Аналогично настроим интерфейс Fa 0/2 под VLAN 2 и интерфейсы Fa 0/3, 4 под VLAN 3
Лабораторная работа № 4
Использование технологии VLAN.
Цель работы: изучить принципы работы и возможности настройки виртуальной локальной компьютерной сети.
Программа работы:
· Изучить назначение технологии VLAN;
· Настройка VLAN на основе одного коммутатора;
· Настройка VLAN с использованием двух коммутаторов.
Для повышения скорости функционирования и снижения нагрузки на сеть в первую очередь необходимо уменьшить домен широковещания. Это можно сделать физически разделив локальную сеть на независимые подсети (независимые группы попарно связанных коммутаторов) и соединить их в единое целое с использованием маршрутизаторов. Однако такую задачу можно решить только на этапе построения сети, но не в момент её эксплуатации.
Когда сеть уже создана, на помощь приходит технология VLAN - (Virtual Local Area Network) виртуальная локальная компьютерная сеть. Эту технологию можно считать самой главной функцией доступной для коммутаторов.
Виртуальная локальная сеть VLAN представляет собой совокупность портов одного или более коммутаторов и позволяет логически разбить исходную локальную сеть на несколько независимых локальных сетей без физического обрыва сетевых соединений.
Ещё VLAN можно сравнить с коммутатором внутри коммутатора. Данная технология позволяет объединить компьютеры в одну сеть на канальном уровне(втором уровне модели OSI), даже если они физически подключены к разным коммутаторам. Ещё VLAN позволяет изолировать трафик группы узлов от остальной части сети.
Перечислим преимущества технологии VLAN:
· VLAN помогает структурировать сеть;
· VLAN используется для обеспечения безопасности;
· VLAN используется для объединения;
· VLAN уменьшает количество широковещательного трафика.
Начнем практическое изучение с настройки VLAN в компьютерной сети построенной на основе одного коммутатора. Структура нашей сети собранная в симуляторе Cisco Packet Tracer будет иметь следующий вид.
Сеть состоит из 4х компьютеров и коммутатора 2960. Настроим сеть так чтобы компьютер ПК0 и ПК1 относились к одному сегменту например сегмент бухгалтерии, а ПК2 и ПК3 к сегменту планового отдела. Задача состоит в том чтобы отделить трафик одного сегмента от другого.
Для настройки будим использовать встроенные средства симулятора – панель CLI, которая аналогична подключению к коммутатору с помощью консольного кабеля. Настройку будем производить последовательностью команд приведенных в таблице.
Заголовок строки ввода
Вводимая команда
Описание действия команды
Switch>
enable
Заходим в привилегированный режим коммутатора
Switch#
configure terminal
Заходим в режим глобального конфигурирования
Switch(config)#
vlan 2
Создадим vlan 2
Switch(config-vlan)#
name BUHC
Зададим ему им BUHC
Switch(config-vlan)#
exit
Выходим из конфигурирования VLAN2
Аналогично создадим vlan 3 для сегмент планового отдела PLAN
Далее настроим соответствующие интерфейсы для работы с VLAN. Настройку нашей сети выполним согласно таблице.
Имя компьютера
Порт коммутатора
IP а дрес
Маска подсети
ПК 0
FastEthernet0/1
192.168.2.10
255.255.255.0
ПК 1
FastEthernet0/2
192.168.2.11
255.255.255.0
ПК 2
FastEthernet0/3
192.168.3.12
255.255.255.0
ПК 3
FastEthernet0/4
192.168.3.13
255.255.255.0
Сначала зададим IP адреса и маски подсети для всех компьютеров.
Далее на основании данных таблицы определим порты компьютеров ПК 0 и ПК 1 в сеть VLAN 2, а компьютеров ПК 2 и ПК 3 в сеть VLAN 3. Настройку будем производить последовательностью команд приведенных в таблице.
Заголовок строки ввода
Вводимая команда
Описание действия команды
Switch(config)#
interface fastEthernet 0/1
Заходим в настройки интерфейса Fa 0/1
Switch(config-if)#
switchport mode access
Задаем режим работы порта access
Switch(config-if)#
switchport access vlan 2
Определяем порт в vlan 2
Switch(config-if)#
exit
Выходим из режима настройки порта Fa 0/1
Аналогично настроим интерфейс Fa 0/2 под VLAN 2 и интерфейсы Fa 0/3, 4 под VLAN 3
Switch(config)#
exit
Выходим из режима глобального конфигурирования
Switch#
Show vlan
Проверим результаты настройки
Как видно из полученного отчета большинство интерфейсов коммутатора (которые у нас не задействованы) по умолчанию остались в VLAN 1. Но те интерфейсы, которые подверглись настройке, находятся в VLAN 2 с именем BUHC и VLAN 3 с именем PLAN.
Для контроля настроек VLAN можно также использовать сокращенную команду простора: Switch#show vlan brief
Проведем проверку работы сети с помощью команды ping и проанализируем результат представленный на рисунке.
В первом случае все пакеты дошли и вернулись успешно, так как компьютер с запрашиваемым IP адресом находится в том же сегменте виртуальной сети. Во втором случае все пакеты были потеряны, так как компьютер с запрашиваемым IP адресом находится в другом сегменте виртуальной сети.
Аналогичным образом выполним тестирование с остальных компьютеров сети.
Следующим этапом выполни настройку виртуальных сетей с использованием двух коммутаторов. Допустим, у нас появилось ещё одно помещение, где расположены компьютеры, относящиеся к и бухгалтерии и к плановому отделу. Логичнее всего не тянуть много кабелей, а добавить ещё один коммутатор и настроить на нем VLAN.
Поскольку коммутаторы находятся на одном уровне модели OSI то соединять их нужно кроссоверным кабелем. Также для соединения коммутаторов следует использовать самые производительные порты, то есть в данном случае GigabitEthernet.
Полученная сеть представлена на рисунке.
Настройку новой сети выполним согласно таблице.
Имя компьютера
Порт коммутатора
IP а дрес
Маска подсети
CopyПК0
FastEthernet0/1
192.168.2.14
255.255.255.0
CopyПК1
FastEthernet0/2
192.168.2.15
255.255.255.0
CopyПК2
FastEthernet0/3
192.168.3.16
255.255.255.0
CopyПК3
FastEthernet0/4
192.168.3.17
255.255.255.0
Так как мы выполнили копирование коммутатора то все настройки повторять нет необходимости. Проверим это, выполнив команду
Switch#show vlan
Компьютеры, подключенные к портам FastEthernet будут определены к виртуальным сетям VLAN 2 и 3.
Нам осталось настроить порты, соединяющие коммутаторы. Работать они будут в режиме «trunk». Кабель, соединяющий порты в данном режиме можно представить в виде трубы, внутри которой расположены виртуальные кабели для соединения наших виртуальных сетей.
Настройку «Коммутатор1» будем производить последовательностью команд приведенных в таблице.
Заголовок строки ввода
Вводимая команда
Описание действия команды
Switch>
enable
Заходим в привилегированный режим коммутатора
Switch#
configure terminal
Заходим в режим глобального конфигурирования
Switch(config)#
interface gigabitEthernet 1/1
Заходим в режим конфигурирования интерфейса gigabitEthernet 1/1
Switch(config-if)#
switchport mode trunk
Задаем режим работы порта trunk
Switch(config-if)#
switchport trunk allowed vlan 2,3
Укажем, какие VLAN разрешить использовать на данном порту
Switch(config-if)#
exit
Выходим из режима конфигурирования интерфейса
Switch(config)#
exit
Выходим из режима глобального конфигурирования
Switch#
write memory
Сохраним конфигурацию
Аналогично выполняем настройку для «CopyКоммутатор1»
Выполним проверку работы полученной сети с помощью команды ping. С компьютера CopyПК0 выполним ping компьютера ПК0 с IP адресом 192.168.2.10. Как видно на рисунке ping прошел успешно.
Аналогичным образом протестируем все остальные компьютеры нашей сети.
Задание для самостоятельной работы:
1. Создать сеть на основе одного коммутатора, аналогичную созданной.
2. Выполнить настройки сетевых компонентов согласно своего варианта по данным из таблицы
№ варианта
Имя компьютера
Номер порта коммутатора FastEthernet
IP а дрес
Номер V LAN
1
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/5
192.168.1.1
2
ПК 1
0/6
192.168.1.2
2
ПК 2
0/7
192.168.2.1
3
ПК 3
0/8
192.168.2.2
3
2
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/9
172.16.1.1
4
ПК 1
0/10
172.16.1.2
4
ПК 2
0/11
172.16.2.1
5
ПК 3
0/12
172.16.2.2
5
3
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/13
10.0.0.1
6
ПК 1
0/14
10.0.0.2
6
ПК 2
0/15
10.0.1.1
7
ПК 3
0/16
10.0.1.2
7
4
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/17
192.168.10.1
8
ПК 1
0/18
192.168.10.2
8
ПК 2
0/19
192.168.20.1
9
ПК 3
0/20
192.168.20.2
9
5
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/21
172.16.10.1
2
ПК 1
0/22
172.16.10.2
2
ПК 2
0/23
172.16.20.1
3
ПК 3
0/24
172.16.20.2
3
6
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/5
192.168.1.10
2
ПК 1
0/6
192.168.1.20
2
ПК 2
0/7
192.168.2.10
3
ПК 3
0/8
192.168.2.20
3
7
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/9
172.16.1.10
4
ПК 1
0/10
172.16.1.20
4
ПК 2
0/11
172.16.2.10
5
ПК 3
0/12
172.16.2.20
5
8
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/13
10.0.0.10
6
ПК 1
0/14
10.0.0.20
6
ПК 2
0/15
10.0.1.10
7
ПК 3
0/16
10.0.1.20
7
9
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/17
192.168.1.1
8
ПК 1
0/18
192.168.1.2
8
ПК 2
0/19
192.168.2.1
9
ПК 3
0/20
192.168.2.2
9
10
С маской подсети
255.255.255.0
ПК 0
0/21
172.16.1.1
2
ПК 1
0/22
172.16.1.2
2
ПК 2
0/23
172.16.2.1
3
ПК 3
0/24
172.16.2.2
3
11
С маской подсети
255.255.0.0
ПК 0
0/5
192.168.1.1
2
ПК 1
0/6
192.168.1.2
2
ПК 2
0/7
192.168.2.1
3
ПК 3
0/8
192.168.2.2
3
12
С маской подсети
255.255.0.0
ПК 0
0/9
172.16.1.1
4
ПК 1
0/10
172.16.1.2
4
ПК 2
0/11
172.16.2.1
5
ПК 3
0/12
172.16.2.2
5
13
С маской подсети
255.255.0.0
ПК 0
0/13
10.0.0.1
6
ПК 1
0/14
10.0.0.2
6
ПК 2
0/15
10.0.1.1
7
ПК 3
0/16
10.0.1.2
7
14
С маской подсети
255.255.0.0
ПК 0
0/17
192.168.10.1
8
ПК 1
0/18
192.168.10.2
8
ПК 2
0/19
192.168.20.1
9
ПК 3
0/20
192.168.20.2
9
15
С маской подсети
255.255.0.0
ПК 0
0/21
172.16.10.1
2
ПК 1
0/22
172.16.10.2
2
ПК 2
0/23
172.16.20.1
3
ПК 3
0/24
172.16.20.2
3
3. Проверить работу сети.
4. Создать сеть на основе двух коммутаторов, аналогично созданной в примере. IP адреса выбрать произвольно в рамках сети таким образом чтобы в каждом VLAN равное число компьютеров.
5. Для связи коммутаторов использовать порты согласно варианту из таблицы
№ варианта
Номер порта GigabitEthernet коммутатора 1
Номер порта GigabitEthernet коммутатора 2
1
1/1
1/1
2
1/1
1/2
3
1/2
1/2
4
1/2
1/1
5
1/1
1/1
6
1/1
1/2
7
1/2
1/2
8
1/2
1/1
9
1/1
1/1
10
1/1
1/2
11
1/2
1/2
12
1/2
1/1
13
1/1
1/1
14
1/1
1/2
15
1/2
1/2
6. Составить отчет по результатам проделанной работы
7. Дать ответы на вопросы:
Как расшифровывается термин VLAN?
Почему используя технологию VLAN мы увеличиваем скорость работы сети?
Назовите преимущества VLAN?
В каком режиме работают порты при настройке виртуальной сети с использованием одного коммутатора?
Команды для отображения настроек виртуальных сетей?
Как проще всего переместить компьютер из одной виртуальной сети в другую?
Чем отличается режим работы виртуальной сети access от режима trunk?
