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传奇ＶＬＡＮ间路由实验教学探讨 |
| 本文作者： 张永民， 张永东， ZHANG Yong-min， ZHANG Yong-dong 竺竺竺／0引言VLAN问路由实验教学探讨张永民1．张永东2(1．中山大学信息科学与技术学院，广州5102752．中山大学数学与计算科学学院，广州510275)摘要：通过对网桥或交换机进行配置，一个扩展LAIN可以在逻辑上分割成几个LAN，称为虚拟局域网。对于企业而言，可以按部门创建多个VLAN。 为了实现资源共享．就要考虑使不同的VLAN的用户可以相互通信。主要通过配置交换机和路由器来实现VLAN问路由。探讨在这个实验中的教学问题和方法。 关键词：虚拟局域网(VLAN)交换机路由器教学探讨由于广播问题．凶此．采用单一局域网的扩展性并不好。如果没有VLAN(VirtualLocalAreaNetwo传奇rkl。广播包会占用大量带宽，从而严重影响到网络性能。采用VLAN可以依靠逻辑设计将原来物理上互联的一个局域网络划分为多个虚拟局域网．即在逻辑上把两层交换机划分若干广播域．将广播帧限制在一组指定的端口上．从而限制了全网范围的广播。在网络设计中．可以根据设备所连的端13、用户节点的MAC地址进行划分．其结果是使同一个VLAN内的数据可自由通信．而不同VLAN问的数据交换则需要通过第i层交换完成．通过采用VLAN跨越交换机划分局域网．并且有效地实现VLAN间路由，可以提高带宽利用率和网络性能．同时增强了网络应用的灵活性以及安全性。1在网络中划分VLAN首先．要确定需要多少个IP子网．每个子网需要多少主机，这样．就可以确定VLAN的个数。一般而言，每个VL～N一个子网。 对于pVLAN，多个VLAN可以使用一个IP子网。VLAN可以配置为动态的或静态的。动态VLAN按MAC地址划分VLAN．这样叮以使主机不会因为改变了连接接口而改变VLAN。静态VLAN都是根据交换机端口进行划分．可以通过配置交换机．将多个交换机的一组端口配置在一个VIAN中。例如．Sl的删l、删2和f0／20分别配置为VLAN100，VLAN200和trunk接L1。S2的f0／l、f0／3、f014和别20分别配置为VLAN100．VLAN200．VLAN200和trunk接口。两个交换机的f0／20连接在一起。如果连接到相同VLAN的主机配置在相同的IP的子网．则连接到S1的f0／I的主机就可以ping通连接到S2的f0／1的主机．连接到Sl的f0／2的主机就可以ping通连接到S2的肼3和t"014的主机。具体配置方法如下：Sl(config)#vlan1001创建Vlan10S2(config)#vlan2001创建Vlan20S1(config)#interfacefastethemet0／1S1(configif)#switchportaccessvlan100Sl(config)#interfacefastethemet0／2S1(configit)最新传奇#switchportaccessvlan200SI(config)#interfacefastethemet0／20Sl(config-it)#switchportmodetrunkS2(config)#interfacefastethemet0／1S2(config-it)#switchportaccessvlan】00S2(config)#interfacefastethemet0／3S2(config-it)#switchportaccessdan200S2(config)#interfacefastethemet0／4S2(config-it)#switchportaccessvlan200S2(config)#interfacefastethemet0／20S2(eonfig-if)#switchportmodetrunk收稿日期：2010-10-21修稿日期：20101031作者简介：张永1麦．(1964-)，硕士，讲师，研究方向为模式识别和计算机网络等现代计算机2010．11@实验中．连接到这两组接口的主机之间是ping不通的。如果这些主机分别在两个子网．即使配置错误导致在同一个VLAN，也ping不通。只不过不是由于VLAN的原因，它们的广播包还是可以抵达对方。 在这个配置中。 学生经常把trunk连到某个主机接El。例如．S2的f0／3连到S1的trunk接13．结果．Sl的的主机不能ping通S2的主机。这可以用来理解VLAN间路由的原理。因为S1通过trunk接口接收的帧需要封装VLANID．而S2的t0／3发出的帧没有封装VLANID，结果被S1认为是本地VLAN(默认为VLAN11。自然不会转发给VLAN100或VLAN200。 如果S2的m连到S1的t"0／2．则连接到S1和S2的VLAN200接13的主机可以相互ping通，而VLAN100则不行。 在教学过程中，通过这几种连接例子．可以展示具有VLAN功能的交换机的连接方法及其工作原理。2VLAN之间路由的配置实现由于每个VLAN配置成不同的子网(SubNet)．所以不同VLAN之间的通信需要用到第三层的路由器好传奇。可传奇文章以直接把不同VLAN接口连接到路由器不同的接口来实现vLAN间通信，如图1所示，交换机S1的vLANl、VLAN2和VLAN3接口分别连接到路由器Rl的三个接口。路由器的每个接口只要配置为对应子网的IP地址。连接到不同VLAN的主机都要以R1的对应接口的IP地址作为网关地址。实验教学时要指出的是．在这种情况下．一个VLAN的主机发往其他VLAN的IP分组时会根据网关地址查处路由器对应接13的MAC地址．然后发往该接口．路由器收到的帧不会封装VLANID，到达后路由器查询路由表后确定转发去的接13．并直接转发出去。这种方法会占用路由器和交换机的三个接口．采用单臂路由器可以克服这个缺点。 采用单臂路由器实现VLAN间路由把路由器与交换机的干道接口连接。路由器的接121配置成子接口模式。路由器可以识别封装了VLANID的帧。并根据VLANID确定子接13。图2中，路由器R1的lo接口与交换机S1连接。S1的对应接口应该设置成干道接口．而R1的对应接13(即f01要取消IP地址，并分别为f0定义两个子接口f0．100和Io．200．为它们配置VLAN100和VLAN200两个子网的IP地址．让它们对应到VLAN100和VLAN200的IEEE802．1Q的封装。 这。现代计算机2010．11里需要学生通过实验理解的是：连接到VLAN100和VLAN200的主机可以通过ARP协议获得子接口的MAC地址．从而把转发到其他VLAN的IP分组通过干道发送到子接13。这主要由路由器根据封装的VLANID来识别。路由器收到后查路由表确定出口．如果出13是某个VLAN的子网(这也要通过子接口配置才会知道)就把IP分组封装相应的VLANID转发到该子接13。 交换机将会从干道转发到相应的VLAN接口。把Rl的仍分成两个子接口。并确定绑定的VLAN和配置IP地址Rl(config)#interfacefastethernet0R1(config-if)#noipaddressR1(config-if脚oshutdownR1(contig)#intedacefastethernet0．100Rl(configi躺paddress192．168．100．1255．255．255．01配置子接口F0．100的IP地址三竺三兰兰／Rl(configif)#encapsuIationdotlq1001用802．IQ封装，并指定该子接13接收VLAN100R1(config)#interfacefastethemet0．200R1fc网民真喜欢本网游ordig-if)#ipaddress192．168．200．1255．255．255．01配置子接口FO．200的IP地址R1(eonfig-if)#encapsulationdotiq201用802．IQ封装．并指定该子接121接收VLAN200通过对比实验．可以看出单臂路由的优点和加深对VLAN的理解。如果使用三层交换机，则可以减少使用一个路由器。VLAN间IP分组的转发效率也会提高。j层交换机可以定义VLAN虚接13．并为它配置IP地址和r自动)分配MAC地址。连接到VLAN的主机需要把网关地址设置为对应虚接口的IP地址。对于发往其他VLAN主机的IP分组．先通过网关MAC地址形成帧，然后转发到对应VLAN虚接口．路由器再通过查询路由表确定转发接口。并确定目标VLAN的子网．最后通过目标VLAN查出目的主机的MAC地址．把这个IP分组封装成帧后通过相应的VLAN转发给目的主机。为路南器的VLAN虚接口配置IP地址S1(config)#i无敌装备nterfacevlan200Sl(configit)#ipaddress192．168．200．1255．255．255．03结语VLAN间通信有很多方法．这里介绍了直接连接接13方法．单臂路由法和i层交换机的方法。 其中，三层交换机配置最简单．但是不容易理解其中原理，通过前面两种方法的学习．并对比第i种方法(三层交换机)，可以让学生更深地理解三层交换机、VLAN的工作原理和VLAN问路由的基本方法。 参考文献【l】吴功宜．计算机网络(第2版)．清华大学出版社，2006【2】思科网络技术学院教程．CCNA3交换基础与中级路由．人民邮电出版社．2008【3】王盛邦．计算机网络教学指导教程(Or义)，2010．9DiscussionontheExperimentalTeachingoftheRoutingbetweenVLANsZHANGYongminl，ZHANGYong-dongz(1．SchoolofInformationSciences，SUNYat-scnUniversity，Guangzhou5102752．SchoolofMathematicsandComputationalSciences，SUNYat-ScnUniversity，Guangzhou510275)Abstract：AnextendedLANCallbedividedintoseveraltANsbyconfiguringthebridgesorswitches．Becauseoftheirphysicaldependence，theyaIecalledvirtualLAN．Totheenterprises，theVLAN8Canbecreatedaccordingtotheirdepartments．Inordertosharetheresourcesbetweenthede．partments。ithastobeconsideredthecommunicationbetweentheVLANs．Mainlydiscusses出eteachingproblemsandmethodsoftheexperimentwhichrealizethemutingbetweenVLANsbyconfiguringtheswitchesandrouters．Keywords：VLANSwitchRouterTeachingDiscussion现代计算机2010．11西。 本文《ＶＬＡＮ间路由实验教学探讨》 --- 作者： 张永民， 张永东， ZHANG Yong-min， ZHANG Yong-dong |
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