HCNP Routing&Switching之Super VLAN

1874發表於2022-04-29

  前文我們瞭解了VLAN隔離技術MUX VLAN相關話題,回顧請參考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/16196936.html;今天我們來聊一聊VLAN優化Super VLAN相關話題;

  Super VLAN技術背景

  提示:傳統VLAN部署中,一個VLAN對應一個網段和一個三層VLANIF介面實現不同VLAN間通訊,這樣部署有一個問題就是一旦VLAN特別多很容易導致IP地址的浪費;

  Super VLAN

  Super VLAN 又稱VLAN Aggregation,VLAN聚合,它是VLAN優化技術,主要實現位於相同網段但不同VLAN間的使用者通訊;它只需要一個VLANIF介面作為不同VLAN的共同閘道器;這樣一來就引入了Super-VLAN和Sub-VLAN概念;

  Super-VLAN:super-vlan只建立一個三層VLANIF介面,不包含物理介面(即迴環介面),與之對應為閘道器;Super-VLAN負責實現所有Sub-VLAN共享一個三層介面的需求,使不同Sub-VLAN內地主機可以共用同一個閘道器;

  Sub-VLAN:sub-vlan只包含物理介面,不建立三層VLANIF介面,隔離廣播域;一個Super-VLAN可以包含一個或多個Sub-VLAN;它只對映物理介面,負責保留各自獨立的廣播域;

  操作規則

  通過建立Super-VLAN和Sub-VLAN間的對映關係,把三層邏輯介面和物理介面結合起來,從而實現普通VLAN功能的同時,達到節省IP地址的目的;

  提示:最終是多個Sub-VLAN組成一個Super VLAN;我們只需要在super-vlan介面上配置ip地址,所有sub-vlan共用一個網段,就能實現解決ip地址資源浪費的問題;

  提示:預設情況下sub-vlan下的主機是不能互相通訊(和普通vlan的功能一樣具有隔離廣播域的效果);如果我們需要互通,可以在super-vlan介面上開啟不同vlan間代理ARP即可;

  Sub VLAN間的三層互通

  提示:super vlan所在介面就是不同vlan的閘道器(即所有sub-vlan下的主機都能和super vlan所在介面通訊),所以我們可以通過本地代理ARP實現不同sub VLAN間的三層互通;

  Sub VLAN與外部的二層通訊

  提示:如上圖所示super vlan下的sub vlan2和其他vlan主機通訊,其實和普通vlan通訊一樣,預設情況下trunk鏈路會自動禁止super VLAN通過,即交換機和交換機之間的trunk鏈路裡不會存在super vlan的標籤;

  Sub VLAN與外部的三層通訊

  提示:如上圖所示三層交換機上有一個super vlan10,下面掛了兩個sub vlan;vlan 20所在介面和另一個交換機的vlan20連線;pca想和30網段主機通訊,首先在封裝的時候發現目標主機和自己不再同一網段,所以pca會把目標mac封裝成閘道器的mac;然後傳送出去,資料包到達超級vlan邏輯介面後,解包,檢視ip地址不是自己,然後他就會查路由表,然後通過路由指定的下一跳介面,封裝mac然後傳送出去;後續的過程和普通三層通訊沒有什麼區別;如果路由出介面屬於vlan20,那麼就打上20的標籤,然後到達另一個交換機,另一個交換機收到帶有20的vlan標籤,然後剝離標籤,解二層,然後查路由封裝,從對應路由的出介面傳送出去;

  實驗:如下拓撲,配置超級VLAN,實現sub vlan2 sub vlan3到路由器1.1.1.1的通訊,實現vlan2和vlan3間的通訊

  路由器配置

HCNP Routing&Switching之Super VLAN
sys
sys R1
int g0/0/0
ip add 11.0.0.1 24
int lo 1
ip add 1.1.1.1 32
q

ip route-s 192.168.123.0 24 11.0.0.2
View Code

  交換機配置

HCNP Routing&Switching之Super VLAN
sys
sys SW1
vlan batch 2 3 10 11
int g0/0/1
port link-type access 
port default vlan 11
int vlanif 11
ip add 11.0.0.2 24
int g0/0/2
p l a 
p d v 2
int g0/0/3
p l a
p d v 3
q
ip route-s 0.0.0.0 0 11.0.0.1
View Code

  驗證:交換機到路由器1.1.1.1的互通性

  配置vlan10為super VLAN

  配置sub VLAN 2 3

  提示:配置sub vlan資訊,只需要在超級vlan下配置即可;

  配置三層vlanif10介面,並配置其ip地址

  檢視super VLAN資訊

  提示:可以看到super vlan的id為10 sub vlan的id是2-3

  驗證:pc1 、pc2到1.1.1.1的互通性

  提示:可以看到pc1和pc2都能正常和1.1.1.1通訊;但是pc1到pc2並不能正常通訊;

  驗證:sub vlan 2 sub vlan 3 和super vlan 10的互通性

  提示:可以看到vlan 2和vlan3所在主機都能和超級vlan10的vlanif通訊,原因就是super vlan10包含sub vlan 2 3;這樣就實現了同一網段不同vlan間的通訊,同時共用一個閘道器,相對傳統的vlan來講,super vlan節約了ip地址;

  不同vlan間代理ARP

  提示:開啟arp代理需要兩個sub vlan共享的閘道器介面上開啟不同vlan間arp代理;

  驗證:pc1和pc2的互通性

  提示:可以看到在super vlan介面上開啟了不同vlan間代理ARP以後,對應所在vlan2和vlan3的使用者可以正常通訊了;

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