Cisco Training 200-125 CCNA v3.0. Tag 14. VTP, Pruning und Native VLAN

Heute setzen wir unsere Untersuchung von VLAN fort und besprechen das VTP-Protokoll sowie die Konzepte VTP Pruning und Native VLAN. In einem der vorherigen Videos haben wir bereits über VTP gesprochen, und das Erste, was Ihnen in den Sinn kommen sollte, wenn Sie von VTP hören, ist, dass es sich nicht um ein Trunking-Protokoll handelt, obwohl es als „VLAN-Trunking-Protokoll“ bezeichnet wird.

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Wie Sie wissen, gibt es zwei beliebte Trunking-Protokolle – das heute nicht mehr verwendete proprietäre Cisco ISL-Protokoll und das Protokoll 802.1Q, das in Netzwerktechnologien verschiedener Hersteller zur Kapselung von Trunking-Verkehr eingesetzt wird. Dieses Protokoll wird auch in Cisco-Switches verwendet. Wir haben bereits erwähnt, dass VTP ein Protokoll zur Synchronisierung von VLAN ist, was bedeutet, dass es dafür gedacht ist, die VLAN-Datenbank in allen Switches des Netzwerks zu synchronisieren.

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Wir haben über die verschiedenen VTP-Modi gesprochen – Server, Client, Transparent. Wenn ein Gerät im Servermodus arbeitet, können Änderungen vorgenommen, VLANs hinzugefügt oder entfernt werden. Der Clientmodus erlaubt keine Änderungen an den Switch-Einstellungen; die VLAN-Datenbank kann nur über den VTP-Server konfiguriert werden, und sie wird auf allen VTP-Clients repliziert. Ein Switch im Transparentmodus verändert seine eigene VLAN-Datenbank nicht, sondern leitet Änderungen lediglich an das nächste Gerät im Clientmodus weiter. Dieser Modus ähnelt der Deaktivierung des VTP-Protokolls auf einem bestimmten Gerät und verwandelt es in einen Informationsübertrager für VLAN-Änderungen.

Kehren wir zum Packet Tracer-Programm und der im vorherigen Unterricht besprochenen Netzwerktopologie zurück. Wir haben das Netzwerk VLAN10 für die Verkaufsabteilung und das Netzwerk VLAN20 für die Marketingabteilung konfiguriert, indem wir sie mit drei Switches verbunden haben.

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Die Verbindung zwischen den Switches SW0 und SW1 erfolgt über das Netzwerk VLAN20, während die Verbindung zwischen SW0 und SW2 über das Netzwerk VLAN10 läuft, da wir VLAN10 in die VLAN-Datenbank des Switches SW1 hinzugefügt haben.
Um die Funktionalität des VTP-Protokolls zu untersuchen, verwenden wir einen der Switches als VTP-Server, nehmen wir an, das ist SW0. Wenn Sie sich erinnern, arbeiten standardmäßig alle Switches im VTP-Server-Modus. Lassen Sie uns auf die Kommandozeile des Switches zugreifen und den Befehl show vtp status eingeben. Sie sehen die derzeitige Version des VTP-Protokolls – 2, sowie die Konfigurationsrevision Nummer 4. Wenn Sie sich erinnern, wird die Revisionsnummer jedes Mal um eins erhöht, wenn Änderungen in die VTP-Datenbank vorgenommen werden.

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Die maximale Anzahl unterstützter VLAN-Netze beträgt 255. Diese Zahl hängt vom speziellen Modell des Cisco-Switches ab, da unterschiedliche Switches verschiedene Mengen an lokalen virtuellen Netzwerken unterstützen können. Die aktuell bestehenden VLAN-Netze belaufen sich auf 7, und in einer Minute werden wir sehen, um welche Netzwerke es sich handelt. Der VTP-Modus ist Server, der Domänenname ist nicht festgelegt und der VTP Pruning-Modus ist deaktiviert; darauf werden wir später zurückkommen. Die Modi VTP V2 und VTP Traps Generation sind ebenfalls deaktiviert. Für die Prüfung 200-125 CCNA müssen Sie sich keine Sorgen über die letzten beiden Modi machen.

Werfen wir einen Blick auf die VLAN-Datenbank, dazu verwenden wir den Befehl show vlan. Wie wir bereits im vorherigen Video gesehen haben, gibt es 4 nicht unterstützte Netzwerke: 1002, 1003, 1004 und 1005.

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Hier sind zudem 2 von uns erstellte Netzwerke, VLAN10 und VLAN20, sowie das Standardnetz VLAN1 aufgeführt. Lassen Sie uns nun zu einem anderen Switch wechseln und denselben Befehl eingeben, um den VTP-Status anzuzeigen. Sie sehen, dass die Revisionsnummer dieses Switches 3 beträgt, er sich im VTP-Servermodus befindet und alle anderen Informationen mit dem ersten Switch übereinstimmen. Wenn ich den Befehl show VLAN eingebe, sehe ich, dass wir 2 Änderungen an den Einstellungen vorgenommen haben, also eine weniger als bei Switch SW0, weshalb die Revisionsnummer von SW1 3 beträgt. Wir haben 3 Änderungen an den Standardeinstellungen des ersten Switches vorgenommen, daher ist seine Revisionsnummer auf 4 gestiegen.

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Kommen wir nun zum Status von SW2. Die Revisionsnummer hier beträgt 1, was merkwürdig ist. Wir sollten eine zweite Revision haben, da eine Änderung der Einstellungen vorgenommen wurde. Werfen wir einen Blick auf die VLAN-Datenbank.

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Wir haben eine Änderung vorgenommen, indem wir das VLAN10-Netzwerk erstellt haben, und ich weiß nicht, warum diese Informationen nicht aktualisiert wurden. Möglicherweise liegt das daran, dass wir kein echtes Netzwerk haben, sondern einen Software-Simulator, in dem Fehler auftreten können. Wenn Sie die Möglichkeit haben, mit echten Geräten während des Praktikums bei Cisco zu arbeiten, wird Ihnen das mehr helfen als der Packet Tracer-Simulator. Eine weitere nützliche Option, wenn keine echten Geräte vorhanden sind, ist GNC3, ein grafischer Cisco-Netzwerksimulator. Dies ist ein Emulator, der das tatsächliche Betriebssystem des Geräts, beispielsweise eines Routers, verwendet. Es gibt einen Unterschied zwischen einem Simulator und einem Emulator: Der erste ist ein Programm, das wie ein echter Router aussieht, aber keiner ist. Der Emulator erstellt das Gerät nur softwareseitig, verwendet jedoch die echte Software dafür. Wenn Sie jedoch nicht mit echtem Cisco IOS arbeiten können, ist Packet Tracer die beste Wahl.

Um SW0 als VTP-Server einzurichten, gehe ich in den globalen Konfigurationsmodus und gebe den Befehl vtp version 2 ein. Wie bereits erwähnt, können wir die Version des Protokolls festlegen, die wir benötigen – 1 oder 2. In diesem Fall benötigen wir die zweite Version. Mit dem Befehl vtp mode legen wir den VTP-Modus des Switches fest – Server, Client oder transparent. Hier benötigen wir den Servermodus, und nach der Eingabe des Befehls vtp mode server zeigt das System an, dass das Gerät bereits im Servermodus ist. Als Nächstes müssen wir die VTP-Domäne konfigurieren, wofür wir den Befehl vtp domain nwking.org verwenden. Warum ist das wichtig? Wenn es im Netzwerk ein anderes Gerät mit einer höheren Revisionsnummer gibt, beginnen alle anderen Geräte mit einer niedrigeren Nummer, die VLAN-Datenbank von diesem Gerät zu replizieren. Dies geschieht jedoch nur, wenn die Geräte denselben Domänennamen haben. Zum Beispiel, wenn Sie in nwking.org arbeiten, geben Sie diesen Domänennamen an; wenn es sich um Cisco handelt, dann wäre die Domäne cisco.com usw. Der Domänenname der Geräte Ihres Unternehmens ermöglicht es, diese von Geräten anderer Unternehmen oder anderen externen Netzwerkgeräten zu unterscheiden. Wenn Sie einem Gerät den Domänennamen Ihres Unternehmens zuweisen, machen Sie es zu einem Teil des Netzwerks dieses Unternehmens.

Als Nächstes müssen Sie ein VTP-Passwort festlegen. Dieses ist erforderlich, damit ein Hacker, der über ein Gerät mit einer höheren Revisionsnummer verfügt, seine VTP-Einstellungen nicht auf Ihren Switch kopieren kann. Ich gebe das Passwort 'cisco' mit dem Befehl 'vtp password cisco' ein. Danach ist die Datenreplikation zwischen den Switches nur möglich, wenn die Passwörter übereinstimmen. Bei Verwendung eines falschen Passworts werden keine Aktualisierungen der VLAN-Datenbank durchgeführt.

Lassen Sie uns versuchen, noch einige VLANs zu erstellen. Dazu verwende ich den Befehl 'config t', erstelle mit dem Befehl 'vlan 200' ein Netzwerk mit der Nummer 200, weise ihm den Namen 'TEST' zu und speichere die Änderungen mit dem Befehl 'exit'. Anschließend erstelle ich ein weiteres Netzwerk, 'vlan 500', und nenne es 'TEST1'. Wenn ich jetzt den Befehl 'show vlan' eingebe, kann ich in der Tabelle der virtuellen Netzwerke des Switches diese beiden neuen Netzwerke sehen, denen noch kein Port zugeordnet ist.

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Lassen Sie uns von SW1 wechseln und seinen VTP-Status überprüfen. Wir sehen, dass sich hier nichts geändert hat, außer dem Domainnamen, die Anzahl der VLANs bleibt bei 7. Wir sehen nicht, dass die von uns erstellten VLANs erschienen sind, weil das VTP-Passwort nicht übereinstimmt. Lassen Sie uns das VTP-Passwort auf diesem Switch festlegen, indem wir die Befehle conf t, vtp pass und vtp password sisco eingeben. Das System hat die Meldung ausgegeben, dass die VLAN-Datenbank des Geräts jetzt das Passwort sisco verwendet. Werfen wir einen weiteren Blick auf den VTP-Status, um zu überprüfen, ob die Informationsreplikation erfolgreich war. Wie Sie sehen können, ist die Anzahl der vorhandenen VLANs automatisch auf 9 gestiegen.

Wenn man die VLAN-Datenbank dieses Switches betrachtet, sieht man, dass unsere VLANs VLAN200 und VLAN500 automatisch hinzugefügt wurden.

Das Gleiche muss mit dem letzten Switch SW2 gemacht werden. Geben Sie den Befehl show vlan ein – Sie sehen, dass keine Änderungen vorgenommen wurden. Auch im VTP-Status gibt es keine Veränderungen. Damit dieser Switch die Informationen aktualisiert, muss ebenfalls ein Passwort eingerichtet werden, das heißt, die gleichen Befehle wie für SW1 eingeben. Danach wird die Anzahl der VLANs im Status von SW2 auf 9 steigen.

So funktioniert das VTP-Protokoll. Es sorgt dafür, dass Informationen in allen Client-Netzwerkgeräten automatisch aktualisiert werden, nachdem Änderungen am Server-Gerät vorgenommen wurden. Sie müssen keine manuellen Änderungen an der VLAN-Datenbank aller Switches vornehmen – die Replikation erfolgt automatisch. Wenn Sie 200 Netzwerkgeräte haben, wird die vorgenommene Änderung gleichzeitig auf allen zweihundert Geräten gespeichert. Um sicherzustellen, dass SW2 ebenfalls ein VTP-Client ist, wechseln wir in die Einstellungen mit dem Befehl config t und geben den Befehl vtp mode client ein.

In unserem Netzwerk befindet sich somit nur der erste Switch im VTP-Servermodus, während die beiden anderen im VTP-Clientmodus arbeiten. Wenn ich jetzt die Einstellungen von SW2 aufrufe und den Befehl vlan 1000 eingebe, erhalte ich die Fehlermeldung: „VTP VLAN-Konfiguration ist im Clientmodus nicht erlaubt“. Das bedeutet, dass ich keine Änderungen an der VLAN-Datenbank vornehmen kann, solange der Switch sich im VTP-Clientmodus befindet. Um Änderungen vorzunehmen, muss ich zum Switch-Server wechseln.

Ich gehe in die Einstellungen des Switches SW0 und gebe die Befehle vlan 999, name IMRAN und exit ein. Dieses neue Netzwerk ist nun in der VLAN-Datenbank dieses Switches vorhanden, und wenn ich jetzt zur Datenbank des Client-Switches SW2 wechsle, werde ich sehen, dass dieselben Informationen hier angezeigt werden, was bedeutet, dass eine Replikation stattgefunden hat.

Wie ich bereits erwähnte, ist VTP ein hervorragender Bestandteil der Software, aber bei falscher Handhabung kann dieses Protokoll das gesamte Netzwerk stören. Daher müssen Sie bei der Verwaltung des Firmennetzwerks sehr vorsichtig sein, insbesondere wenn der Domänenname und das VTP-Passwort nicht festgelegt sind. In einem solchen Fall muss ein Hacker nur sein Switch-Kabel in die Netzwerkdose an der Wand stecken, sich über DTP mit einem beliebigen Büroswitch verbinden und dann, unter Verwendung des erstellten Trunks, alle Informationen über das VTP-Protokoll aktualisieren. So kann der Hacker alle wichtigen VLANs löschen, indem er ausnutzt, dass die Revision seines Geräts höher ist als die der anderen Switches. In diesem Fall werden die Switches des Unternehmens automatisch alle Informationen der VLAN-Datenbank durch die Informationen ersetzen, die von dem schädlichen Switch repliziert wurden, und Ihr gesamtes Netzwerk wird zusammenbrechen.

Dies liegt daran, dass Computer über ein Netzwerkkabel mit einem bestimmten Port des Switches verbunden sind, der an das VLAN 10 oder VLAN 20 gebunden ist. Wenn diese Netzwerke aus der LAN-Datenbank des Switches entfernt werden, schaltet er automatisch den Port ab, der mit dem nicht mehr existierenden Netzwerk verbunden ist. In der Regel kann das Unternehmensnetzwerk gerade deshalb zusammenbrechen, weil die Switches einfach die Ports abschalten, die mit VLANs verbunden sind, die bei einem Update entfernt wurden.

Um solche Probleme zu vermeiden, sollten Sie einen Domainnamen und ein VTP-Passwort festlegen oder die Funktion Cisco Port Security nutzen, die es ermöglicht, die MAC-Adressen der Ports der Switches zu verwalten, indem verschiedene Nutzungseinschränkungen eingeführt werden. Wenn zum Beispiel jemand versucht, die MAC-Adresse zu ändern, wird der Port sofort abgeschaltet. Bald werden wir uns intensiv mit dieser Funktion der Cisco-Switches befassen, aber vorerst sollten Sie wissen, dass Port Security sicherstellt, dass VTP vor Angreifern geschützt ist.

Fassen wir zusammen, was die VTP-Konfiguration umfasst. Es steht die Auswahl der Protokollversion – 1 oder 2 – an sowie die Festlegung des VTP-Modus – Server, Client oder Transparent. Wie bereits erwähnt, aktualisiert der letzte Modus die VLAN-Datenbank des Geräts nicht, sondern überträgt lediglich alle Änderungen an benachbarte Geräte. Im Folgenden sind die Befehle zur Festlegung des Domänennamens und des Passworts aufgeführt: vtp domain und vtp password .

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Lassen Sie uns nun über die Einstellungen für VTP Pruning sprechen. Wenn wir die Netzwerktopologie betrachten, sehen wir, dass alle drei Switches über dieselbe VLAN-Datenbank verfügen. Das bedeutet, dass die VLAN10- und VLAN20-Netzwerke Teil aller drei Switches sind. Technisch benötigt der Switch SW2 das VLAN20-Netzwerk nicht, da er keine Ports hat, die mit diesem Netzwerk verbunden sind. Dennoch gelangt der gesamte Verkehr, der von Laptop0 über das VLAN20-Netzwerk gesendet wird, über den Switch SW1 und von dort über den Trunk zu den Ports von SW2. Ihre Hauptaufgabe als Netzwerkspezialist besteht darin, sicherzustellen, dass so wenig überflüssige Daten wie möglich im Netzwerk übertragen werden. Sie müssen sicherstellen, dass die erforderlichen Daten weitergeleitet werden, aber wie können Sie die Übertragung von Informationen, die für dieses Gerät nicht benötigt werden, einschränken?

Sie müssen sicherstellen, dass der für die Geräte im VLAN20 gedachte Datenverkehr nicht über die Ports von SW2 über das Trunk-Kabel geleitet wird, wenn es nicht erforderlich ist. Das heißt, der Datenverkehr von Laptop0 sollte bis zu SW1 gelangen und weiter zu den Geräten im VLAN20, darf aber nicht über den rechten Trunk-Port von SW1 hinausgehen. Dies kann durch VTP Pruning erreicht werden.

Dazu müssen wir in die Einstellungen des VTP-Servers SW0 gehen, denn wie bereits erwähnt, können VTP-Einstellungen nur über den Server vorgenommen werden; gehen Sie zu den globalen Konfigurationseinstellungen und geben Sie den Befehl vtp pruning ein. Da Packet Tracer jedoch nur ein Simulationsprogramm ist, gibt es in seinen Eingabeaufforderungen keinen solchen Befehl. Wenn ich jedoch vtp pruning eingebe und die Eingabetaste drücke, wird das System mitteilen, dass der Modus vtp pruning nicht verfügbar ist.

Wenn wir den Befehl show vtp status verwenden, werden wir sehen, dass der VTP Pruning Modus auf disabled steht. Daher müssen wir ihn verfügbar machen, indem wir ihn auf enable setzen. Durch diese Maßnahme aktivieren wir den VTP Pruning Modus auf allen drei Switches in unserem Netzwerk innerhalb der Netzwerkdomäne.
Lassen Sie mich erklären, was VTP Pruning ist. Wenn wir diesen Modus aktivieren, informiert der Switch-Server SW0 den Switch SW2, dass an seinen Ports nur das Netzwerk VLAN10 konfiguriert ist. Daraufhin teilt der Switch SW2 dem Switch SW1 mit, dass er keinen Traffic benötigt, außer demjenigen, der für das Netzwerk VLAN10 bestimmt ist. Dank VTP Pruning hat der Switch SW1 nun die Information, dass er keinen Traffic für VLAN20 über die Verbindung SW1-SW2 senden muss.

Für Sie als Netzwerkadministrator ist das äußerst praktisch. Sie müssen keine Befehle manuell eingeben, da der Switch intelligent genug ist, um genau den Traffic zu senden, der für ein bestimmtes Netzgerät erforderlich ist. Wenn Sie morgen in einem benachbarten Gebäude eine weitere Abteilung des Marketings einrichten und deren Netzwerk VLAN20 an den Switch SW2 anschließen, wird dieser Switch sofort dem Switch SW1 mitteilen, dass er nun über die Netzwerke VLAN10 und VLAN20 verfügt, und um den Traffic für beide Netzwerke bitten. Diese Informationen werden fortlaufend auf allen Geräten aktualisiert, was die Kommunikation effizienter macht.

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Es gibt noch eine weitere Möglichkeit, den Datenverkehr zu präzisieren – indem man einen Befehl nutzt, der die Datenübertragung nur für die angegebene VLAN erlaubt. Ich gehe in die Einstellungen des Switches SW1, wobei ich mich für den Port Fa0/4 interessiere, und gebe die Befehle int fa0/4 und switchport trunk allowed vlan ein. Da ich bereits weiß, dass SW2 nur VLAN10 hat, kann ich dem Switch SW1 anweisen, dass sein Trunk-Port nur den Verkehr für dieses Netzwerk weiterleitet, indem ich den Befehl allowed vlan anwende. So habe ich den Trunk-Port Fa0/4 programmiert, um nur den Verkehr für VLAN10 weiterzuleiten. Das bedeutet, dass dieser Port keinen Verkehr für VLAN1, VLAN20 oder ein anderes Netzwerk außer dem angegebenen durchlässt.

Sie fragen sich vielleicht, ob VTP Pruning oder der Befehl allowed vlan besser ist. Die Antwort ist subjektiv, da in einigen Fällen der erste Ansatz sinnvoll ist, während in anderen der zweite die bessere Wahl darstellt. Als Netzwerkadministrator müssen Sie selbst die optimale Lösung auswählen. In manchen Situationen kann es gut sein, einen Port für den Datenverkehr eines bestimmten VLANs zu programmieren, in anderen jedoch nicht. In unserem Netzwerk könnte der Einsatz des Befehls allowed vlan gerechtfertigt sein, wenn wir die Netzwerktopologie nicht ändern wollen. Wenn jedoch in Zukunft jemand eine Gruppe von Geräten mit VLAN20 zu SW 2 hinzufügen möchte, ist es sinnvoller, den VTP Pruning-Modus anzuwenden.

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Die Konfiguration von VTP Pruning erfolgt durch die Verwendung der folgenden Befehle. Der Befehl vtp pruning aktiviert automatisch diesen Modus. Wenn Sie jedoch den VTP Pruning für einen Trunk-Port manuell für den Datenverkehr eines bestimmten VLANs konfigurieren möchten, verwenden Sie den Befehl zum Auswählen der Trunk-Ports interface <#>, aktivieren den Trunk-Modus mit switchport mode trunk und erlauben den Datenverkehr eines bestimmten VLANs mit dem Befehl switchport trunk allowed vlan <all/none/add/remove/#>.

Im letzten Befehl können 5 Parameter verwendet werden. All bedeutet, dass der Datenverkehr aller VLAN-Netzwerke erlaubt ist, während none bedeutet, dass der Datenverkehr für alle VLANs verboten ist. Wenn Sie den Parameter add verwenden, können Sie den Datenverkehr für ein weiteres Netzwerk hinzufügen. Beispielsweise ist der Datenverkehr für VLAN10 erlaubt, und mit dem Befehl add können Sie auch den Datenverkehr für VLAN20 erlauben. Der Befehl remove ermöglicht das Löschen eines der Netzwerke. Wenn Sie also den Parameter remove 20 verwenden, bleibt nur der Datenverkehr für VLAN10 erlaubt.

Lassen Sie uns jetzt das native VLAN betrachten. Wir haben bereits erwähnt, dass das native VLAN ein virtuelles Netzwerk ist, das den ungetaggten Datenverkehr über einen bestimmten Trunk-Port leitet.

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Ich gehe zu den Einstellungen eines bestimmten Ports, was durch die Eingabeaufforderung SW(config-if)# angezeigt wird, und verwende den Befehl switchport trunk native vlan , beispielsweise VLAN10. Nun wird der gesamte Datenverkehr für das Netzwerk VLAN10 ohne Tags über den Trunk geleitet.

Lassen Sie uns zur logischen Netzwerktopologie im Fenster Packet Tracer zurückkehren. Wenn ich den Befehl switchport trunk native vlan 20 für den Switchport Fa0/4 verwende, wird der gesamte VLAN20-Netzwerkverkehr über den Trunk Fa0/4 – SW2 ungetaggt weitergeleitet. Wenn der Switch SW2 diesen Verkehr erhält, denkt er: „Das ist ungetaggter Verkehr, also sollte ich ihn ins native VLAN-Netzwerk weiterleiten.“ Für diesen Switch ist das native VLAN das Netzwerk VLAN1. Netzwerke 1 und 20 sind nicht miteinander verbunden, aber da der native VLAN-Modus verwendet wird, können wir den VLAN20-Verkehr in ein völlig anderes Netzwerk leiten. Dieser Verkehr wird jedoch ungekapselt sein, und die Netzwerke müssen dennoch übereinstimmen.

Betrachten wir ein Beispiel. Ich werde die Einstellungen von SW1 aufrufen und den Befehl switchport trunk native vlan 10 verwenden. Jetzt wird jeder Verkehr von VLAN10 ungetaggt aus dem Trunk-Port ausgehen. Wenn er den Trunk-Port von SW2 erreicht, wird der Switch erkennen, dass er ihn nach VLAN1 leiten muss. Infolgedessen kann der Verkehr die Computer PC2, 3 und 4 nicht erreichen, da sie an den Access-Ports des Switches angeschlossen sind, die für VLAN10 vorgesehen sind.

Technisch gesehen wird dies eine Systembenachrichtigung auslösen, dass das native VLAN des Ports Fa0/4, der Teil von VLAN10 ist, nicht mit dem Port Fa0/1 übereinstimmt, der Teil von VLAN1 ist. Dies bedeutet, dass die angegebenen Ports aufgrund der unterschiedlichen nativen VLANs nicht im Trunk-Modus arbeiten können.

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Quelle: habr.com

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