In der heutigen Lektion widmen wir uns der Konfiguration von VLANs. Wir werden alles durchgehen, was wir in den vorherigen Lektionen besprochen haben. Jetzt behandeln wir drei Themen: die Erstellung von VLANs, die Zuweisung von VLAN-Ports und die Ansicht der VLAN-Datenbank.
Öffnen Sie das Fenster des Cisco Packet Tracer mit der von mir gezeichneten logischen Topologie unseres Netzwerks.
Am ersten Switch SW0 sind zwei Computer, PC0 und PC1, angeschlossen, die im VLAN10-Netzwerk mit dem IP-Adressbereich 192.168.10.0/24 verbunden sind. Entsprechend lauten die IP-Adressen dieser Computer 192.168.10.1 und 192.168.10.2. Gewöhnlich identifizieren Menschen die VLAN-Nummer durch das dritte Oktett der IP-Adresse, in unserem Fall 10. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, die Netzwerke so zu kennzeichnen; Sie können jedem VLAN-Identifikator eine beliebige Zahl zuweisen. Diese Praxis ist jedoch in großen Unternehmen üblich, da sie die Netzwerkkonfiguration erleichtert.
Anschließend befindet sich der Switch SW1, der mit dem VLAN20-Netzwerk mit der IP-Adresse 192.168.20.0/24 verbunden ist, an dem zwei Laptops, Laptop1 und Laptop2, angeschlossen sind.
VLAN10 befindet sich im ersten Stock des Unternehmensbüros und bildet das Netzwerk der Verkaufsabteilung. An denselben Switch SW0 ist der Laptop Laptop0 des Marketings angeschlossen, der zu VLAN20 gehört. Dieses Netzwerk erstreckt sich bis in die zweite Etage, wo sich weitere Mitarbeiter befinden, und ist mit der Verkaufsabteilung verbunden, die sich möglicherweise in einem anderen Gebäude oder im dritten Stock desselben Büros befindet. Hier sind zusätzlich drei Computer – PC2, PC3 und PC4 – installiert, die Teil des VLAN10 Netzwerks sind.
Das Netzwerk VLAN10 muss, genau wie VLAN20, eine unterbrechungsfreie Kommunikation aller Mitarbeiter gewährleisten, unabhängig davon, ob sie sich auf verschiedenen Etagen oder in verschiedenen Gebäuden befinden. Dies ist das Netzwerkdesign, das wir heute betrachten werden.
Lassen Sie uns mit der Einrichtung beginnen, beginnend mit dem Computer PC0. Nachdem wir auf das Symbol geklickt haben, öffnen wir die Netzwerkeinstellungen des Computers und geben die IP-Adresse 192.168.10.1 und die Subnetzmaske 255.255.255.0 ein. Ich werde die Standardgateway-Adresse nicht eingeben, da sie für die Verbindung von einem lokalen Netzwerk zu einem anderen erforderlich ist, und in unserem Fall werden wir uns nicht mit den Schicht-3-Einstellungen des OSI-Modells beschäftigen, sondern lediglich mit Schicht 2, und wir beabsichtigen nicht, die Datenweiterleitung in andere Netzwerke zu behandeln.
Wir werden ein Intranet konfigurieren und nur die Hosts integrieren, die Teil davon sind. Danach wechseln wir zum Computer PC2 und führen die gleichen Schritte wie beim ersten PC durch. Jetzt überprüfen wir, ob ich PC1 von Computer PC0 aus anpingen kann. Wie Sie sehen können, funktioniert der Ping, und der Computer mit der IP-Adresse 192.168.10.2 empfängt die Pakete zuverlässig. Somit haben wir erfolgreich eine Verbindung zwischen PC0 und PC1 über den Switch hergestellt.
Um zu verstehen, warum uns das gelungen ist, gehen wir in die Einstellungen des Switches und schauen uns die VLAN-Tabelle an.
Technisch betrachtet verfügt dieser Switch über 5 VLANs: VLAN1 als Standard sowie 1002, 1003, 1004 und 1005. Wenn man sich die letzten 4 Netzwerke anschaut, erkennt man, dass sie nicht unterstützt werden und als unsupported gekennzeichnet sind. Dies sind virtuelle Netzwerke der alten Technologie – fddi, fddinet, trnet. Derzeit werden sie nicht genutzt, sind aber gemäß den technischen Anforderungen weiterhin in neuen Geräten enthalten. Somit hat unser Switch standardmäßig nur ein virtuelles Netzwerk – VLAN1, weshalb alle Ports eines Cisco Switches „out of the box“ auf dieses Netzwerk konfiguriert sind. Dies umfasst 24 Ports für Fast Ethernet und 2 Ports für Gigabit Ethernet. Dies erleichtert die Kompatibilität neuer Switches erheblich, da standardmäßig alle Teil des gleichen VLAN1 sind.
Wir müssen die Ports, die standardmäßig auf VLAN1 konfiguriert sind, auf VLAN10 umschalten. Packet Tracer zeigt, dass in unserem Fall die Ports Fa0 und Fa0/2 betroffen sind.
Kehren wir zum Switch SW0 zurück und konfigurieren wir diese beiden Ports. Dazu nutze ich den Befehl configure terminal, um in den globalen Konfigurationsmodus zu gelangen, und gebe den Befehl für die Konfiguration der Schnittstelle ein – int fastEthernet 0/1. Ich muss den Betriebsmodus dieses Ports auf access setzen, da es sich um einen Access-Port handelt, und ich verwende den Befehl switchport mode access.
Dieser Port wird als statischer Access-Port konfiguriert, aber wenn ich einen anderen Switch anschließe, wechselt er dank des DTP-Protokolls in den dynamischen Trunk-Modus. Standardmäßig gehört dieser Port zu VLAN1, daher muss ich den Befehl switchport access vlan 10 verwenden. Dabei wird das System eine Nachricht ausgeben, dass VLAN10 nicht existiert und erstellt werden muss. Wenn Sie sich erinnern, gibt es in der VLAN-Datenbank nur ein Netzwerk – VLAN1, und kein VLAN10. Aber wir haben den Switch aufgefordert, Zugang zu VLAN10 zu gewähren, weshalb wir die Fehlermeldung erhalten haben.
Deshalb müssen wir VLAN10 erstellen und diesen Access-Port zuweisen. Danach, wenn wir in die VLAN-Datenbank gehen, können wir das gerade erstellte VLAN0010 sehen, das sich im aktiven Zustand befindet und dem Port Fa0/1 gehört.
Wir haben keine Änderungen am Computer vorgenommen, sondern lediglich den Port des Switches konfiguriert, an den er angeschlossen ist. Jetzt versuchen wir, die IP-Adresse 192.168.10.2 zu pingen, was uns vor ein paar Minuten erfolgreich gelungen ist. Diesmal hatten wir keinen Erfolg, da der Port, an den PC0 angeschlossen ist, jetzt zum VLAN10 gehört, während der Port, der mit dem Computer PC1 verbunden ist, nach wie vor zu VLAN1 gehört, und es keine Verbindung zwischen diesen beiden Netzwerken gibt. Um eine Verbindung zwischen diesen Computern herzustellen, müssen beide Ports auf VLAN10 konfiguriert werden. Ich gehe erneut in den globalen Konfigurationsmodus und führe ähnliche Schritte für switchport f0/2 aus.
Schauen wir uns noch einmal die VLAN-Tabelle an. Jetzt sehen wir, dass das Netzwerk VLAN10 an den Ports Fa0/1 und Fa0/2 konfiguriert ist. Wie wir sehen können, funktioniert der Ping jetzt erfolgreich, da beide Ports des Switches SW0, an die die Geräte angeschlossen sind, zum selben Netzwerk gehören. Lassen Sie uns versuchen, den Namen des Netzwerks zu ändern, um seinen Zweck zu kennzeichnen. Wenn wir Änderungen am VLAN vornehmen möchten, müssen wir die Einstellungen dieses Netzwerks aufrufen.
Ich gebe den Befehl vlan 10 ein und Sie sehen, dass sich die Eingabeaufforderung von Switch (config) # auf Switch (config-vlan) # geändert hat. Wenn ich ein Fragezeichen eingebe, zeigt das System nur 3 mögliche Befehle an: exit, name und no. Ich kann das Netzwerk mit dem Befehl name benennen, die Befehle auf die Standardeinstellungen zurücksetzen, indem ich no eingebe, oder die Änderungen mit dem Befehl exit speichern. Daher gebe ich die Befehle name SALES und exit ein.
Wenn wir die VLAN-Datenbank betrachten, können wir feststellen, dass unsere Befehle ausgeführt wurden und das frühere VLAN10 jetzt den Namen SALES – Vertriebsabteilung – trägt. Wir haben also 2 Computer in unserem Büro mit dem erstellten Netzwerk der Vertriebsabteilung verbunden. Jetzt müssen wir ein Netzwerk für die Marketingabteilung erstellen. Um den Laptop Laptop0 mit diesem Netzwerk zu verbinden, müssen Sie in die Netzwerkeinstellungen gehen und die IP-Adresse 192.168.20.1 sowie die Subnetzmaske 255.255.255.0 eingeben; ein Standardgateway benötigen wir nicht. Dann müssen wir zu den Switch-Einstellungen zurückkehren, in die Portkonfiguration mit dem Befehl int fa0/3 wechseln und den Befehl switchport mode access eingeben. Der nächste Befehl wird switchport access vlan 20 sein.
Wir erhalten wieder die Meldung, dass dieses VLAN nicht existiert und erstellt werden muss. Es gibt auch einen anderen Ansatz – ich verlasse die Portkonfiguration des Switches (config-if), gehe in die Switch-Konfiguration (config) und gebe den Befehl vlan 20 ein, um damit das VLAN20-Netzwerk zu erstellen. Das heißt, ich kann zuerst das VLAN20-Netzwerk erstellen, ihm den Namen MARKETING zuweisen, die Änderungen mit dem Befehl exit speichern und dann den Port dafür konfigurieren.
Wenn ich die VLAN-Datenbank mit dem Befehl sh vlan aufrufe, kann ich unser erstelltes Netzwerk MARKETING und den entsprechenden Port Fa0/3 sehen. Ich kann von diesem Laptop aus keine Computer anpingen aus zwei Gründen: Wir haben unterschiedliche VLANs und unsere Geräte gehören verschiedenen Subnetzen an. Da sie zu unterschiedlichen VLANs gehören, wird der Switch die Pakete des Laptops, die an das andere Netzwerk gerichtet sind, verwerfen, weil er keinen Port hat, der zu VLAN20 gehört.
Wie ich bereits erwähnt habe, wächst das Unternehmen, und der kleine Büroraum im Erdgeschoss reicht nicht mehr aus. Daher wird die Marketingabteilung im 2. Stock des Gebäudes untergebracht. Dort werden Computer für zwei Mitarbeiter eingerichtet, und es ist notwendig, die Verbindung zur Marketingabteilung im Erdgeschoss herzustellen. Dazu muss zunächst ein Trunk zwischen den beiden Switches eingerichtet werden – dem Port Fa0/4 des ersten Switches und dem Port Fa0/1 des zweiten Switches. Ich melde mich also bei den Einstellungen von SW0 an und gebe die Befehle int f0/4 und switchport mode trunk ein.
Es gibt den Befehl zur Kapselung switchport trunk enc, allerdings wird dieser in neueren Switches nicht mehr verwendet, da sie standardmäßig das Kapselungsverfahren gemäß dem 802.1q-Protokoll nutzen. Ältere Cisco Switch-Modelle hingegen verwendeten das proprietäre ISL-Protokoll, das inzwischen obsolet ist, da alle aktuellen Switches nun das .1Q-Protokoll verstehen. Somit benötigen Sie den Befehl switchport trunk enc nicht mehr.
Wenn Sie jetzt die VLAN-Datenbank aufrufen, werden Sie feststellen, dass der Port Fa0/4 nicht mehr vorhanden ist. Das liegt daran, dass in dieser Tabelle nur Access-Ports aufgeführt sind, die zu einer bestimmten VLAN gehören. Um die Trunk-Ports des Switches zu sehen, verwenden Sie bitte den Befehl sh int trunk.
Im Befehlszeilenfenster sehen wir, dass der Port Fa0/4 aktiviert ist, die Encapsulation nach dem Protokoll 802.1q durchführt und zur nativen VLAN 1 gehört. Wie wir wissen, leitet dieser Trunk-Port nicht getaggten Verkehr automatisch ins native VLAN 1 weiter. In der nächsten Lektion werden wir die Konfiguration des nativen VLANs besprechen. Bis dahin merken Sie sich einfach, wie die Trunk-Konfiguration für dieses Gerät aussieht.
Jetzt wechsle ich zum zweiten Switch SW1, gehe in den Konfigurationsmodus für int f0/1 und wiederhole die Konfigurationsschritte ähnlich wie im vorherigen Fall. Die zwei Ports Fa0/2 und Fa0/3, an denen die Laptops der Mitarbeiter der Marketingabteilung angeschlossen sind, müssen im Access-Modus konfiguriert und dem VLAN20 zugewiesen werden.
Im vorigen Fall haben wir jeden Switch-Port individuell konfiguriert. Jetzt möchte ich Ihnen zeigen, wie Sie diesen Prozess mit einer Kommandozeilenvorlage beschleunigen können. Sie können den Befehl zur Konfiguration des Interfaces int range f0/2-3 eingeben, wodurch die Kommandozeile wie folgt aussieht: Switch (config-if-range)#. Ihnen wird es dann möglich sein, denselben Parameter oder denselben Befehl auf den angegebenen Portbereich anzuwenden, zum Beispiel gleichzeitig für 20 Ports.
Im vorherigen Beispiel haben wir mehrmals die gleichen Befehle switchport mode access und switchport access vlan 10 für mehrere Ports des Switches verwendet. Diese Befehle können mit einem einzigen Befehl eingegeben werden, wenn Sie einen Portbereich nutzen. Jetzt werde ich die Befehle switchport mode access und switchport access vlan 20 für den gewählten Bereich eingeben.
Da das VLAN20-Netzwerk noch nicht existiert, wird es automatisch erstellt. Ich gebe exit ein, um die vorgenommenen Änderungen zu speichern, und bitte um die Anzeige der VLAN-Tabelle. Wie Sie sehen können, sind die Ports Fa0/2 und Fa0/3 jetzt Teil des gerade erstellten VLAN20.
Jetzt werde ich die IP-Adressen der Laptops im zweiten Stock unseres Büros konfigurieren: Laptop1 erhält die Adresse 192.168.20.2 und die Subnetzmaske 255.255.255.0, während Laptop2 die IP-Adresse 192.168.20.3 bekommt. Lassen Sie uns die Netzwerkverbindung überprüfen, indem wir den ersten Laptop vom zweiten anpingen. Wie Sie sehen, funktioniert der Ping erfolgreich, da beide Geräte Teil desselben VLANs sind und an denselben Switch angeschlossen sind.
Die Laptops der Marketingabteilung im ersten und zweiten Stock sind jedoch an verschiedene Switches angeschlossen, obwohl sie sich im selben VLAN-Netzwerk befinden. Lassen Sie uns überprüfen, wie die Kommunikation zwischen ihnen erfolgt, indem ich Laptop2 vom ersten Stock mit dem Laptop anping, der die IP-Adresse 192.168.20.1 hat. Wie Sie sehen, funktioniert alles problemlos, obwohl die Laptops an verschiedene Switches angeschlossen sind. Die Verbindung wird ermöglicht, da beide Switches über einen Trunk verbunden sind.
Kann ich eine Verbindung zwischen Laptop2 und dem PC0 herstellen? Nein, das kann ich nicht, weil sie zu unterschiedlichen VLANs gehören. Jetzt werden wir das Netzwerk der Computer PC2, 3 und 4 einrichten, indem wir zunächst einen Trunk zwischen dem zweiten Switch Fa0/4 und dem dritten Switch Fa0/1 erstellen.
Ich gehe in die Einstellungen des Switches SW1 und gebe den Befehl config t ein. Danach rufe ich int f0/4 auf und gebe die Befehle switchport mode trunk und exit ein. Auf die gleiche Weise konfiguriere ich den dritten Switch SW2. Wir haben einen Trunk erstellt, und Sie sehen, dass sich die Farbe der Ports von Orange auf Grün geändert hat, nachdem die Einstellungen wirksam wurden. Nun müssen die Ports Fa0/2, 0/3 und 0/4, die mit den Computern der Verkaufsabteilung im VLAN10 verbunden sind, konfiguriert werden. Dazu gehe ich in die Einstellungen des Switches SW2, wähle den Portbereich f0/2-4 aus und wende die Befehle switchport mode access und switchport access vlan 10 an. Da VLAN10 auf diesen Ports nicht vorhanden ist, wird es vom System automatisch erstellt. Wenn man die VLAN-Datenbank dieses Switches ansieht, sieht man, dass die Ports Fa0/2, 0/3 und 0/4 jetzt zum VLAN10 gehören.
Im Anschluss daran müssen die Netzwerke für jeden dieser 3 Computer konfiguriert werden, indem IP-Adressen und Subnetzmasken eingegeben werden. PC2 erhält die Adresse 192.168.10.3, PC3 die Adresse 192.168.10.4, und PC4 die IP-Adresse 192.168.10.5.
Um die Frage zu beantworten, ob unser Netzwerk funktioniert, führen wir einen Ping-Test von PC0 im ersten Stock auf PC4 im dritten Stock oder in einem anderen Gebäude durch. Der Ping-Test war jedoch nicht erfolgreich, also versuchen wir herauszufinden, warum uns das nicht gelungen ist.
Als wir Laptop0 von Laptop2 aus gepingt haben, hat alles einwandfrei funktioniert, obwohl die Laptops an unterschiedlichen Switches angeschlossen waren. Warum funktioniert der Ping jetzt nicht, obwohl unsere Computer im Vertriebsbüro ebenfalls an verschiedenen Switches, die über ein Trunk verbunden sind, angeschlossen sind? Um die Ursache des Problems zu verstehen, müssen wir uns erinnern, wie ein Switch funktioniert.
Wenn wir ein Paket von dem Computer PC4 an den Switch SW2 senden, erkennt dieser, dass das Paket am Port Fa0/4 ankommt. Der Switch überprüft seine Datenbank und stellt fest, dass der Port Fa0/4 zum VLAN10-Netzwerk gehört. Daraufhin taggt der Switch den Frame mit der Netzwerknummer, das heißt, er fügt dem Paket einen VLAN10-Header hinzu und sendet es über den Trunk an den zweiten Switch SW1. Dieser Switch "liest" den Header und sieht, dass das Paket für das VLAN10-Netzwerk bestimmt ist, schaut in seine VLAN-Datenbank und stellt fest, dass es dort kein VLAN10 gibt, und verwirft das Paket. Somit können die Geräte PC2, 3 und 4 problemlos miteinander kommunizieren, während der Versuch, eine Verbindung zu den Computern PC0 und PC1 herzustellen, fehlschlägt, da der Switch SW1 nichts über das VLAN10-Netzwerk weiß.
Wir können dieses Problem leicht beheben, indem wir die Einstellungen von SW1 aufrufen, ein VLAN10-Netzwerk mit dem Befehl vlan 10 erstellen und es MARKETING benennen. Lassen Sie uns einen Ping-Test durchführen – Sie sehen, dass die ersten drei Pakete verworfen werden, während das vierte erfolgreich durchkommt. Dies liegt daran, dass der Switch zunächst die IP-Adressen überprüft und die MAC-Adresse ermittelt hat, was einige Zeit in Anspruch nahm, weshalb die ersten drei Pakete aufgrund eines Zeitüberschreitens verworfen wurden. Jetzt ist die Verbindung hergestellt, da der Switch seine MAC-Adresstabelle vervollständigt hat und die Pakete direkt an die erforderliche Adresse weiterleitet.
Alles, was ich getan habe, um das Problem zu beheben, war, die Einstellungen des Zwischen-Switch aufzusuchen und dort ein VLAN10-Netzwerk zu erstellen. So sollte der Switch, selbst wenn das Netzwerk nicht direkt mit ihm verbunden ist, über alle Netzwerke informiert sein, die an den Netzwerkverbindungen beteiligt sind. Wenn Sie jedoch in Ihrem Netzwerk eine Vielzahl von Switches haben, können Sie nicht physisch auf die Einstellungen jedes einzelnen zugreifen und die VLAN-IDs manuell konfigurieren. Deshalb verwenden wir das VTP-Protokoll, dessen Konfiguration wir im nächsten Video-Lehrgang behandeln werden.
Heute haben wir alles besprochen, was geplant war: wie man VLANs erstellt, wie man VLAN-Ports zuweist und wie man die VLAN-Datenbank einsehen kann. Um Netzwerke zu erstellen, wechseln wir in den globalen Konfigurationsmodus des Switches und verwenden den Befehl vlan . Wir können auch einem erstellten Netzwerk einen Namen mit dem Befehl name zuweisen.
Wir können VLANs auch auf andere Weise erstellen, indem wir in den Schnittstellenmodus wechseln und den Befehl switchport access vlan verwenden. Sollte es kein Netzwerk mit dieser Nummer geben, wird es automatisch von der System erstellt. Vergessen Sie nicht, den Befehl exit zu verwenden, nachdem Sie Änderungen an den Erstkonfigurationen vorgenommen haben, da diese sonst nicht in der VLAN-Datenbank gespeichert werden. Anschließend können Sie die Ports bestimmten VLAN-Netzwerken zuweisen, indem Sie die entsprechenden Befehle verwenden.
Der Befehl switchport mode access setzt die Schnittstelle in den statischen Modus des access-Ports, danach wird die entsprechende VLAN-Nummer mit dem Befehl switchport access vlan dem Port zugewiesen. Um die VLAN-Datenbank einzusehen, verwenden Sie den Befehl show vlan, den Sie im EXEC-Benutzermodus eingeben müssen. Um die Liste der Trunk-Ports anzuzeigen, verwenden Sie den Befehl show int trunk.
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Quelle: habr.com
