Содержание:

В мире компьютерных сетей VLAN — это виртуальная локальная сеть, которая помогает сетевым админам делать невозможное — управлять трафиком, как дирижер оркестром. В этой статье мы это ещё и научимся, как настраивать VLAN на коммутаторах Cisco, как связать несколько коммутаторов в сеть, чтобы они пели в унисон, и как не запутаться в дебрях access и trunk портов.

Если вы думали, что настройка VLAN — это что-то вроде распутывания наушников в кармане, то расслабьтесь. Мы разложим всё по полочкам с простыми объяснениями, таблицами, командами и примерами. Поехали!

Что такое VLAN и зачем он нужен?

VLAN (Virtual Local Area Network) — это способ логически разделить одну физическую сеть на несколько отдельных. Представьте огромный офис, где бухгалтерия и маркетинг сидят в одной комнате, но каждый должен работать в своей "вселенной". VLAN создаёт виртуальные "комнаты", где трафик из бухгалтерии не смешивается с маркетинговым, хотя провода те же.

Почему это полезно?

  • Безопасность: пользователи из одного VLAN не видят трафик другого.
  • Организация: можно разделить сеть по отделам, функциям, этажам.
  • Управление: легче контролировать трафик и приоритеты.

Как настроить VLAN на коммутаторах Cisco?

Коммутаторы Cisco поддерживают создание VLAN с помощью команды:

sw1(config)# vlan 2
sw1(config-vlan)# name test

И удаление:

sw1(config)# no vlan 2

Чтобы назначить порт в VLAN (например, порт FastEthernet0/1 в VLAN 2), используйте:

sw1(config)# interface fa0/1
sw1(config-if)# switchport mode access
sw1(config-if)# switchport access vlan 2

Для назначения сразу нескольких портов:

sw1(config)# interface range fa0/4 - 5
sw1(config-if-range)# switchport mode access
sw1(config-if-range)# switchport access vlan 10

Команда для просмотра текущих VLAN и портов:

sw1# show vlan brief

Access-порт vs Trunk-порт: кто круче?

Порт Назначение Трафик Пример использования
Access-порт Подключение конечных устройств (ПК, принтеры) Передает трафик одного VLAN ПК в отделе бухгалтерии
Trunk-порт Связывает коммутаторы между собой Передает трафик нескольких VLAN (с тегами) Соединение коммутаторов, маршрутизатора с коммутатором

Trunk-порт – это как шоссе с несколькими полосами, по которым едут трафики разных VLAN, помеченные специальными "номерами" (тегами), чтобы не перепутать.

Режимы порта: access, trunk и dynamic

Порты коммутатора могут работать в разных режимах:

  • Access — порт всегда в одном VLAN, трафик без тегов.
  • Trunk — порт всегда передает несколько VLAN с тегами.
  • Dynamic modes (DTP — Dynamic Trunking Protocol):
  • auto — порт пытается перейти в trunk, если другой конец "хочет".
  • desirable — порт активно пытается договориться о trunk.
  • nonegotiate — порт делает trunk, но не посылает DTP-кадры (для не-Cisco устройств).

Примеры команд:

sw1(config-if)# switchport mode access
sw1(config-if)# switchport mode trunk
sw1(config-if)# switchport mode dynamic auto
sw1(config-if)# switchport mode dynamic desirable
sw1(config-if)# switchport nonegotiate

Как ограничить VLAN, разрешённые на trunk-порту?

По умолчанию trunk-пропускает все VLAN. Но представьте, что ваш trunk — это дверь в клуб, и туда можно пустить не всех.

Команды для управления "списком гостей":

Действие Команда
Разрешить VLAN 1,2,10,15 switchport trunk allowed vlan 1,2,10,15
Добавить VLAN 160 switchport trunk allowed vlan add 160
Удалить VLAN 160 switchport trunk allowed vlan remove 160

Native VLAN — особенный гость на trunk

В стандарте 802.1Q существует понятие native VLAN. Трафик из этой VLAN передается без тегов (то есть как обычный access-порт). По умолчанию native VLAN — это VLAN 1, но вы можете выбрать другой.

Пример:

sw1(config-if)# switchport trunk native vlan 5

Это значит, что весь трафик VLAN 5 идёт на trunk-порт без тегов.

Маршрутизация между VLAN — как заставить VLAN разговаривать?

VLANы по умолчанию не общаются между собой — это как жители разных домов без дорог между ними.

Чтобы VLAN могли обмениваться данными, нужен маршрутизатор или L3-коммутатор. Есть два популярных метода:

Router on a Stick

Маршрутизатор имеет один физический интерфейс с несколькими подинтерфейсами — каждый для своего VLAN.

Пример создания подинтерфейса для VLAN 2:

R1(config)# interface fa0/0.2
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 2
R1(config-subif)# ip address 10.0.2.1 255.255.255.0

L3-коммутатор с маршрутизацией

Современные коммутаторы (например, Cisco sw3 из примера) могут иметь виртуальные интерфейсы VLAN и маршрутизировать трафик между ними.

sw3(config)# ip routing
sw3(config)# interface Vlan2
sw3(config-if)# ip address 10.0.2.1 255.255.255.0
sw3(config-if)# no shutdown

Как связать несколько коммутаторов?

Каскадное подключение (Daisy Chain)

Это как гирлянда — устройства соединяются последовательно одно за другим. Просто и дешево, но увеличивает задержки и снижает надёжность (если один разрыв, падает всё).

Звёздная топология

Каждый коммутатор подключен напрямую к центральному устройству — ядру сети. Надежно, удобно управлять, но дороже.

Стек и кластеризация

  • Стек — несколько коммутаторов объединяются в одно логическое устройство с общей конфигурацией и управлением. Представьте себе много рук одного робота — эффективно и быстро.
  • Кластеризация — похожа на стек, но с дополнительной отказоустойчивостью и балансировкой нагрузки.

Таблица сравнения топологий подключения коммутаторов

Топология Преимущества Недостатки Использование
Daisy Chain Простота, дешевизна Зависимость от каждого звена Маленькие сети, временные решения
Звезда Надежность, простота управления Стоимость кабелей и оборудования Большие сети, ядро сети
Стек/кластер Высокая производительность, отказоустойчивость Требует совместимого оборудования Корпоративные сети, дата-центры

Проверка состояния VLAN и портов

Для диагностики и проверки:

  • Просмотр VLAN и портов:
sw1# show vlan brief
  • Просмотр информации о порте:
sw1# show interface fa0/22 switchport
  • Проверка режимов DTP:
sw# show dtp interface

Команды для базовой настройки VLAN и trunk

Цель Команда
Создать VLAN vlan <номер>
Назначить порт в VLAN interface fa0/1
switchport mode access
switchport access vlan <номер>
Включить trunk на порту interface fa0/22
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
Ограничить VLAN на trunk switchport trunk allowed vlan <список VLAN>
Назначить native VLAN switchport trunk native vlan <номер>

FAQ и полезные советы

Вопрос: Что делать, если порт не поднимается?

Ответ: Проверьте физическое подключение кабеля, состояние интерфейса (show interfaces), режим порта и соответствие настроек на обоих концах.

Вопрос: Почему VLAN не передаются через trunk?

Ответ: Возможно, список разрешенных VLAN ограничен или VLAN не созданы на обоих коммутаторах.

Вопрос: Как избежать петель в сети при каскадном подключении?

Ответ: Включите протокол Spanning Tree Protocol (STP), который предотвращает циклы.

Советы:

  • Всегда планируйте топологию и VLAN заранее, чтобы избежать путаницы.
  • Используйте имена для VLAN для удобства (name <имя>).
  • Настраивайте trunk-порты с явно заданной инкапсуляцией (обычно dot1q).
  • Тестируйте настройки после изменения — команды show vlan, show interfaces ваши лучшие друзья.
  • Документируйте конфигурации — спасёт в трудную минуту.

Если вам кажется, что настройка VLAN и подключение коммутаторов — это лаваш в сети, то теперь вы знаете, как сделать из этого вкусный бургер с соусом уверенности. Пусть ваши сети будут быстрыми, надёжными и лёгкими в управлении!

Чек-лист для настройки VLAN и trunk

  • [ ] Создана VLAN с нужным идентификатором и именем.
  • [ ] Назначены порты в режим access с нужным VLAN.
  • [ ] Для соединения коммутаторов настроены trunk-порты с dot1q.
  • [ ] Ограничены VLAN на trunk, если требуется.
  • [ ] Установлен native VLAN, если нужно.
  • [ ] Включена маршрутизация между VLAN на L3-коммутаторе или маршрутизаторе.
  • [ ] Проверено состояние портов и VLAN командами show.
  • [ ] Протестирована работоспособность сети.

Поздравляю, теперь вы почти профи в VLAN и коммутаторах Cisco! Если что — не забывайте, что в сетях главное — порядок и чёткие команды. А если что-то идёт не так — это фича для изучения. Удачи в настройке и пусть пакеты летят без задержек!