Vlan stacking что это

MikroTik Bridge vlan и Q-in-Q без костылей

Пытаемся понять как настроить vlan и q-in-q на простом примере, без углубления в теорию, простенько и со вкусом

На днях задали интересный вопрос по поводу q-in-q, и родилась идея описать простыми словами, как настраивать q-in-q на bridge без каких-либо костылей в виде саб интерфейсов vlan.

Прежде чем начать, обговорим топологию сети.

Есть пять коммутаторов, они как-то соединены, и рождается некая топология сети.

Пояснительная записка к нашей сети.

Коммутаторы, которые имеют имя SW-# это коммутаторы «уровня доступа» к ним подключается конечное оборудование.

Номер метки STAG 100 q-in-q.

Всё сервера подключены в access порты, т.е. фреймы сервера отправляют без тега.

Синий vlan 400 управления, он должен быть на каждом коммутаторе как логический интерфейс, а также тэгом отправляться на SRV-4 предполагаем, что на данном сервере запущенна система мониторинга, которая собирает какие-то метрики с коммутаторов или там живёт наш админ =).

И так начнём с самого простого на всех коммутаторах создадим bridge и добавим в него порты, указанные на схеме, естественно я не буду показывать, как это делать на каждом коммутаторе так как процедура однотипная, все делаем по дефолту.

И так далее на каждом коммутаторе, меняем только количество и имена интерфейсов.

На всех коммутаторах подготовим интерфейс управления отдельный и единственный sub interface vlan

Да, да, я именую интерфейсы vlan через точку, где перед номером тега указываю имя интерфейса родителя.

Ну а теперь начнём, настраивать коммутаторы с пояснением.

Нам необходимо, указать, следующее:

Делается это одной командой просто устанавливаем pvid на данный интерфейс.

Далее нам необходимо, 200 vlan отправить с тегом в ether2, опять же делается одной командой.

Также на этом коммутаторе у нас есть 400 vlan управления, так как получить доступ надо к IP (читай CPU) указываем помимо ether2 также порт сам bridge. А также так как мы должны в первой порт отправлять данный трафик с тегом, указываем ещё и ether1

Создаём access порты доступа или просто untagged

Заполняем таблицу VLAN тегированным портами.

По аналогии с SW-1 и SW-2 Создаём access порты доступа или просто untagged

Заполняем таблицу VLAN тегированным портами.

Переходим непосредственно к Q-in-Q

На всех коммутаторах QSW сменим тип ethernet

А теперь по всем коммутаторам

Заполним таблицу vlan

обратите внимание, что мы добавили, 100 vlan.

Но появляется проблема, в том, что SW-2 нам шлёт трафик с типом ethernet 8100, а наш коммутатор (bridge) работает 88a8, мы должны каким-то образом указать коммутатору, что в данном порту что-то другое.

Нам необходимо указать, что весь трафик с ether2 оборачивать меткой 100, мы уже знаем, что это делается с помощью pvid, но для того, что коммутатор понимал, что он должен ожидать не 88a8, а 8100 мы должны указать tag-stacking=yes

Вообще без комментариев, так как всё понятно

Так же без комментариев.

Management на QSW

И осталось небольшой момент, который надо исправить у нас management трафик в 400 vlan бегает только между SW коммутаторами, но не доступны QSW, дело в том, что тот интерфейс который мы создавали пытается «поймать» 400ую метку на интерфейсе CPU, но она обёрнута 100 меткой и чтобы наш 400ый мог достучаться, нам надо отправить трафик без метки в CPU т.е в сам bridge, делается это с помощью всё того же пресловутого pvid на самом интерфейсе бриджа и естественно мы должны указать как pvid 100, метка которая оборачивает наш 400ый vlan.

На всех коммутаторах QSW выполняем

Соответственно если у вас в разрыве будет стоять коммутаторы, которые будет через себя «таскать» только q-in-q ваша задача перевести коммутатор в 88a8 и работать как с обычным vlan, но только с верхней меткой, в нашем случае 100, а на внутренние метки не обращать внимания.

Я знаю, я много не договорил и многое не описал, многие термины я специально упустил и постарался объяснить простыми словами.

Источник

QinQ vs VLAN vs VXLAN

Купить FS коммутаторы для малого и среднего бизнеса

Технология VLAN (виртуальная локальная сеть) позволяет пользователям общаться, не ограничиваясь расстоянием и физическим местоположением, что значительно упрощает управление сетью. Однако по мере того, как количество устройств и пользователей растет в больших масштабах из-за ограниченной масштабируемости до 4094 VLAN и неэффективного использования доступных сетевых каналов, VLAN больше не удовлетворяет растущий спрос на сетевые масштабы. Затем появляются технологии VXLAN (виртуальная расширяемая локальная сеть) и QinQ. В этом посте будут проиллюстрированы и сравнены три технологии.

Обзор VLAN, VXLAN и QinQ

Пакеты QinQ имеют фиксированный формат. Обычно тегированный пакет 802.11Q инкапсулируется в другой тег 802.1Q, от которого происходит название «QinQ». Во время передачи пакеты пересылаются на основе тега внешней VLAN в общедоступной сети. Внутренний тег VLAN используется как данные, которые также передаются в общедоступной сети. С этой формой двойного тега пакеты QinQ имеют на четыре байта больше, чем обычные пакеты с тегами 802.1Q VLAN.

Селективный QinQ владеет функциями базового QinQ, но он более гибкий. Он может идентифицировать внутренний тег VLAN пакетов в соответствии с MAC-адресом, IP-протоколом, исходным IP-адресом и тегом VLAN, а затем определять, какой тег следует добавить.

VXLAN

VXLAN, также называемая виртуальной расширяемой LAN, предназначена для обеспечения наложенных сетей уровня 2 поверх сети уровня 3 с использованием инкапсуляции протокола MAC-адресов в пользовательских datagram (MAC-in-UDP). Проще говоря, VXLAN может предлагать те же услуги, что и VLAN, но с большей расширяемостью и гибкостью. Подобно QinQ, пакеты VXLAN также имеют относительно фиксированный формат. При инкапсуляции MAC-in-UDP VXLAN исходные пакеты будут добавлены в заголовок VXLAN, а затем помещены в пакет UDP-IP. Вот простая иллюстрация.

VXLAN header: он состоит из 24-битного VNID, который используется для идентификации сегментов уровня 2 и поддержания изоляции уровня 2 между сегментами. И все 24 бита в VNID определяют количество сегментов LAN до 16 миллионов, которые может поддерживать VXLAN.

Outer UDP header: VTEP (VXLAN Tunnel Endpoint) назначает порт источника в UDP header, а портом назначения обычно является порт 4789 UDP.

Outer IP header: он имеет исходный IP-адрес исходного VETP, связанный с внутренним источником кадра.

Outer Ethernet header: outer Ethernet header имеет MAC-адрес источника VTEP, связанный с источником внутреннего кадра.

QinQ vs VLAN vs VXLAN: в чем разница?

VLAN использовались для решения различных проблем, таких как изоляция сети уровня 2, лавинная рассылка и в качестве интерфейса маршрутизации. Функция поддержки VLAN теперь доступна в большинстве систем и сетевого оборудования, таких как коммутаторы Ethernet, маршрутизаторы и межсетевые экраны. Однако сравнение в этом посте в основном сосредоточено на тегах VLAN. Для реализации связи между различными VLAN теги VLAN являются важной частью.

Как упоминалось выше, тегирование VLAN использует протокол IEEE 802.1Q или ISL (Inter-Switch Link) для тегирования кадров, проходящих через разные VLAN. Фреймы, помеченные этим методом, имеют только один тег. Однако технология QinQ более гибкая по сравнению с VLAN. С одной стороны, он может выборочно добавлять теги во входящие кадры или пакеты. С другой стороны, внешний тег VLAN решает проблему ограниченных идентификаторов VLAN. А уникальный внутренний тег позволяет избежать конфликта между идентификаторами частных VLAN и общедоступными идентификаторами VLAN, обеспечивая простое решение VPN уровня 2 для малых или крупных корпоративных сетей.

Примечания: VLAN принадлежит публичной сети.

Когда дело доходит до VXLAN, он в некоторой степени предлагает те же функции, что и QinQ, но его рабочий уровень более расширяемый. VXLAN инкапсулирует пакеты по MAC-in-UDP, значительно расширяя сети уровня 2. Как мы знаем, с развитием облачных вычислений у арендаторов стали более строгие требования к построению сетей, особенно к виртуализированному центру обработки данных, что увеличивает потребность в сетях уровня 2. MAC-in-UDP поддерживает использование 24-битных VIND, что позволяет центру обработки данных размещать несколько клиентов и снимать ограничения на физическое расстояние и развертывание. Вот почему в последние годы сети VXLAN становятся все более популярными в облачных вычислениях и виртуальных центрах обработки данных. Однако по сравнению с VLAN и QinQ технология VXLAN более дорогая и сложная. Поэтому не все коммутаторы VLAN поддерживают эту функцию. Коммутаторы для центров обработки данных серии FS.COM N, такие как N5860-48SC (48 x 10Gb SFP+ с 8 x 100Gb QSFP28 Uplinks) и N8560-48BC (48 x 25Gb SFP28 с 8 x 100Gb QSFP28 Uplinks), поддерживают VXLAN и другие функции центра обработки данных. предлагать высокую производительность для сетей уровня 2/3.

Заключение

По мере быстрого развития технологии VLAN и сетей уровня 2/3 определенно возникнут новые технологии управления сетью более высокого уровня. Подобно QinQ и VXLAN, не все технологии созданы одинаково. Все они созданы для решения текущих задач и принесут больше удобства для сегодняшних и будущих сетей.

Источник

port vlan-stacking

Function

The port vlan-stacking command enables selective QinQ.

Format

port vlan-stacking vlan vlan-id1 [ to vlan-id2 ] push vlan vlan-id3 < remark-8021p 8021p-value | priority-inherit >

Parameters

vlan vlan-id1 [ to vlan-id2 ]

The value of vlan-id1 is an integer that ranges from 1 to 4094.

The value of vlan-id2 is an integer that ranges from 1 to 4094.

push vlan vlan-id3

Specifies the VLAN ID in the outer tags added to frames.

The value is an integer that ranges from 1 to 4094.

remark-8021p 8021p-value

Specifies the internal priority in the stacked outer VLAN tag.

The value is an integer that ranges from 0 to 7. The greater the value is, the higher the priority is.

By default, the priority in the stacked outer VLAN tag is the same as the priority in the inner VLAN tag.

priority-inherit

Indicates that the 802.1p priority in the outer VLAN tag of data frames inherits the 802.1p priority in the stacked outer VLAN tag.

Views

Ethernet interface view, GE interface view, XGE interface view, Eth-Trunk interface view

Default Level

2: Configuration level

Usage Guidelines

When the user packets traverse the ISP network, you can use the port vlan-stacking command to add a VLAN tag to the data frames sent from user VLANs so that the data frames contain double VLAN tags.

Example

# Configure selective QinQ on GigabitEthernet 0/0/1. Add outer VLAN tag 100 to the frames with C-VLAN IDs 10-13.

Источник

Основы компьютерных сетей. Тема №6. Понятие VLAN, Trunk и протоколы VTP и DTP

P.S. Возможно, со временем список дополнится.

Мы пока не будем затрагивать маршрутизаторы и разные подсети. Допустим все узлы находятся в одной подсети.

Сразу приведу список IP-адресов:

Кто хочет увидеть это в виде анимации, открывайте спойлер (там показан ping от PC1 до PC5).

Красиво да? Мы в прошлых статьях уже не раз говорили о работе протокола ARP, но это было еще в прошлом году, поэтому вкратце объясню. Так как PC1 не знает MAC-адрес (или адрес канального уровня) PC2, то он отправляет в разведку ARP, чтобы тот ему сообщил. Он приходит на коммутатор, откуда ретранслируется на все активные порты, то есть к PC2 и на центральный коммутатор. Из центрального коммутатора вылетит на соседние коммутаторы и так далее, пока не дойдет до всех. Вот такой не маленький трафик вызвало одно ARP-сообщение. Его получили все участники сети. Большой и не нужный трафик — это первая проблема. Вторая проблема — это безопасность. Думаю, заметили, что сообщение дошло даже до бухгалтерии, компьютеры которой вообще не участвовали в этом. Любой злоумышленник, подключившись к любому из коммутаторов, будет иметь доступ ко всей сети. В принципе сети раньше так и работали. Компьютеры находились в одной канальной среде и разделялись только при помощи маршрутизаторов. Но время шло и нужно было решать эту проблему на канальном уровне. Cisco, как пионер, придумала свой протокол, который тегировал кадры и определял принадлежность к определенной канальной среде. Назывался он ISL (Inter-Switch Link). Идея эта понравилась всем и IEEE решили разработать аналогичный открытый стандарт. Стандарт получил название 802.1q. Получил он огромное распространение и Cisco решила тоже перейти на него.
И вот как раз технология VLAN основывается на работе протокола 802.1q. Давайте уже начнем говорить про нее.

В 3-ей части я показал, как выглядит ethernet-кадр. Посмотрите на него и освежите в памяти. Вот так выглядит не тегированный кадр.

Теперь взглянем на тегированный.

Как видим, отличие в том, что появляется некий Тег. Это то, что нам и интересно. Копнем глубже. Состоит он из 4-х частей.

1) TPID (англ. Tag Protocol ID) или Идентификатор тегированного протокола — состоит из 2-х байт и для VLAN всегда равен 0x8100.
2) PCP (англ. Priority Code Point) или значение приоритета — состоит из 3-х бит. Используется для приоритезации трафика. Крутые и бородатые сисадмины знают, как правильно им управлять и оперирует им, когда в сети гуляет разный трафик (голос, видео, данные и т.д.)
3) CFI (англ. Canonical Format Indicator) или индикатор каноничного формата — простое поле, состоящее из одного бита. Если стоит 0, то это стандартный формат MAC-адреса.
4) VID (англ. VLAN ID) или идентификатор VLAN — состоит из 12 бит и показывает, в каком VLAN находится кадр.

Хочу заострить внимание на том, что тегирование кадров осуществляется между сетевыми устройствами (коммутаторы, маршрутизаторы и т.д.), а между конечным узлом (компьютер, ноутбук) и сетевым устройством кадры не тегируются. Поэтому порт сетевого устройства может находиться в 2-х состояниях: access или trunk.

Набираю команду show vlan.

Выстраиваются несколько таблиц. Нам по сути важна только самая первая. Теперь покажу как ее читать.

1 столбец — это номер VLAN. Здесь изначально присутствует номер 1 — это стандартный VLAN, который изначально есть на каждом коммутаторе. Он выполняет еще одну функцию, о которой чуть ниже напишу. Также присутствуют зарезервированные с 1002-1005. Это для других канальных сред, которые вряд ли сейчас используются. Удалить их тоже нельзя.

При удалении Cisco выводит сообщение, что этот VLAN удалить нельзя. Поэтому живем и эти 4 VLANа не трогаем.

2 столбец — это имя VLAN. При создании VLAN, вы можете на свое усмотрение придумывать им осмысленные имена, чтобы потом их идентифицировать. Тут уже есть default, fddi-default, token-ring-default, fddinet-default, trnet-default.

3 столбец — статус. Здесь показывается в каком состоянии находится VLAN. На данный момент VLAN 1 или default в состоянии active, а 4 следующих act/unsup (хоть и активные, но не поддерживаются).

4 столбец — порты. Здесь показано к каким VLAN-ам принадлежат порты. Сейчас, когда мы еще ничего не трогали, они находятся в default.

Приступаем к настройке коммутаторов. Правилом хорошего тона будет дать коммутаторам осмысленные имена. Чем и займемся. Привожу команду.

Остальные настраиваются аналогично, поэтому покажу обновленную схему топологии.

Начнем настройку с коммутатора SW1. Для начала создадим VLAN на коммутаторе.

VLAN создан. Теперь переходим к портам. Интерфейс FastEthernet0/1 смотрит на PC1, а FastEthernet0/2 на PC2. Как говорилось ранее, кадры между ними должны передаваться не тегированными, поэтому переведем их в состояние Access.

Так как оба порта закрепляются под одинаковым VLAN-ом, то их еще можно было настроить группой.

Настроили access порты. Теперь настроим trunk между SW1 и CentrSW.

Сразу видим, что порт перенастроился. В принципе для работы этого достаточно. Но с точки зрения безопасности разрешать для передачи нужно только те VLAN, которые действительно нужны. Приступим.

Без этой команды передаваться будут все имеющиеся VLAN. Посмотрим, как изменилась таблица командой show vlan.

Появился 2-ой VLAN с именем Dir-ya и видим принадлежащие ему порты fa0/1 и fa0/2.

Чтобы вывести только верхнюю таблицу, можно воспользоваться командой show vlan brief.

Можно еще укоротить вывод, если указать определенный ID VLANа.

Вся информациях о VLAN хранится в flash памяти в файле vlan.dat.

Как вы заметили, ни в одной из команд, нет информации о trunk. Ее можно посмотреть другой командой show interfaces trunk.

Здесь есть информация и о trunk портах, и о том какие VLAN они передают. Еще тут есть столбец Native vlan. Это как раз тот трафик, который не должен тегироваться. Если на коммутатор приходит не тегированный кадр, то он автоматически причисляется к Native Vlan (по умолчанию и в нашем случае это VLAN 1). Native VLAN можно, а многие говорят, что нужно менять в целях безопасности. Для этого в режиме настройки транкового порта нужно применить команду — switchport trunk native vlan X, где X — номер присваиваемого VLAN. В этой топологии мы менять не будем, но знать, как это делать полезно.

Осталось настроить остальные устройства.

CentrSW:
Центральный коммутатор является связующим звеном, а значит он должен знать обо всех VLAN-ах. Поэтому сначала создаем их, а потом переводим все интерфейсы в транковый режим.

Не забываем сохранять конфиг. Команда copy running-config startup-config.

Обратите внимание на то, что мы подняли и настроили VLAN, но адресацию узлов оставили такой же. То есть, фактически все узлы в одной подсети, но разделены VLAN-ами. Так делать нельзя. Каждому VLAN надо выделять отдельную подсеть. Я это сделал исключительно в учебных целях. Если бы каждый отдел сидел в своей подсети, то они бы априори были ограничены, так как коммутатор не умеет маршрутизировать трафик из одной подсети в другую (плюс это уже ограничение на сетевом уровне). А нам нужно ограничить отделы на канальном уровне.
Снова отправляю ping с PC1 к PC3.

Идет в ход ARP, который нам и нужен сейчас. Откроем его.

Пока что ничего нового. ARP инкапсулирован в ethernet.

Кадр прилетает на коммутатор и тегируется. Теперь там не обычный ethernet, а 802.1q. Добавились поля, о которых я писал ранее. Это TPID, который равен 8100 и показывающий, что это 802.1q. И TCI, которое объединяет 3 поля PCP, CFI и VID. Число, которое в этом поле — это номер VLAN. Двигаемся дальше.

После тега он отправляет кадр на PC2 (т.к. он в том же VLAN) и на центральный коммутатор по транковому порту.

Так как жестко не было прописано какие типы VLAN пропускать по каким портам, то он отправит на оба коммутатора. И вот здесь коммутаторы, увидев номер VLAN, понимают, что устройств с таким VLAN-ом у них нет и смело его отбрасывают.

PC1 ожидает ответ, который так и не приходит. Можно под спойлером посмотреть в виде анимации.

Теперь следующая ситуация. В состав дирекции нанимают еще одного человека, но в кабинете дирекции нет места и на время просят разместить человека в отделе бухгалтерии. Решаем эту проблему.

Подключили компьютер к порту FastEthernet 0/3 коммутатора и присвою IP-адрес 192.168.1.8/24.
Теперь настрою коммутатор SW2. Так как компьютер должен находиться во 2-ом VLAN, о котором коммутатор не знает, то создам его на коммутаторе.

Дальше настраиваем порт FastEthernet 0/3, который смотрит на PC7.

И последнее — настроить транковый порт.

Чтобы кадры ходили красиво, подкорректирую центральный коммутатор CentrSW.

Время проверки. Отправляю ping с PC1 на PC7.

И вот он приходит на SW2. Открываем и видим, что он еще тегированный. Но следующим узлом стоит компьютер и тег надо снимать. Нажимаем на «Outbound PDU Details», чтобы посмотреть в каком виде кадр вылетит из коммутатора.

И действительно. Коммутатор отправит кадр в «чистом» виде, то есть без тегов.

Доходит ARP до PC7. Открываем его и убеждаемся, что кадр не тегированный PC7 узнал себя и отправляет ответ.

Открываем кадр на коммутаторе и видим, что на отправку он уйдет тегированным. Дальше кадр будет путешествовать тем же путем, что и пришел.

ARP доходит до PC1, о чем свидетельствует галочка на конверте. Теперь ему известен MAC-адрес и он пускает в ход ICMP.

Открываем пакет на коммутаторе и наблюдаем такую же картину. На канальном уровне кадр тегируется коммутатором. Так будет с каждым сообщением.

Видим, что пакет успешно доходит до PC7. Обратный путь я показывать не буду, так как он аналогичен. Если кому интересно, можно весь путь увидеть на анимации под спойлером ниже. А если охота самому поковырять эту топологию, прикладываю ссылку на лабораторку.

Вот в принципе самое популярное применение VLAN-ов. Независимо от физического расположения, можно логически объединять узлы в группы, там самым изолируя их от других. Очень удобно, когда сотрудники физически работают в разных местах, но должны быть объединены. И конечно с точки зрения безопасности VLAN не заменимы. Главное, чтобы к сетевым устройствам имели доступ ограниченный круг лиц, но это уже отдельная тема.
Добились ограничения на канальном уровне. Трафик теперь не гуляет где попало, а ходит строго по назначению. Но теперь встает вопрос в том, что отделам между собой нужно общаться. А так как они в разных канальных средах, то в дело вступает маршрутизация. Но перед началом, приведем топологию в порядок. Самое первое к чему приложим руку — это адресация узлов. Повторюсь, что каждый отдел должен находиться в своей подсети. Итого получаем:

Раз подсети определены, то сразу адресуем узлы.

Осталось настроить маршрутизатор, и я открываю его CLI. По традиции дам осмысленное имя.

Далее переходим к настройке интерфейсов.

Теперь внимание! Мы включили интерфейс, но не повесили на него IP-адрес. Дело в том, что от физического интерфейса (fastethernet 0/0) нужен только линк или канал. Роль шлюзов будут выполнять виртуальные интерфейсы или сабинтерфейсы (англ. subinterface). На данный момент 3 типа VLAN. Значит и сабинтерфейсов будет 3. Приступаем к настройке.

Маршрутизатор настроен. Переходим к центральному коммутатору и настроим на нем транковый порт, чтобы он пропускал тегированные кадры на маршрутизатор.

Конфигурация закончена и переходим к практике. Отправляю ping с PC1 на PC6 (то есть на 192.168.3.3).

PC1 понятия не имеет, кто такой PC6 или 192.168.3.3, но знает, что они находятся в разных подсетях (как он это понимает описано в предыдущей статье). Поэтому он отправит сообщение через основной шлюз, адрес которого указан в его настройках. И хоть PC1 знает IP-адрес основного шлюза, для полного счастья не хватает MAC-адреса. И он пускает в ход ARP.

Обратите внимание. Как только кадр прибывает на CentrSW, коммутатор не рассылает его кому попало. Он рассылает только на те порты, где разрешен пропуск 2-го VLAN. То есть на маршрутизатор и на SW2 (там есть пользователь, сидящий во 2-ом VLAN).

Маршрутизатор узнает себя и отправляет ответ (показан стрелочкой). И обратите внимание на нижний кадр. Когда SW2 получил ARP от центрального коммутатора, он аналогично не стал рассылать его на все компьютеры, а отправил только PC7, который сидит во 2-ом VLAN. Но PC7 его отбрасывает, так как он не для него. Смотрим дальше.

ARP дошел до PC1. Теперь ему все известно и можно отправлять ICMP. Еще раз обращу внимание на то, что в качестве MAC-адреса назначения (канальный уровень), будет адрес маршрутизатора, а в качестве IP-адреса назначения (сетевой уровень), адрес PC6.

Доходит ICMP до маршрутизатора. Он смотрит в свою таблицу и понимает, что не знает никого под адресом 192.168.3.3. Отбрасывает прибывший ICMP и пускает разведать ARP.

PC6 узнает себя и отправляет ответ.

Доходит до маршрутизатора ответ и он добавляет запись в своей таблице. Посмотреть таблицу ARP можно командой show arp.

Двигаемся дальше. PC1 недоволен, что ему никто не отвечает и отправляет следующее ICMP-сообщение.

Первый пакет затерялся (в результате работы ARP), а второй дошел без проблем.
Кому интересно увидеть в анимации, добро пожаловать под спойлер.

Итак. Мы добились того, что если узлы находятся в одной подсети и в одном VLAN, то ходить они будут напрямую через коммутаторы. В случае, когда нужно передать сообщение в другую подсеть и VLAN, то передавать будут через роутер Gateway, который осуществляет «межвлановую» маршрутизацию. Данная топология получила название «router on a stick» или «роутер на палочке». Как вы поняли она очень удобна. Мы создали 3 виртуальных интерфейса и по одному проводу гоняли разные тегированные кадры. Без использования сабинтерфейсов и VLAN-ов, пришлось бы для каждой подсети задействовать отдельный физический интерфейс, что совсем не выгодно.

Кстати очень хорошо этот вопрос разобран в этом видео (видео идет около 3-х часов, поэтому ссылка с привязкой именно к тому моменту времени). Если после прочтения и просмотра видео захочется добить все собственными руками, прикладываю ссылку на скачивание.

Разобрались с VLAN-ами и переходим к одному из протоколов, работающего с ним.
DTP (англ. Dynamic Trunking Protocol) или на русском динамический транковый протокол — проприетарный протокол компании Cisco, служащий для реализации trunk режима между коммутаторами. Хотя в зависимости от состояния, они могут согласоваться и в режим access.

В DTP есть 4 режима: Dynamic auto, Dynamic desirable, Trunk, Access. Рассмотрим как они согласуются.

То есть левая колонка это 1-ое устройство, а верхняя строка 2-ое устройство. По-умолчанию коммутаторы находятся в режиме «dynamic auto». Если посмотреть таблицу сопоставления, то два коммутатора в режиме «dynamic auto» согласуются в режим «access». Давайте это и проверим. Создаю я новую лабораторную работу и добавлю 2 коммутатора.

Соединять их пока не буду. Мне надо убедиться, что оба коммутатора в режиме «dynamic auto». Проверять буду командой show interfaces switchport.

Результат этой команды очень большой, поэтому я его обрезал и выделил интересующие пункты. Начнем с Administrative Mode. Эта строка показывает, в каком из 4-режимов работает данный порт на коммутаторе. Убеждаемся, что на обоих коммутаторах порты в режиме «Dynamic auto». А строка Operational Mode показывает, в каком режиме работы они согласовали работу. Мы пока их не соединяли, поэтому они в состоянии «down».

Сразу дам вам хороший совет. При тестировании какого либо протокола, пользуйтесь фильтрами. Отключайте показ работы всех ненужных вам протоколов.

Перевожу CPT в режим simulation и отфильтрую все протоколы, кроме DTP.

Думаю здесь все понятно. Соединяю коммутаторы кабелем и, при поднятии линков, один из коммутаторов генерирует DTP-сообщение.

Открываю и вижу, что это DTP инкапсулированный в Ethernet-кадр. Отправляет он его на мультикастовый адрес «0100.0ccc.cccc», который относится к протоколам DTP, VTP, CDP.
И обращу внимание на 2 поля в заголовке DTP.

1) DTP Type — сюда отправляющий вставляет предложение. То есть в какой режим он хочет согласоваться. В нашем случае он предлагает согласовать «access».
2) Neighbor MAC-address — в это поле он записывает MAC-адрес своего порта.

Отправляет он и ждет реакции от соседа.

Доходит до SW1 сообщение и он генерирует ответный. Где также согласует режим «access», вставляет свой MAC-адрес и отправляет в путь до SW2.

Успешно доходит DTP. По идее они должны были согласоваться в режиме «access». Проверю.

Как и предполагалось, согласовались они в режим «access».
Кто то говорит, что технология удобная и пользуется ею. Но я крайне не рекомендую использовать этот протокол в своей сети. Рекомендую это не только я, и сейчас объясню почему. Смысл в том, что этот протокол открывает большую дыру в безопасности. Я открою лабораторку, в которой разбиралась работа «Router on a stick» и добавлю туда еще один коммутатор.

Теперь зайду в настройки нового коммутатора и жестко пропишу на порту работу в режиме trunk.

Соединяю их и смотрю, как они согласовались.

Все верно. Режимы «dynamic auto» и «trunk» согласуются в режим trunk. Теперь ждем, когда кто- то начнет проявлять активность. Допустим PC1 решил кому то отправить сообщение. Формирует ARP и выпускает в сеть.

Пропустим его путь до того момента, когда он попадет на SW2.

И вот самое интересное.

Но здесь настройки порта пустые. Ввожу show interfaces switchport и проматываю до fa0/4.

А вот здесь видим, что согласован trunk. Не всегда show running-config дает исчерпывающую информацию. Поэтому запоминайте и другие команды.

Думаю понятно почему нельзя доверять этому протоколу. Он вроде облегчает жизнь, но в то же время может создать огромную проблему. Поэтому полагайтесь на ручной метод. При настройке сразу же обозначьте себе какие порты будут работать в режиме trunk, а какие в access. И самое главное — всегда отключайте согласование. Чтобы коммутаторы не пытались ни с кем согласоваться. Делается это командой «switchport nonegotiate».

Переходим к следующему протоколу.

VTP (англ. VLAN Trunking Protocol) — проприетарный протокол компании Cisco, служащий для обмена информацией о VLAN-ах.

Представьте ситуацию, что у вас 40 коммутаторов и 70 VLAN-ов. По хорошему нужно вручную на каждом коммутаторе их создать и прописать на каких trunk-ых портах разрешать передачу. Дело это муторное и долгое. Поэтому эту задачу может взвалить на себя VTP. Вы создаете VLAN на одном коммутаторе, а все остальные синхронизируются с его базой. Взгляните на следующую топологию.

Здесь присутствуют 4 коммутатора. Один из них является VTP-сервером, а 3 остальных клиентами. Те VLAN, которые будут созданы на сервере, автоматически синхронизируются на клиентах. Объясню как работает VTP и что он умеет.

Итак. VTP может создавать, изменять и удалять VLAN. Каждое такое действие влечет к тому, что увеличивается номер ревизии (каждое действие увеличивает номер на +1). После он рассылает объявления, где указан номер ревизии. Клиенты, получившие это объявление, сравнивают свой номер ревизии с пришедшим. И если пришедший номер выше, они синхронизируют свою базу с ней. В противном случае объявление игнорируется.

Но это еще не все. У VTP есть роли. По-умолчанию все коммутаторы работают в роли сервера. Расскажу про них.

Начитались теории и переходим к практике. Проверим, что центральный коммутатор в режиме Server. Вводим команду show vtp status.

Видим, что VTP Operating Mode: Server. Также можно заметить, что версия VTP 2-ая. К сожалению, в CPT 3-ья версия не поддерживается. Версия ревизии нулевая.
Теперь настроим нижние коммутаторы.

Видим сообщение, что устройство перешло в клиентский режим. Остальные настраиваются точно также.

Чтобы устройства смогли обмениваться объявлениями, они должны находиться в одном домене. Причем тут есть особенность. Если устройство (в режиме Server или Client) не состоит ни в одном домене, то при первом полученном объявлении, перейдет в объявленный домен. Если же клиент состоит в каком то домене, то принимать объявления от других доменов не будет. Откроем SW1 и убедимся, что он не состоит ни в одном домене.

Убеждаемся, что тут пусто.

Теперь переходим центральному коммутатору и переведем его в домен.

Видим сообщение, что он перевелся в домен cisadmin.ru.
Проверим статус.

И действительно. Имя домена изменилось. Обратите внимание, что номер ревизии пока что нулевой. Он изменится, как только мы создадим на нем VLAN. Но перед созданием надо перевести симулятор в режим simulation, чтобы посмотреть как он сгенерирует объявления. Создаем 20-ый VLAN и видим следующую картинку.

Как только создан VLAN и увеличился номер ревизии, сервер генерирует объявления. У него их два. Сначала откроем тот, что левее. Это объявление называется «Summary Advertisement» или на русском «сводное объявление». Это объявление генерируется коммутатором раз в 5 минут, где он рассказывает о имени домена и текущей ревизии. Смотрим как выглядит.

В Ethernet-кадре обратите внимание на Destination MAC-адрес. Он такой же, как и выше, когда генерировался DTP. То есть, в нашем случае на него отреагируют только те, у кого запущен VTP. Теперь посмотрим на следующее поле.

Здесь как раз вся информация. Пройдусь по самым важным полям.

Думаю здесь понятно. Отдельный заголовок для каждого типа VLAN. Список настолько длинный, что не поместился в экран. Но они точно такие, за исключением названий. Заморачивать голову, что означает каждый код не буду. Да и в CPT они тут больше условность.
Смотрим, что происходит дальше.

Получают клиенты объявления. Видят, что номер ревизии выше, чем у них и синхронизируют базу. И отправляют сообщение серверу о том, что база VLAN-ов изменилась.

Вот так в принципе работает протокол VTP. Но у него есть очень большие минусы. И минусы эти в плане безопасности. Объясню на примере этой же лабораторки. У нас есть центральный коммутатор, на котором создаются VLAN, а потом по мультикасту он их синхронизирует со всеми коммутаторами. В нашем случае он рассказывает про VLAN 20. Предлагаю еще раз глянуть на его конфигурацию.

И тут в сеть мы добавляем новый коммутатор. У него нет новых VLAN-ов, кроме стандартных и он не состоит ни в одном VTP-домене, но подкручен номер ревизии.

И перед тем как его воткнуть в сеть, переводим порт в режим trunk.

Теперь переключаю CPT в «Simulation Mode» и отфильтровываю все, кроме VTP. Подключаюсь и смотрю, что происходит.

Через какое то время до NewSW доходит VTP сообщение, откуда он узнает, что в сети есть VTP-домен «cisadmin.ru». Так как он не состоял до этого в другом домене, он автоматически в него переходит. Проверим.

Теперь он в том же домене, но с номером ревизии выше. Он формирует VTP-сообщение, где рассказывает об этом.

Первым под раздачу попадет SW1.

Заметьте, что на SW1 приходят сразу 2 VTP-сообщения (от NewSW и от CentrSW). В сообщении от NewSW он видит, что номер ревизии выше, чем его и синхронизирует свою базу. А вот сообщение от CentrSW для него уже устарело, и он отбрасывает его. Проверим, что изменилось на SW1.

Обновился номер ревизии и, что самое интересное, база VLAN. Теперь она пустая. Смотрим дальше.

Обратите внимание. До сервера доходит VTP-сообщение, где номер ревизии выше, чем у него. Он понимает, что сеть изменилась и надо под нее подстроиться. Проверим конфигурацию.

Конфигурация центрального сервера изменилась и теперь он будет вещать именно ее.
А теперь представьте, что у нас не один VLAN, а сотни. Вот таким простым способом можно положить сеть. Конечно домен может быть запаролен и злоумышленнику будет тяжелее нанести вред. А представьте ситуацию, что у вас сломался коммутатор и срочно надо его заменить. Вы или ваш коллега бежите на склад за старым коммутатором и забываете проверить номер ревизии. Он оказывается выше чем у остальных. Что произойдет дальше, вы уже видели. Поэтому я рекомендую не использовать этот протокол. Особенно в больших корпоративных сетях. Если используете VTP 3-ей версии, то смело переводите коммутаторы в режим «Off». Если же используется 2-ая версия, то переводите в режим «Transparent».

Кому интересно посмотреть это в виде анимации, открывайте спойлер.

Источник