Виртуальные локальные сети (VLAN)

Пример настройки VLAN IEEE 802.1Q

На рис. 6.14 показана схема сети, состоящая из двух групп VLAN. В качестве примера передачи данных между устройствами одной VLAN,

построенной на нескольких коммутаторах, рассмотрим пересылку кадра с порта 5 коммутатора 1 на порт 6 коммутатора 3.

• Порт 5 коммутатора 1 является немаркированным портом VLAN v2 (PVID=2). Поэтому, когда любой немаркированный кадр поступает на порт 5, коммутатор снабжает его тегом 802.1Q со значением VID, равным 2.
• Далее коммутатор 1 проверяет в своей таблице коммутации, через какой порт необходимо передать кадр и принадлежит ли этот порт VLAN v2. Кадр может быть передан через порт 1, т.к. он является маркированным членом VLAN v2. После передачи кадра через порт 1 тег 802.1Q в нем будет сохранен.
• После этого маркированный кадр поступит на порт 1 коммутатора 2. Прежде чем передать кадр дальше, порт 1 проверит, является ли он сам членом VLAN v2. Поскольку порт 1 коммутатора 2 является маркированным членом VLAN v2, он примет кадр и передаст его на порт 2, согласно таблице коммутации. После передачи кадра через порт 2 коммутатора 2 тег 802.1Q в нем будет сохранен, т.к. порт 2 является маркированным портом VLAN v2.
• Порт 1 коммутатора 3 примет поступивший кадр. После проверки на принадлежность к VLAN порт 1 передаст кадр на порт 6, найденный обычным образом в таблице коммутации коммутатора 3. Порт 6 является немаркированным портом VLAN v2, поэтому при выходе кадра через этот порт тег 802.1Q из него будет удален.

Рис. 6.14. Схема сети VLAN

Ниже приведен пример настройки коммутаторов, позволяющий реализовать заданную схему сети VLAN.

Настройка коммутатора 1

• Удалить соответствующие порты из VLAN по умолчанию (default VLAN) и создать новые VLAN.

  config vlan default delete 1-12
  create vlan v2 tag 2
  create vlan v3 tag 3
   
• В созданные VLAN добавить порты, для которых необходимо указать, какие из них являются маркированными и немаркированными.

  config vlan v2 add untagged 5-8
  config vlan v2 add tagged 1-2
  config vlan v3 add untagged 9-12
  config vlan v3 add tagged 1-2
   

Настройка коммутатора 2

config vlan default delete 1-2
create vlan v2 tag 2
create vlan v3 tag 3
config vlan v2 add tagged 1-2
config vlan v3 add tagged 1-2

Настройка коммутаторов 3

config vlan default delete 1-12
create vlan v2 tag 2
create vlan v3 tag 3
config vlan v2 add untagged 5-8
config vlan v2 add tagged 1
config vlan v3 add untagged 9-12
config vlan v3 add tagged 1

Статические и динамические VLAN

Для корректной работы виртуальной локальной сети требуется, чтобы в базе данных фильтрации (Filtering Database) содержалась информация о членстве в VLAN. Эта информация необходима для принятия правильного решения (переслать или отбросить) при передаче кадров между портами коммутатора.

Существуют два основных способа, позволяющие устанавливать членство в VLAN:

• статические VLAN;
• динамические VLAN.

В статических VLAN установление членства осуществляется вручную администратором сети. При изменении топологии сети или перемещении пользователя на другое рабочее место администратору требуется вручную выполнять привязку порт-VLAN для каждого нового соединения.

Членство в динамических VLAN может устанавливаться динамически на магистральных интерфейсах коммутаторов на основе протокола GVRP (GARP VLAN Registration Protocol). Протокол GARP (Generic Attribute Registration Protocol) используется для регистрации и отмены регистрации атрибутов, таких как VID.

Статические записи о регистрации в VLAN (Static VLAN Registration Entries) используются для представления информации о статических VLAN в базе данных фильтрации. Эти записи позволяют задавать точные настройки для каждого порта VLAN: идентификатор VLAN, тип порта (маркированный или немаркированный), один из управляющих элементов протокола GVRP:

• Fixed (порт всегда является членом данной VLAN);
• Forbidden (порту запрещено регистрироваться как члену данной VLAN);
• Normal (обычная регистрация с помощью протокола GVRP).

Управляющие элементы GVRP используются для активизации работы протокола на портах коммутатора, а также для указания того, может ли данная VLAN быть зарегистрирована на порте.

Динамические записи о регистрации в VLAN (Dynamic VLAN Registration Entries) используются для представления в базе данных фильтрации информации о портах, членство в VLAN которых установлено динамически. Эти записи создаются, обновляются и удаляются в процессе работы протокола GVRP.