网络工程师要点解析：跨交换机的Vlan配置与管理

 对于小型企业来说，可以在一台交换机上实现多个Vlan，以满足用户在安全与性能上的需求。不过对于中型以上的企业来说，一台交换机不能够满足用户日常工作的需要。如下图所示，可能需要在多台交换机上组建Vlan。此时会涉及到一个比较复杂的问题。即不同交换机上的同一个Vlan，如何进行数据的交换。在这篇文章中，笔者就这个问题展开说明，谈谈跨交换机的Vlan配置与管理的要点解析。

 　　一、帧标记在跨交换机Vlan中的关键作用

　　在谈到跨交换机部署Vlan时，一定要谈到帧标记。可以这么说，如果没有帧标记的话，那么不同交换机之间，即使处于相同的Vlan中，数据也无法进行转发。当帧穿越交换机和Vlan时，需要有一种方法来让每台交换机跟踪所有的用户和帧。在跨交换机Vlan部署环境中，这种方法是通过帧标记来实现的。帧标记独一无二的给每个帧分配一个用户定义的ID。

　　当接收到帧的交换机往往需要先查看数据帧的这个帧标记，以判断这个帧属于哪个Vlan。交换机系统会查看过滤表中的信息，以判断这些帧该如何处理。如果接收到的帧的交换机有中继链路的话，则帧就有可能从中继链路上转发出去。一旦帧到达了转发过滤表决定的、与帧的帧标记相匹配的访问链路或者中继链路的出口，交换机就会删除这个Vlan标识。如此的话，访问端口就可以接收这个数据帧(注意对于访问端口来说，如果带有Vlan标识其会丢弃这个数据包)。

　　这些内容比较理论，笔者也只是抽重点内容谈一下。不过这是理解后续配置与维护管理要点的基础内容。为此笔者还是建议各位读者，如果还不明白的话，需要再读几篇。一定要讲帧标记对于跨交换机Vlan的作用搞清楚。只有如此，阅读下面的内容时才会有更加深刻的理解。简单的说，交换机就是依靠帧标记来判断，所接收的帧是属于哪个Vlan。是同一个交换机的其他Vlan，还是其他交换机上的相同Vlan。然后根据判断的结果来采取正确的转发行动。

　　二、利用交换机链路来识别Vlan与传递信息

　　如上图所示，跨交换机的Vlan之间数据如何进行转发呢?此时需要用到的技术是交换机间链路，英文简称是ISL。交换机间链路，简单的说，是一种在以太网帧上显示的标记Vlan信息的一种方法。ISL主要通过一种外部封装方法，这种标记信息允许Vlan在中继链路山实现多路复用，从而允许交换机在中继链路上识别出帧的Vlan成员关系。可见交换机链路其主要作用就是判断数据帧是属于哪个Vlan，并将其正确的转发到对应的Vlan(目的交换机的端口)中。

　　网络管理员如果运行交换机间链路技术的话，可以将多台交换机连接起来，当数据流在交换机之间的中继链路上传送时，将仍然保持着重要的Vlan信息。如上图所示，这也就是说，运行从交换机A的一个端口将数据发送到另外一台交换机的端口B上面。与以前不同的是，在这个转发的过程中，会保有Vlan信息。如此的话，交换机B才可以判断其接收到的数据到底是属于哪个Vlan的。然后再将数据转发到自己交换机对应的端口之上。

　　对于交换机间链路技术来说，在实际工作中笔者认为管理员至少需要掌握以下两点内容。一是需要注意交换机间链路其工作的地方。一般来说这个交换机间链路其主要在第2层其作用，并用新的报头和循环冗余校验对数据帧进行封装。这一点对于后续性能的优化与网络的监控会有比较大的作用。二是需要注意交换机间链路的局限性。交换机间链路是思科交换机专用的方法。它只适合采用与快速以太网和吉比特以太网链路。在其他环境中，其并不适用。另外需要注意的是，这个交换机间链路不仅仅适用于交换机之间的连接，还适用于交换机端口与路由器端口、交换机端口和服务器接口卡之间的连接。为此笔者提醒大家，不要被这个名字忽悠了。

　　三、将交换机端口分配到Vlan中

　　如上图所是，刚开始交换机A的某个端口是Vlan3的，或者没有指定Vlan。现在需要将这个交换机端口分配到Vlan2中，该如何设置呢?在这部分内容中，笔者将详细的为大家介绍相关的配置。

　　其基本的配置原理是，通过分配特定端口所承载的流量类型的成员关系模式，就可以将端口配置到Vlan中，并加上端口所属的Vlan号码。在实际工作中，我们使用的命令是Switchport。通过这个命令可以将交换机的每个端口都配置到指定的Vlan中。

　　如要将某个端口分配给特定的Vlan，我们需要先进入到这个端口的配置模式。然后使用如下命令进行配置。

　　Switchport access vlan2

　　众所周知，交换机的端口是属于第二层的端口。为此可以使用swithport access命令将端口分配到某个Vlan中。不过需要注意的是，采用这个命令进行配置的话，只能够一个个端口的加入。因为从上面这个命令中，我们看到其没有指定端口信息。这也就是说，如果现在交换机A上有三个端口需要加入到Vlan2中，此时网络管理员只能够先一一的进入到特定的接口模式，然后重复上面的命令进行配置。不过显然这么做的工作量会比较大。如果需要同时将多个接口加入到某个Vlan中去的话，则必须使用interface range命令，就可以同时配置多个端口。

　　此时如果将设备插入到刚才配置的Vlan中，则它们就只能与位于同一个Vlan中的其他设备进行通信。如上图所示，如果交换机上A上有1与2两个接口，如果他们不属于同一个Vlan，那么连接到这个两个接口上的设备将无法通信。再如如果交换机A与交换机B上各有接口甲与接口乙。如果这两个接口属于同一个Vlan，那么即使他们属于不同的交换机上，连接在这些接口之上的设备，他们仍然可以进行通信。

　　四、配置中继端口让交换机之间相同的Vlan进行通信

　　如上图所示，如果甲、乙两个接口分别属于不同的交换机，但是他们属于同一个Vlan。他们之间可以正常进行通信，但是需要依靠中继端口的帮助。在这部分内容中，笔者主要谈谈如何来配置中继端口以实现中继链路。具体的说笔者认为只需要掌握以下几个命令即可。

　　第一个命令是switchport mode access。这个命令使得交换机的访问端口成为永久性的非中继模式，并协商将链路变为非中继链路。注意这是强制性的。也就是说，这么配置后可能会出现下面这种冲突的情况。链路的两端，一个是中继接口，而另外一个是非中继接口。这就会导致通信的障碍。

　　第二个命令是switchport mode dynamic auto。这个命令可以将链路转换为中继链路。这是新一代交换机默认的工作模式。如此配置之后，如果邻居交换机接口设置为中继或者需要的模式，则这个接口也会变为中继接口。与上面的命令相比，这个命令就会多一个自动协商的机制，从而避免链路两端的接口类型不一致，而导致的冲突。注意，由于交换机的中继端口与访问端口两者不是兼容的。为此他们之间如果发生冲突的话，最直接的后果就是导致通信的中断。

　　总的来说，跨交换机部署Vlan相对来说比较复杂一点，因为其需要用到的技术比较多。