了解了VLAN的划分的几种方法和配置,我非常好奇VLAN是一个怎样的工作过程呢?它是如何做到隔离的功能,带着这些疑问,今天一起来看看吧。
VLAN基本通信原理
为了提高处理效率,交换机内部的数据帧一律都带有VLAN Tag,已统一方式处理。当一个数据进入交换机接口时,如果没有带VLANTag标签,且该接口上配置了PVID,那么,该数据帧就会被标记上接口的PVID。如果数据帧已经带有VLANTag,那么,即使接口已经配置了PVID,交换机不会再给数据帧标记VLAN Tag。
由于接口类型不同,交换机对数据帧的处理过程也不同,下面通过两个案例来说明一下VLAN的工作原理:
同一交换机不同VLAN情况
上图交换机分别配置了VLAN 1020,同时把相应的PC加入不同的VLAN中,通过在交换机上GE0/01和GE0/0/3抓包,发现GE0/0/1能抓取数据包,而GE0/0/3没有数据包经过。这也证实了VLAN的一个特性,隔离广播风暴。
正常的情况先,PC1在和PC2的第一次通信,先广播一个ARP请求,在交换机的所有端口,除了自己发送数据端口之外,其他端口都能正常收到的。但是上述拓扑由于划分了VLAN,所以ARP广播被GE0/0/3端口丢弃。所以导致PC1不能获取PC2的MAC地址,导致无法通信。
小伙伴们看到这里,可能会说,我们能不能提前把PC2的MAC地址告诉PC1,这样PC1就不用再发ARP广播包去请求MAC地址啦。
通过在PC1和PC2中相互把对方的MAC地址进行添加,执行如下命令:
添加完之后,重新在交换机GE0/0/1和GE0/0/3端口进行抓包,如下图,GE0/0/3还是没有数据抓取到,这次GE0/0/1端口到ICMP包的请求超时。
通过提前绑定MAC地址信息,但是,依然PC1和PC2不能相互访问。那么VLAN数据包是如何工作的呢?先来看Access端口在接收和发送数据包的是都做了什么操作。
注意:如果端口为access类型,并加入了一个vlan ,那么这端口的PVID属性值变成和VID值一样;缺省VLAN ID 就是当前加入的VLANID
从以上access端口接收发送数据包,可以大致推测出PC1和PC2的通信过程如下:
同一交换机相同VLAN情况
上图两台交换机通过GE0/0/24端口互联,并把GE0/0/24配置成trunk口模式,允许VLAN10、20通过。那么垮交换机的VLAN又是怎么一个流程呢?
先分别在SW1和SW2的GE0/0/24端口抓包,看看什么样的数据包经过GE0/0/24。
从上图看到通过SW1和SW2的G0/0/24端口数据包都是一样的,携带了Tag标签。再来看看trunk收发数包的流程。
trunk端口对不带Tag的报文处理:
trunk端口对带Tag的报文处理:
发送帧处理过程:
从以上Trunk端口收发数据包的处理过程,大致可以推测出PC1和PC3的过程如下:
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