基于端口的虚拟局域网测试

一、什么是VLAN：

VLAN，是英文Virtual Local Area Network的缩写，中文名为"虚拟局域网"， VLAN是 一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分（注意，不是从物理上划分）成一个个网段（或者 说是更小的局域网LAN），从而实现虚拟工作组（单元）的数据交换技术。

VLAN 主要用来解决如何将大型网络划分成多个小网络，隔离原本在同一个物理LAN中的不同主机间的二层通信；

在LAN中，各主机之间的通信是物理通信（二层通信）；

在VLAN中，各主机划分于不同的VLAN，不同VLAN之间通信是三层通信；

二、问题发现：

今天在复习二层网络设置VLAN的问题的时候，突然想到：如果在VLAN中多加上一个路由器还能否使用的了vlan；

这个是我做实验用的图：

第一步：按照图中的要求，将所有主机以及路由器上面的IP地址都配置好：现在还没有配置vlan，所有所有的主机都是能够互相ping通的；

第二步：对LSW1和LSW2 的接口上配置相应的链路模式，在这里LSW与主机之间相连的端口设置为access，LSW1，2和路由器之间的端口设置为trunk；设置完之后，发现在同一个二层网络之间的相同vlan能够相互的ping通；但是不同的二层网络之间却不能ping通（192.168.1.1->192.168.0.1ping不通）；

第三步：因此我在LSW1的e0/0/3的链路上进行抓包；发现：

这时候的我认为：应该是路由器没有设置arp代理导致的：所以我选择添加了静态arp并且在每个端口上都开启了arp代理；

第四步：继续用pc1pingpc2，发现任然ping不通；所以我仔细看了下：原来是pc1找不到去往路由器端口的地址：（因为我在LSW1的E0/0/3上设置的是trunk，当pc1的数据包生成发送通过e0/0/3端口到链路上的是带有标签的帧）；路由器的g0/0/0端并不能识别这种带有标签的帧，所以直接丢弃，所以在PC1上才会返回：目标不可达；

当我把LSW1和LSW2上和路由器相连接的接口的链路状态模式设置为了access，这下就能够从PC1ping通PC2；（不过现在只能使VLAN10的主机相互ping通，但是vlan20的并不能；）

现在我关闭了路由器端口的arp代理。看是否还能够相互ping通；好吧，他果然还是能够ping通；（下图是PC1上的arp缓存），其实现在根本没有用到arp代理功能！

所以我吧PC1的默认网关去掉之后，依然能够ping通，说明了此时才是利用了arp代理功能；（arp代理就是告诉PC1要去别的网络可以吧文件发给我）；在这里去的网关值为（0.0.0.0）

现在需要解决的问题就是：如何让VLAN 20也能够相互ping通；因为Access端口最主要的特性是仅允许一个VLAN的帧通过，所以Access只能加入一个VLAN，所以这个就是限制了LSW1和路由器只能传VLAN10帧的主要问题所在；

三、问题解决思路

所以为了能够前面所提出来的问题

思路有2条：1）在路由器的接口处配置，使他能够接受并转发带有帧的报文；

将链路种类换成hybrid；看是否能行得通；

采用单臂路由器的方式完成；

（一）先做第一条：（利用单笔路由器的思路）

设置子端口并且配置使子端口能够接受vid为X的标签；

然后，去掉默认网关，因为默认网到达。在这里利用arp广播；但是为什么我ping不通呢，（原因是因为我设置了静态arp，在此之前设置的静态arp时候的ip和现在修改了IP的不一样啦。因为要保证不再同一网段；）

然后的然后发现单笔路由器设置不了啊。（先补充一波单笔路由器的资料）

先把LSW4上面的接口的链路种类设置为access和trunk；

在这里：两台主机的ip是不在同一个网段下的，（因为如果两台主机在同一个网段下的话，他会认为PC11和自己是在同一个网络下，只会进行二层通信，所以他不会选择发送至路由器；当它需要ping PC11的时候，会在同一个网络下去用arp请求，但是因为vlan的存在，所以arp根本不能广播到PC11，所以会发送失败；但是如果不在一个网段下的话，PC10会进行三层通信，PC10会选择访问默认路由，即能到达路由器上，就会查找IP表，然后查出目标PC11的ip然后发送出去；）

接着做，对路由器进行配置：（单臂模式）

[R4-GigabitEthernet0/0/0.1]ip address  10.0.0.10 24

[R4-GigabitEthernet0/0/0.1]dot1q termination vid 10

[R4-GigabitEthernet0/0/0.1]arp broadcast enable

[R4-GigabitEthernet0/0/0.1]ip address  10.0.1.10 24

[R4-GigabitEthernet0/0/0.1]dot1q termination vid 20

[R4-GigabitEthernet0/0/0.1]arp broadcast enable

然后就能ping通了。

其实我觉得单臂路由器对于vlan没有什么大的作用，毕竟有个路由器就已经能够达到隔离广播的作用了。

然后呢，为了能让PC1和不同网段的PC3通信，所以同样要把LSW2和路由器相关的链路设置为单笔路由器的模式。当然，主机PC3和pc4 的ip地址都要变换，（其实就挺像一个三层通信）。

最后测试：最后都弄通了。不过没有达到想要的效果。因为vlan都被路由器的转发功能破换完了，，，与其花这么多时间搞vlan，还不如直接使用匹配模式赛选路由；

这个用的是cs1

（二）然后做第二条思路：（利用hybrid的特性）

Hybrid端口：pvid：这个在hybrid端口中，是连接主机的端口需要设置的，她为即将到来的数据报文添加一个pvid；（如果没有对报文进行pvid的命名，它将不会受到后面设置了tagged和untagged端口设置的影响）；

Untagged:这个接口主要是用在了主机和交换机之间的；为了剥离pvid和untagged设置的vlan相同的帧，如果值不相同的话就直接丢弃；

Tagged：当收到了一个pvid和设置的tagged所设置的vlan相同时，会剥其报文转发，当收到了一个pvid和设置的tagged所设置的vlan不相同时，不剥离直接转发。

不过这个思路是完成不了的。

如果我在路由器和交换机之间的端口上设置hybrid端口，并且设置端口为tagged为10,20 ，这样。。。。。

在这之前先考虑一个问题：如果当一个hybrid端口设置为tagged时候，按照定义，如果他收到了一个pvid和设置的tagged相同的帧，就会剥离。那到底是怎么样子的剥离呢？如果这样都可以的话那和untagged又有什么区别呢？

现在先做个小实验来验证：

1、现在E0/0/1上配置好hybrid和untagged；

[Huawei-Ethernet0/0/1]port hybrid pvid vlan 10

[Huawei-Ethernet0/0/1]port hybrid untagged

在e0/0/3上配置好hybrid和tagged（vlan 10）并shutdown e0/0/2

[Huawei-Ethernet0/0/3]port hybrid  tagged  vlan 10

 这个是e0/0/1上抓的包：

这个是e0/0/3上抓的包：

尝试用pc15ping通pc17肯定是ping不通的，通过在e0/0/3这条链路上抓包。发现：每个arp包上面都有一个202.1Q的标签：

[Huawei-Ethernet0/0/3]undo port hybrid  tagged  vlan  10

[Huawei-Ethernet0/0/3]port hybrid  tagged vlan 20

然后我现在选择吧tagged的vlan值修改为20（不相同了），然后就直接拒收了好么；这特么和定义的不一样啊

个人理解：

应该是如果tagged的vlan值和pvid相同的话—转发。如果不相同的话，就会丢弃；

          当tagged从交换机和交换机的链路上接受到了pvid不等于tagged接口的vlan。直接丢弃。当tagged从交换机内部准备向外发出时候：如果标签的pvid不等于tagged接口的vlan时候，不予转发。

Pvid用于：收到标签的帧的时候会打上标签；标签的值为设置的pvid的值；

    Untagged 收到带有标签的。判断和untagged设置的vlan的值是否相同。如果相同的话就去掉标签变成一个普通的，可以被路由器主机识别的帧；如果不相同。直接扔了。

所以。

对于这张图来说，我无论在LSW1  的0/0/4接口做如何的设置：

如果我设置了tagged并且允许带有pvid的报文通过的话：如果路由器没有做带有可以识别802.1Q帧的设置的话，（单笔路由器）；路由器上面的G0/0/0是绝对不能收到该帧的；

如果我现在这个接口上设置了untagged帧的话：虽然该接口是能够接受该帧并且做出路由选择，但是对于和路由器相连的LSW2 的E0/0/1接口来说：它必须有一个pvid但也只能存在一个pvid、所以也只能传送一种pvid的帧、并不能达到希望的效果；

3/2 2017              by：my-tea

基于端口的虚拟局域网测试