168.0.126
192.168.0.128 255.255.255.224
192.168.0.158
三层交换机划分3个vlan ,实现其互相通迅.
综合实验一台思科三层交换机划分3个vlan vlan 2：ip 192.168.1.1 255.255.255.0 192.168.1.254 网段vlan 3 :ip 192.168.2.1 255.255.255.0 192.168.2.254 vlan 4 ip 192.168.3.1 255.255.255.0192.168.3.254 各vlan 之间能互相通迅. 现在增加1台cisco路由想实现共享我们的PC0、PC1处在VLAN2中，PC2、PC3处在VLAN3中，Server0处在VLAN4中。
现在要使我们内网能够正常访问我们的Server0服务器，然后同时还要能够访问我们的ISP 外网的WWW服务器。
三层交换机的配置Switch#config tSwitch(config)#vlan 2 创建VLAN2Switch(config-vlan)#exiSwitch(config)#vlan 3 创建VLAN3Switch(config-vlan)#exiSwitch(config)#vlan 4 创建VLAN4Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#int fa0/2 将我们的fa0/2添加到VLAN2中Switch(config-if)#sw mo acSwitch(config-if)#sw ac vlan 2Switch(config-if)#exitSwitch(config)#int fa0/3将我们的FA0/3添加到VLAN3中Switch(config-if)#sw mo acSwitch(config-if)#sw ac vlan 3Switch(config-if)#exitSwitch(config)#int fa0/4 将我们的FA0/4添加到VLAN4中Switch(config-if)#sw mo acSwitch(config-if)#sw ac vlan 4Switch(config-if)#exitSwitch(config)#int vlan 2 给我们的VLAN2添加一个IP地址，用于不同网段之间互相访问Switch(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0Switch(config-if)#exitSwitch(config)#int vlan 3 给我们的VLAN3添加一个IP地址Switch(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0Switch(config-if)#exitSwitch(config)#int vlan 4给我们的VLAN4添加一个IP地址Switch(config-if)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#exit以下几行是用来给我们不同的VLAN内的主机自动分配我们的IP地址。
GNS3利用三层交换机实现不同vlan间的通信
GNS3利用三层交换机实现不同vlan间的通信【网络拓扑结构图】【实验步骤】步骤1.构建实验网络拓扑。
配置二层交换机模块、三层交换机模块、各PC机网络接口、连接设备等，并正确标示端口及配置信息；（1）配置二层交换机模块右键点击二层交换机图标，选中“配置”→“插槽”，进行如下图设置后，点击“OK”；（2）配置三层交换机模块右键点击三层交换机图标，选中“配置”→“插槽”，进行如下图设置后，点击“OK”；（3）配置各PC机网络接口右键点击PC1图标，选中“配置”→“NIO UDP”，进行如下图设置后，点击“添加”后再点击“OK”；并对PC2、PC3、PC4进行配置。
步骤2.配置设备参数(1)在二层交换机（L2SW）上配置命令禁止路由，再配置VLAN （包括VLAN10和VLAN20）；L2SW#show running //查看配置好的vlan 信息，显示如下图：（2）将交换机F1/3端口设置为Trunk模式；L2SW#show interface f1/3 switchport //验证f1/3端口已被设置为tag vlan 模式，显示如下图：（4）在三层交换机（L3SW）上配置VLAN（仅包括VLAN10）；L3SW#show running //查看配置好的vlan 信息，显示如下图：（5）将三层交换机F0/0端口设置为Trunk模式；L3SW#show interface f0/0 switchport //验证f0/0端口已被设置为tag vlan 模式，显示如下图：步骤4.检查VLAN设置（同一vlan内主机可以ping通，不同vlan间主机不能ping通）检查得出PC1与PC4能ping通，PC2与PC3能ping通，其余情况都ping不通步骤5.在三层交换机（L3SW）上为VLAN10和VLAN20配置虚拟接口，并配置IP地址，检查直连路由出现如下图所示情况，经百度搜索，找到了解决的方法，输入以下命令后成功为三层交换机设置了vlan 20：L3SW#dir flash:L3SW #dir nvramL3SW #copy vlan.dat nvram:L3SW #dir nvram:L3SW #erase flash:L3SW #squeeze flash:L3SW#show ip route //显示路由表信息步骤6.通过VPCS虚拟机，为每个PC机配置IP地址和网关参数步骤7.用ping命令检查VLAN间的连通性，同一vlan间可以连通，不同vlan间也可以连通，实验成功。
三层交换实现VLAN间通信 ppt课件
e.g. 24口/100M集线器，每个端口带宽100/24M 24口/100M交换机，每个端口带宽100M
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交换机的外观
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交换机的内部结构
交换机相当于是一台特殊的计算机，同样有CPU、存储介质和 操作系统，只不过这些都与PC机有些差别而已。交换机也由硬 件和软件两部分组成。 软件部分主要是操作系统IOS，startup-config文件和runningconfig文件 硬件主要包含CPU、端口和存储介质。 端口主要有以太网端口（Ethernet）、快速以太网端口 （Fast Ethernet）、吉比特以太网端口（Gigabit Ethernet） 和控制台端口（Console口）等。 存储介质主要有ROM、FLASH、NVRAM和DRAM。
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交换机的基本配置
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交换机的命令模式转化
命令模式 访问方法 提示符 Switch> 离开或访问下一模式 输入exit 命令离开该模式。要进入 特权模式，输入enable命令。 关于该模式 使用该模式来进行 基本测试、显 示系统信息 访问交换机时首先进入 用户模式 该模式。 在用户模式下，使用 enable 命令进入该 模式。
要返回到特权使用该模式，输入end Switch(config命令， 或键入Ctrl+C 组合键。 vlan)# 要返回到全局配置模式，输入 exit 命令。 ppt课件 使用该模式配置 VLAN参数。
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VLAN 配 在全局配置模式下，使 用vlan vlan_id 命令 置模 式 进入该模式
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命令行一些编辑特性
ROM相当于PC
利用三层交换机实现VLAN间通信课件
解决方案
检查三层交换机的路由配置，确保正确的 VLAN间路由已经添加到路由表中。同时， 确认VLAN接口的IP地址是否在正确的子网 中，并且没有IP地址冲突。
网络性能优化问题
问题描述
在大量数据传输时，网络性能出现瓶颈。
解决方案
通过QoS（Quality of Service）技术，对 网络流量进行分类、标记和优先级处理，确 保关键业务数据在网络中得到优先处理，从 而提高网络性能。同时，合理规划网络带宽
利用三层交换机实现 VLAN间通信
CONTENTS
目录
• VLAN基础 • 三层交换机工作原理 • 利用三层交换机实现VLAN间通信 • 案例分析 • 常见问题与解决方案
CHAPTER
01
VLAN基础
VLAN定义
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通 过将局域网内的设备逻辑地划分成不 同的网段，从而实现虚拟工作组的技 术。
三层交换机的路由表通常基于VLAN和子网掩码进行配置，而路由器的路 由表则更加复杂，需要手动配置或通过动态路由协议进行学习。
三层交换机通常具有更高的转发速率和更低的延迟，适用于大规模局域网 内的快速通信。
CHAPTER
03
利用三层交换机实现VLAN间通 信
配置VLAN
创建VLAN
在交换机上创建不同的VLAN，以便将不同的网络段隔离。
配置VLAN属性
为每个VLAN分配一个唯一的标识符（VLAN ID），并为其配置相关的属性，如允许通过的协议类型 等。
配置三层交换机接口
配置接口类型
将交换机的接口配置为三层接口，以便进行路由和交换操作 。
配置IP地址
利用三层交换机实现VLAN间通信------晚上风出品
利用三层交换机实现VLAN间通信—晚上风出品实验目标�掌握交换机Tag VLAN的配置；�掌握三层交换机基本配置方法；�掌握三层交换机VLAN路由的配置方法；�通过三层交换机实现VLAN间相互通信；�实验背景某企业有两个部门，财务部和销售部，分处于不同的办公室，为了安全和便于管理对两个部门的主机进行了VLAN 的划分，财务部和销售部分处于不同的VLAN。
现由于业务的需求需要销售部和技术部的主机能够相互访问，获得相应的资源，两个部门的交换机通过一台三层交换机进行了连接。
技术原理：三层交换机具备网络层的功能，实现VLAN相互访问的原理是：利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发。
三层交换机利用直连路由可以实现不同VLAN之间的互相访问。
三层交换机给接口配置IP地址，采用SVI （交换虚拟接口）的方式实现VLAN间互连。
SVI是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口，并且配置IP地址。
实验步骤�新建packet tracer 拓扑图�（1）在二层交换机上配置VLAN2、VLAN3，分别将端口2、端口3划到VLAN2、VLAN3；�（2）将二层交换机与三层交换机相连的端口F0/1都定义为tag vlan 模式；�（3）在三层交换机上配置VLAN2、VLAN3，此时验证二层交换机VLAN2、VLAN3下主机之间不能互相通信；�（4）设置三层交换机VLAN间通信，创建VLAN2、3的虚拟接口，并配置虚拟接口VLAN2、3的IP地址；�（5）查看三层交换机路由表�（6）将二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机默认网关分别设置为相应虚拟接口的IP地址；�（7）验证二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机之间可以互相通信；在pc1上ping pc2/pc4看结果？？配置二层交换机SW1，在SW1中划分vlan2和vlan3，并且把Fa0/2和Fa0/3端口分别添加到vlan2和vlan3。
利用三层交换机实现Vlan间互通
▪ （5）查看三层交换机路由表。 ▪ （6）将二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机默
认网关分别设置为相应虚拟接口的IP地址。 ▪ （7）验证二层交换机VLAN2,VALN3下的主机
之间可以相互通信。
实验六 利用三层交换机实现VLAN间互通
在packet tracer中创建实验拓扑
打开packet tracer，添加两台2960交换机、一台3560交换机、 10台PC机，其中八台PC分别与两台2960相连，其余两台与3560相 连，两台2960之间用四条链路相连并设置为聚合链路，拓扑如下：
▪ 某企业有财务部、销售部和人事部三个主要部门，分处于 不同的办公室，为了安全和便于管理对三个部门的主机进 行了VLAN的划分，分别处于不同的VLAN，先由于业务 的需求需要三个部门的主机都能够相互访问，获得相应的 资源，三部门的交换机通过一台三层交换机进行了连接。
实验六 利用三层交换机实现VLAN间互通
第三步：分别为交换机配置管理地址
sw2960-1 (config)#interface vlan 1 sw2960-1 (config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 sw2960-1 (config-if)#no shutdown sw2960-2 (config)#interface vlan 1 sw2960-2 (config-if)#ip address 192.168.1.3 255.255.255.0 sw2960-2 (config-if)#no shutdown sw3560 (config)#interface vlan 1 sw3560 (config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 sw3560 (config-if)#no shutdown
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不同VLAN间通信
▪ 为什么不同VLAN间不通过路由就无法通 信？
在LAN内的通信，必须在数据帧头中指定通信目标 的MAC地址。而为了获取MAC地址，TCP/IP协议下使 用的是ARP。ARP解析MAC地址的方法，则是通过广播。 也就是说，如果广播报文无法到达，那么就无从解析 MAC地址，亦即无法直接通信。
计算机分属不同的VLAN，也就意味着分属不同的 广播域，自然收不到彼此的广播报文。因此，属于不同 VLAN的计算机之间无法直接互相通信。为了能够在 VLAN间通信，需要利用OSI参照模型中更高一层—— 网络层的信息（IP地址）来进行路由。
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▪ 路由功能，一般主要由路由器提供。 ▪ 但在今天的局域网里，我们也经常利用带
假设有如下图所示的4台计算机与三层交换机互联。 当使用路由器连接时，一般需要在LAN接口上设置对 应各VLAN的子接口；而三层交换机则是在内部生成 “VLAN接口（VLAN Interface）”。VLAN接口， 是用于各VLAN收发数据的接口。（注：在Cisco的 Catalyst系列交换机上，VLAN Interface被称为 SVI——Switched Virtual Interface）
▪ 交换机收到这个帧后，检索蓝色VLAN的MAC地址列表，确认需要 将它转发给端口3。由于端口3是通常的访问链接，因此转发前会先 将VLAN识别信息除去（Frame 4）。最终，计算机C成功地收到交 换机转发来的数据帧。
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加速VLAN间通信的手段---流 （Flow）
▪ 根据到此为止的学习，我们已经知道VLAN间路由，必须 经过外部的路由器或是三层交换机的内置路由模块。但是， 有时并不是所有的数据都需要经过路由器（或路由模块）。
▪ 交换机端口较多。
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三层交换机
▪ 为了解决上述问题，三 层交换机应运而生。三 层交换机，本质上就是 “带有路由功能的（二 层）交换机”。路由属 于OSI参照模型中第三 层网络层的功能，因此 带有第三层路由功能的 交换机才被称为“三层 交换机”。
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三层交换机
▪ 在三层交换机内部数据究竟是怎样传播的 呢？
▪ 交换机通过检索MAC地址列表后，经由内部汇聚链接，将数据帧转 发给路由模块。在通过内部汇聚链路时，数据帧被附加了属于红色 VLAN的VLAN识别信息（Frame 2）。
▪ 路由模块在收到数据帧时，先由数据帧附加的VLAN识别信息分辨出 它属于红色VLAN，据此判断由红色VLAN接口负责接收并进行路由 处理。因为目标网络192.168.2.0/24是直连路由器的网络、且对应 蓝色VLAN；因此，接下来就会从蓝色VLAN接口经由内部汇聚链路 转发回交换模块。在通过汇聚链路时，这次数据帧被附加上属于蓝色 VLAN的识别信息（Frame 3）。
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▪ 考虑一下计算机A与计算机B之间通信时的 情况。首先是目标地址为B的数据帧被发到 交换机；通过检索同一VLAN的MAC地址 列表发现计算机B连在交换机的端口2上； 因此将数据帧转发给端口2。
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使用三层交换机进行VLAN间路由 （VLAN间通信）
▪ 计算机A与计算机C间通信时的情形。针对目标IP地址，计算机A可以 判断出通信对象不属于同一个网络，因此向默认网关发送数据 （Frame 1）。
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VLAN/802.1Q-VLAN间通信
▪ 【实验内容】
1. 开启三层交换机的的路由功能。 2. 配置三层交换机端口的路由功能。 3. 验证、测试配置。
18▪ 步骤1 在交换Fra bibliotekSwitchA上创建vlan 10，并将0/5端口划分到vlan10 中。
▪ SwitchA(config)# vlan 10 ▪ SwitchA(config-vlan)# name sales ▪ SwitchA(config-vlan)#exit ▪ SwitchA(config)#interface fastethernet 0/5 ▪ SwitchA(config-if)#switchport access vlan 10 ▪ SwitchA(config-if)#exit ▪ SwitchA(config)# vlan 20 ▪ SwitchA(config-vlan)# name technical ▪ SwitchA(config-vlan)#exit ▪ SwitchA(config)#interface fastethernet 0/20 ▪ SwitchA(config-if)#switchface access vlan 20 ▪ SwitchA(config-if)#exit
▪ 只要将流最初的数据正确地路由以后，后继的数据理应也 会被同样地路由。
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2020/1/1
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VLAN/802.1Q-VLAN间通信
▪ 【背景描述】
➢ 假设某企业有两个主要部门：销售部和技术部， 其中销售部门的个人计算机系统分散连接在两 台交换机上，他们之间需要相互进行通信，销 售部和技术部也需要进行相互通信，现要在交 换机上做适当配置来实现这一目标。
▪ 【实验目的】
➢ 通过三层交换机实现VLAN间互相通信。
▪ 【实验设备】
➢ S2126（1台）、S3750-24(1台)、直连线（3条）
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VLAN/802.1Q-VLAN间通信
▪ 【实验拓扑】 SWITCHA
F0/2 4
SWITCHB
F0/5
F0/15
PC1 VLAN10
PC2 VLAN20
PC3 VLAN10
利用三层交换机实现vlan间通信 （实训）
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实训议题 VLAN/802.1Q-VLAN间通信
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实验目标
▪ 根据目前为止学习的知识，我们已经知道 两台计算机即使连接在同一台交换机上， 只要所属的VLAN不同就无法直接通信。
▪ 接下来我们将要学习的就是如何在不同的 VLAN间进行路由，使分属不同VLAN的主 机能够互相通信。
有路由功能的交换机——三层交换机 （Layer 3 Switch）来实现。
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▪ 使用路由器进行VLAN间路由的话，随着 VLAN之间流量的不断增加，很可能导致路 由器成为整个网络的瓶颈。
▪ 交换机使用被称为ASIC（Application Specified Integrated Circuit）的专用硬 件芯片处理数据帧的交换操作，而路由器， 则基本上是基于软件处理的。