Настройка vlan на коммутаторах фирмы Cisco

В данном посте будут рассматриваться практические вопросы настройки vlan на коммутаторах фирмы cisco, конкретно будет рассмотрена  настройка портов доступа. По моему мнению, пост получился довольно интересным, так как в нем кроме настройки vlan, так же рассматриваются основные навыки работы с оборудованием Cisco и симулятором сетей Packet Tracer. В начале данной статьи, поставим перед собой цель – по окончании чтения мы должны научиться конфигурировать порты доступа для vlan на коммутаторах фирмы Cisco, а именно собрать и протестировать сеть, логическая топология которой представлена на рисунке.

Для достижения поставленной цели нам понадобится: в идеальном случае 1 коммутатор фирмы Cisco с поддержкой VLAN, 4 компьютера и 4 патчкорда; в более реальном и наиболее подходящем варианте, нам понадобится компьютер с установленным на него программным обеспечением Cisco Packet Tracer. Если у нас есть реальное оборудование, то подключаем компьютеры к первым четырем портам коммутатора (далее считаем, что компьютер подключенный к порту 1 – это ПК1, к порту 2 – ПК2 и т.д.). Включаем коммутатор и компьютеры. Подключаемся с одного из компьютеров к коммутатору через консольный кабель.

Если же у нас нет реального оборудования, то запускаем Cisco Packet Tracer и собираем в нем следующую топологию (При сборке учитываем, что PC0 подключен к порту FasteEthernet0/1, PC1 к порту FasteEthernet0/2 и т.д).

Далее будим считать, что ПК 1 (PC 0) и ПК 2 (PC 1) находятся в  vlan 1 с адресацией 192.168.1.0/24, ПК 3 (PC 2) и ПК 4 (PC 3) в vlan 2 с адресацией 172.20.20.0/24. Зададим IP адреса компьютерам.

Рассмотрим как это сделать в Packet Tracer. Для этого дважды щелкните левой кнопкой мыши по иконке компьютера в рабочей области. Должно открыть окно настройки хоста, представленное ниже.

Перейдите на вкладку Desktop

Щелкните по значку IP Configuration

Убедитесь что радиобатон находится в положение Static. В поле IP Address введите IP адрес компьютера PC0 – 192.168.1.1, в поле Subnet Mask введите его маску – 255.255.255.0

После этого закройте окно настроек данного хоста и аналогичным образом сконфигурируйте 3 оставшихся. Задайте им следующие IP адреса: PC1 – 192.168.1.2/24, PC2 – 172.20.20.1/24, PC3 – 172.20.20.2/24. Далее проверим, как применились введенные нами настройки. Для этого опять дважды щелкнем левой кнопкой мыши по одному их хостов, например по PC0. В открывшемся окне выбираем пункт Command Prompt и попадаем в окно консоли данного компьютера (данное действие аналогично тому, как если бы мы выполнили Пуск-Выполнить-cmd на реальном компьютере).

Для проверки конфигурации хоста PC0 выполним команду ipconfig. Результат выполнения команды на рисунке. При желании можно выполнить аналогичную проверку на остальных хостах.

Проверим связность получившейся сети. Для этого пропингуем с PC0 компьютер PC1. Как мы видим пинги успешно проходят.

Далее попробуем пропинговать с PC0 компьютер PC2. Как мы видим пинги не идут.

Почему это происходит? Хотя в данном случае все четыре компьютера находятся в одном vlan (как мы уже обсуждали ранее по умолчанию все  порты коммутатора  находятся в  vlan 1), все они не могут видеть друг друга, так как находятся в разных подсетях. Компьютеры PC0 и PC1 находятся в подсети 192.168.1.0, а компьютеры PC2 и PC3 в подсети 172.20.20.0. Возможно у вас возникает вопрос а зачем же вообще тогда нужны vlan, если компьютеры и так уже фактически взаимодействуют только парами, как мы хотели в начале статьи. Vlan нужны для того чтобы структурировать сети на коммутаторе и навести в них порядок, а так же для того чтобы было возможно осуществлять маршрутизацию между ними, ведь осуществить маршрутизацию между сетями в той конфигурации которую мы, на данный момент, получили в Packet Tracer будет довольно затруднительно. Далее перейдем к настройке коммутатора. Откроем его консоль. Для того чтобы это выполнить в Packet Tracer дважды щелкните левой кнопкой мыши по коммутатору в рабочей области.

В открывшемся окне перейдите на вкладку CLI. Вы увидите окно консоли. Нажмите Enter чтобы приступить к вводу команд. Информация, которая в данный момент отражена на консоли, свидетельствует о том что интерфейсы FasteEthernet0/1 – FasteEthernet0/4  успешно поднялись (то есть теперь они находятся в рабочем состоянии).

Перейдем в привилегированный режим выполнив команду enable. Просмотрим информацию о существующих на коммутаторе vlan-ах для этого выполним команду show vlan brief (можно просто sh vl br).

В результате выполнения команды на экране появится: номера vlan – первый столбец, название vlan — второй столбец,  состояние vlan (работает он в данный момент или нет) – третий столбец, порты принадлежащие к данному vlan – четвертый столбец. Как мы видим по умолчанию на коммутаторе существует пять vlan-ов. Все порты коммутатора по умолчанию принадлежат vlan 1. Остальные четыре vlan являются служебными и используются не очень часто. Для реализации сети, которую мы запланировали сделать, создадим на коммутаторе еще два vlan. Для этого в привилегированном режиме выполните команду conft для перехода в режим конфигурации. Вводим команду vlan 2.  Данной командой вы создадите на коммутаторе vlan с номером 2. Указатель ввода Switch(config)# изменится на Switch(config-vlan)# это свидетельствует о том, что вы конфигурируете уже не весь коммутатор в целом, а только отдельный vlan, в данном случае vlan номер 2. Если вы используете команду «vlan x», где x номер vlan, когда vlan x еще не создан на коммутаторе, то он будет автоматически создан и вы перейдете к его конфигурированию. Когда вы находитесь в режиме конфигурирования vlan, возможно изменение параметров выбранной виртуальной сети, например можно изменить ее имя с помощью команды name. Для достижения поставленной в данном посте задачи, сконфигурируем vlan 2 следующим образом:

Разберем данную конфигурацию. Как уже говорилось ранее командой vlan 2, мы создаем на коммутаторе новый vlan с номером 2. Команда name subnet_192 присваивает имя subnet_192 виртуальной сети номер 2. Выполняя команду interface range fastEthernet 0/1-2 мы переходим к конфигурированию интерфейсов  fastEthernet 0/1 и fastEthernet 0/2 коммутатора. Ключевое слово range в данной команде, указывает на то, что мы будем конфигурировать не один единственный порт, а целый диапазон портов, в принципе ее можно не использовать, но тогда последние три строки придется заменить на:

Команда switchport mode access конфигурирует выбранный порт коммутатора, как порт доступа (аксесс порт). Команда switchport access vlan 2 указывает, что данный порт является портом доступа для vlan номер 2. Просмотрим результат конфигурирования выполнив уже знакомую нам команду show vlan br еще раз:

Как легко заметить из результата выполнения данной команды, у нас на коммутаторе появился еще один vlan с номером 2 и именем subnet_192, портами доступа которого являются fastEthernet 0/1 и fastEthernet 0/2. Далее аналогичным образом создадим vlan 3 с именем subnet_172, и сделаем его портами доступа интерфейсы fastEthernet 0/3 и fastEthernet 0/4. Результат должен получиться следующим:

В принципе уже все готово, наша сеть уже настроена, так как мы и планировали в начале поста. Осталось лишь ее немного протестировать.  Перейдите в консоль компьютера PC 0. Пропингуйте с него остальные 3 компьютера сети. Как вы можете заметить, ничего не изменилось, компьютер PC1 доступен, а компьютеры PC2 и PC3 по прежнему не доступны. Раз ничего не изменилось, то как же мы можем быть уверены, что наша конфигурация vlan  действительно работает? Для этого пойдем на маленькую хитрость — зададим компьютерам PC2 и PC3 IP адреса из сети 192.168.1.0/24. Например 192.168.1.3 и 192.168.1.4. И теперь снова попробуем пропинговать с компьютера PC0 остальные компьютеры сети. Как видим снова ничего не изменилось, хотя все четыре компьютера теоретически должны находится в одной подсети 192.168.1.0/24 и видеть друг друга, на практике они находятся в разных виртуальных локальных сетях и поэтому не могут взаимодействовать между собой. Если есть желание проверить это еще раз, то перейдите на компьютер PC 2 и пропингуйте остальные компьютеры. Доступным будет только PC3, так как они вместе находятся в одном vlan номер 3.

Настройка vlan на коммутаторах фирмы Cisco (Часть 2)

Пусть у нас имеется два коммутатора фирмы Cisco, на каждом из этих коммутаторов подняты vlan с номерами 2 и 3. Порт FastEth 0/1 является портом доступа vlan 2, а порт FastEth 0/2 портом доступа vlan 3, одинаково на обоих коммутаторах.  К порту FastEth 0/1 первого коммутатора подключен компьютер с IP адресом 192.168.1.1/24, к порту FastEth 0/2 компьютер с IP адресом 192.168.1.101/24. Аналогичным образом ко второму коммутатору подключены компьютеры с IP адресами 192.168.1.2/24 и 192.168.1.102/24  Данная конфигурация изображена на рисунке.

Соберем данную сеть в Packet Tracer. Зададим IP адреса в соответствии с рисунком. Оба коммутатора настроим используя следующие команды:

Получившаяся схема будет иметь приблизительно следующий вид:

В полученной схеме, ни один из компьютеров не должен видеть другие компьютеры. Так как компьютеры, находящиеся в vlan с одинаковыми номерами находятся на разных коммутаторах не связанных между собой. На данном этапе процесс подготовки завершен, и мы перейдем непосредственно к рассмотрению вопроса передачи данных vlan между коммутаторами.

Решить эту задачу можно двумя способами: используя порты доступа или используя транковые порты(trunk). Рассмотри оба этих способа по очереди. Сначала рассмотрим вариант использования портов доступа для соединения коммутаторов между собой.  Для этого на каждом из коммутаторов сконфигурируем интерфейсы FastEth 0/3 и FastEth 0/4 как порты доступа, порт  0/3 отнесем к vlan 2, а порт 0/4 к vlan 3. Для этого на коммутаторах выполним следующие команды:

Для проверки конфигурации выполним команду show vlan brief, ее результат должен быть  следующим.

На данный момент мы имеем на каждом коммутаторе по два порта принадлежащих vlan 2 и по два порта принадлежащих vlan 3. Для установления связи между коммутаторами соединим порты  FastEth 0/3 обоих коммутаторов между собой, и таким же образом соединим порты FastEth 0/4. Топология в Packet Tracer будет выглядеть следующим образом:

Попробуем теперь с компьютера PC 0 пропинговать остальные компьютеры сети. Компьютер PC 2 будет доступен, остальные нет. Точно так же с PC 1 будет доступен PC 3. Как можно заметить мы добились поставленной цели, разделили сеть на vlan-ы и передали их между коммутаторами. Вот только получилось в данном случае это немного не рационально. Для передачи каждого vlan используется отдельная пара портов и отдельный патчкорд, когда vlan-ов немного такой способ еще допустим, но когда количество vlan-ов большое лучше использовать другой способ.

Для передачи трафика сразу нескольких vlan-ов по одной линии между коммутаторами используются специальные транковые порты (trunk). Для того чтобы настроить данные порты на коммутаторах выполним следующие команды в режиме конфигурирования (в роли trunk портов будут выступать интерфейсы FastEthernet0/3):

Разберем назначение данных команд. С помощью команды «interface FastEthernet0/3» переходим к конфигурированию интерфейса FastEthernet0/3. Выполняя команду «switchport mode trunk» вы переводите  данный порт в режим работы в виде транка (то есть режим позволяющий передавать через себя трафик нескольких vlan-ов), данная команда автоматически отменяет введенную нами в конфигурацию интерфейса FastEthernet0/3 команду «switchport mode access». Команда «no switchport access vlan 2» отменяет примененные нами ранее настройки для портов доступа на интерфейсе FastEthernet0/3 (если вы конфигурируете новый интерфейс, то выполнять данную команду не нужно). После того, как данная конфигурация вбита в коммутатор, настало время изменить физическую конфигурацию нашей сети в PacketTracer. Так как мы настраиваем вариант в котором все vlan между коммутаторами будут передаваться через один линк через порты FastEthernet0/3, то мы смело можем удалить соединение между портами FastEthernet0/4. В таком случае схема примет вид:

По идее все уже должно работать, и оба vlan, настроенные на коммутаторах, должны ходить между ними через один единственный линк. Проверим это. Для этого опять же пропингуем с компьютера PC0 остальные компьютеры сети. Если все настроено верно, то компьютер PC 2 должен стать доступен, а все остальные компьютеры нет. Используя на интерфейсе команду switchport mode trunk мы перевели его  в транковый режим, в котором интерфейс пропускает через себя все существующие на коммутаторе vlan, но иногда необходимо передавать через данный интерфейс не все vlan, а лишь некоторые, как это показано на рисунке.

Попробуем воспроизвести данный случай в Packet Tracer. Для этого добавим пару компьютеров, и зададим им IP адреса в соответствии с рисунком, представленным выше. Новые компьютеры подключаем к интерфейсам FastEthernet0/4 коммутаторов. В результате у вас должна получиться следующая схема:

Перейдем к настройке коммутаторов. Создадим на каждом из них  еще по одному vlan с номером 4. Добавим в данный vlan в качестве портов доступа интерфейсы FastEthernet0/4. Проверим полученную конфигурацию. Если все сделано верно то с PC 0 должен пинговаться только PC2, c PC 4 только PC5, а с PC 1 только PC3. То есть трафик всех vlan свободно ходит между коммутаторами, нарушим эту идиллию и разрешим между коммутаторами только трафик vlan 2 и 3. Для этого на  обоих коммутаторов выполним команды:

Как вы наверное уже догадались команда «switchport trunk allowed vlan 2-3» указывает транковому порту коммутатора, какие vlan ему пропускать через себя.  После того как вы выполните эту команду компьютер PC4 должен перестать видеть компьютер PC5. Команда «switchport trunk allowed vlan» при своем использовании каждый раз задает разрешенные порты заново, то есть если вы выполните команду switchport trunk allowed vlan 5, а потом выполните команду switchport trunk allowed vlan 6, то разрешенным окажется только vlan номер 6. Для добавления vlan к списку разрешенных служит команда switchport trunk allowed vlan add x, где x номер добавляемого vlan. Для удаления vlan из списка разрешенных используется команда switchport trunk allowed vlan remove x, где x номер удаляемого vlan. Для просмотра информации о настроенных на коммутаторе транках служит команда show int trunk. Думаю это все, что для начала нужно знать о настройки vlan на коммутаторах фирмы Cisco. Теперь вы можете хорошенько потренироваться в их настройке собирая различные конфигурации в Packet Tracer.