【实战演练】Packet Tracer玩转CCNA实验02-VLAN基本配置

通常教程第一课都讲交换机/路由器的操做系统（IOS）的基本操做，例如介绍普通模式、特权模式，修改密码等。
咱们反其道而行之，先动手作VLAN的划分操做，先讲实操，再说概念。

实验1（配置vlan access）：

搭建拓扑图

实验需求：实验的拓扑如上图，PC一、PC二、PC三、PC4链接同一台交换机，PC一、PC3的人属于同一个部门（如销售部），PC二、PC4的人属于同一个部门（财务部），因为安全要求，但愿销售部的员工之间能够互访，财务部的员工之间能够互访，可是跨部门员工之间不能互访。

配置命令:

先经过拖动的方式，拖动一台交换机，4台PC，而且经过自动连线的方式链接PC与交换机。

而后经过选择设置，显示端口标签，方便查看PC与交换机的链接端口。

点击交换机，选择CLI标签，能够输入命令，命令以下。

Switch>en       
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)name xiaoshou
Switch(config-vlan)vlan 20
Switch(config-vlan)name caiwu
Switch(config-vlan)do show vlan brief

#enable，进入普通模式，能够输入en缩写按回车，也能够按tab键补全，在按回车输入。

#configure terminal进入特权模式，tab同上。

#vlan ID，建立vlan，而且用name更名。暂时不用理解，先死记硬背。

#show vlan brief ，能够查看vlan状况，若是在特权模式及之后的模式，要在前面加do。返回上一级用exit

每一个vlan就是一个子网，每一个子网就是一个网段！

每一个vlan就是一个子网，每一个子网就是一个网段！

每一个vlan就是一个子网，每一个子网就是一个网段！

**重要的事情说三遍！！！**后面说到不一样vlan、不一样子网、不一样网段，说的都是同一个事情。

查看结果，能够看到此时vlan 10与20后面都没有端口，全部端口都仍是在vlan1下面。

Switch(config-vlan)int fa0/1
Switch(config-if)sw mo access
Switch(config-if)sw access vlan 10

#interface fastethernet，进入接口模式，0/1为对应的接口号，PC1接的交换机fa0/1端口。

#switchport mode access，将端口设置access模式。

#switchport access allow vlan，将端口划入某个VLAN。

#所以，按照需求，咱们须要将PC一、3划入vlan 10，PC二、4划入vlan 20。

Switch(config-vlan)int fa0/2
Switch(config-if)sw mo access
Switch(config-if)sw access vlan 20
Switchconfig-if)int fa0/3
Switch(config-if)sw mo access
Switch(config-if)sw access vlan 10
Switchconfig-if)int fa0/4
Switch(config-if)sw mo access
Switch(config-if)sw access vlan 20

结果验证

点击PC一、二、三、4，分别进入“Destkop->IP Configuration”，按照拓扑图要求配置。

配置完毕，选择PC1，选择“Command Prompt”，而后ping PC二、三、4的IP地址。
结果发现PC1没法ping通PC二、PC4，能够ping通PC3。

理论解释

VLAN是为了划分网段的，不一样的网段会有不一样的VLAN ID，同一个子网（注意仍是刚才说了三遍的，这里暂时能够认为VLAN、网段、子网都是一个东西的三种叫法）能够在二层（同一个子网）内直接通讯，不一样子网是不能直接通讯的（因此ping不通），不一样子网的通讯，是要通过网关，而后网关查找路由后才能通讯的。

日常听到的二层内通讯，三层通讯，说的就是上面这个内容。若是同一个子网内通讯，就是二层内通讯。而若是要跨子网通讯（即实现PC1能够与PC2\4通讯），须要配置网关与路由，不然是没法通讯的

那么vlan的原理是什么呢？其实就是数据包通过交换机的端口入/出站的时候，交换机会根据端口的配置，给数据包打上标签。例如从fa0/1过来的数据包就加上vlan10的标签，而fa0/二、f0/4这样的端口，配置了vlan20，那么收到带vlan10的标签的包，直接就丢弃了，不会再转发出去。

实验2（配置vlan trunk）：

上面实验是工做在1台交换机的，那么若是变为两台交换机，怎么作呢？
先修改上面的拓扑为以下拓扑，而且交换机之间添加链接线（交换机之间是交叉线）：

类比实验1，交换机2也应该建立VLAN 10，20，以及将PC三、PC4链接交换机2的端口（fa0/1，fa0/2）划入对应的vlan。

Switch>en       
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)name xiaoshou
Switch(config-vlan)vlan 20
Switch(config-vlan)name caiwu
Switch(config-vlan)do show vlan brief 
Switch(config-vlan)int fa0/1
Switch(config-vlan)sw mo access
Switch(config-vlan)sw access vlan 10
Switch(config-vlan)int fa0/2
Switch(config-vlan)sw mo access
Switch(coinnfig-vlan)sw access vlan 20

可是按照上面讲述，每一个端口只能access划入1个vlan，而且只能接收与发送带这个vlan标签的数据包，那么2台交换机之间的中间连线的端口fa0/24，不管划入哪一个vlan，都无可避免的没法传输另一个vlan的包，怎么实现PC1能够ping通PC3呢。

这里就要引入switchport的trunk模式，trunk模式通常用于交换机之间的互联口，或者上行的端口（链接更上一层的交换机/路由器）。将端口划入trunk模式，就能够设置能够容许在这条链路传输的vlan标签，而后让不一样vlan的包同时经过这条链路传输。（注意只是带不一样vlan标签的包共用这条链路传输，vlan间仍是不能通讯。）

两台交换机都配置：

Switch(config)#int fa0/24
Switch(config-if)sw mo trunk
Switch(config-vlan)sw trunk allow vlan 10,20

#packet tracer能够直接sw mo trunk，真实生产须要加sw encapsulation dot1q，才能设置模式为trunk

#allow vlan all，能够容许全部vlan ID，也能够只容许某些vlan ID。

结果验证

PC1 ping PC二、PC三、PC4。

实验结果PC1能够ping通PC3，不能ping PC2\4。

理论解释（选修）

须要补充解释一下二层通讯。（能够参考阅读前面《【理论研究】漫谈传统IT基础设施06-网络（下）》的最底下的两个图）

PC1发送一个数据包，会根据包里面的源IP地址与目的IP地址进行计算，判断是否在同一个子网。（根据IP地址与子网掩码进行与运算，而后算出的结果看看是否相等，相等就是同一个子网，不等就是不一样子网）

A、当计算结果相等，那么就认为是二层子网内的通讯，这个时候会作以下动做：

一、PC1发送ARP包给SW1，SW1在整个二层域里面泛洪发送ARP报文。（即向全部端口发送一个问目的IP地址对应什么MAC地址的询问包，等别人答复。）

二、每一个设备收到该ARP报文，会查询本身的IP地址是否就是询问的地址，不是，就忽略，是，就会将本身的MAC地址写进去回包。

三、各个二层域内的交换机收到回包转发，直接SW1收到，而后就知道了目的IP地址翻译成什么MAC地址了。

四、SW1拆掉三层的包头信息，而后查询本身的MAC地址表，看看去往目的MAC地址的数据帧应该从哪一个端口转发出去，而后将拆包后的二层帧发送往对应端口。

五、帧到达目的设备。

这里有一个概念叫广播风暴，就是二层域不易划分太大，由于每次二层域内的通讯，都会有一个泛洪整个二层域发送的ARP报文。若是每台设备，每次通讯都在泛洪，极可能整个网络的带宽都被这些泛洪的报文侵占了，会致使网络不可用。

另外二层网络很怕有环路（后面会介绍STP技术，就是为了自动阻断二层环路的）。

当存在环路，这些ARP报文就会不断在环路之间往返，以及不断的泛洪，最后致使网络带宽所有被占用，这里就暂时不展开说了。

B、当计算结果不相等，那么就认为是跨三层的通讯，这个时候会作以下动做：

一、PC1会将包的目的MAC地址改成网关的MAC地址，可是目的IP地址仍是保持原样。

二、交换机从物理层开始收到比特流，而后拆二层帧头，而后看到目的MAC地址是到网关的，而后查找MAC地址表，查找对应的MAC地址应该往哪一个端口转发，而后报帧往对应端口扔。

三、最后逐台交换机转发帧，到达三层网关（例如路由器），继续拆IP包头，而后看到目的IP地址是另一个网段的，查找路由表，而后找到目的IP地址网段应该往哪一个端口转发，而后把包扔出去。

四、同理，到达最后的路由器（目的IP地址网关所在），封IP包头，而后帧头修改，将源MAC地址改成目的网段的路由器MAC地址，而后经过二层帧来转发数据给目的PC。