Содержание:

Представьте себе, что сеть — это вечеринка, а VLAN — это отдельные комнаты с разными группами гостей. Вы хотите, чтобы одни гости общались только между собой, а другие имели возможность перемещаться между комнатами. Вот именно для этого и существуют VLANы на коммутаторах Cisco — чтобы разделять трафик и управлять потоками данных в сети. В этой статье мы погрузимся в мир настройки VLAN, разберёмся с портами коммутатора, IP-адресацией, режимами интерфейсов и маршрутизацией между VLAN. И всё это с понятными примерами и без скучных терминов!

Что такое VLAN и зачем она нужна?

VLAN (Virtual Local Area Network) — это виртуальная локальная сеть, которая логически разделяет физическую сеть на изолированные сегменты. Если бы не было VLAN, все устройства, подключённые к одному коммутатору, были бы в одной большой комнате, где разговоры мешают друг другу. А с VLAN вы словно строите перегородки и говорите: «Ребята, вы в своей комнате, общайтесь между собой, но не мешайте другим».

Протоколы для передачи VLAN трафика: 802.1Q и ISL

Для того, чтобы разные VLAN могли передавать свои данные по одной физической линии, используется инкапсуляция — своего рода «упаковка» трафика с меткой VLAN. Основные протоколы:

Протокол Описание Особенности
802.1Q Стандарт IEEE, тегирует VLAN кадры Широко используется, стандартный
ISL Проприетарный протокол Cisco Используется только в старом оборудовании

Современные коммутаторы Cisco работают только с 802.1Q.

Порты коммутатора: access vs trunk

  • Access порт — порт, принадлежащий одному VLAN. Подходит для подключения обычных устройств: компьютеров, принтеров и т.д. Он передаёт нетегированный трафик, т.е. без меток VLAN.

  • Trunk порт — порт, который может передавать трафик нескольких VLAN одновременно, маркируя кадры тегами (802.1Q). Используется для соединения коммутаторов между собой или с маршрутизаторами.

Шутка: Если access порт — это отдельная комната для одной компании друзей, то trunk — это коридор, по которому можно пройти из одной комнаты в другую и даже встретить других гостей.

Как настроить access порт и назначить VLAN?

interface FastEthernet0/1
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
  • Переход в режим настройки интерфейса.
  • Установка режима access — порт принадлежит одному VLAN.
  • Назначение порта в VLAN 10.

Можно назначить сразу несколько портов:

interface range fa0/4 - 5
 switchport mode access
 switchport access vlan 10

Как настроить trunk порт и задать разрешённые VLAN?

Для trunk-порта:

interface FastEthernet0/22
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 1,2,10,15
  • Установка инкапсуляции dot1q (802.1Q).
  • Включение режима trunk.
  • Указание, какие VLAN разрешены передаваться по trunk.

По умолчанию trunk пропускает все VLAN, но лучше явно указать нужные.

Native VLAN: что это и как настраивать?

Native VLAN — это VLAN, чей трафик по trunk порту передаётся без тега (нетегированный трафик). По умолчанию это VLAN 1.

Настройка native VLAN на интерфейсе:

interface FastEthernet0/22
 switchport trunk native vlan 5

Это значит, что весь трафик VLAN 5 будет идти без тегов по этому порту.

Маршрутизация между VLAN на коммутаторах 3-го уровня

Коммутаторы L2 могут только разделять VLAN, устройства в разных VLAN общаться не будут. Чтобы объединить VLAN, нужен маршрутизатор или коммутатор L3, который умеет маршрутизировать пакеты между VLAN.

На коммутаторе L3 включаем маршрутизацию:

ip routing

Настраиваем интерфейсы VLAN с IP-адресами:

interface Vlan2
 ip address 10.0.2.1 255.255.255.0
 no shutdown

interface Vlan10
 ip address 10.0.10.1 255.255.255.0
 no shutdown

Для маршрутизации внешнего трафика настраиваем маршрут по умолчанию:

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1

IP-адресация коммутатора и управление

Коммутатор сам по себе — умное устройство с процессором и операционной системой IOS. Для управления он использует IP-адрес, который назначается на интерфейсе VLAN (обычно VLAN 1):

interface vlan 1
 ip address 192.168.1.200 255.255.255.0
 no shutdown

Настройка шлюза по умолчанию для управления вне локальной подсети:

ip default-gateway 192.168.1.1

Без шлюза коммутатор не сможет отправлять пакеты за пределы своей подсети.

Как настроить DHCP для коммутатора?

Коммутатор может получать IP-адрес динамически через DHCP, например, на интерфейсе VLAN:

interface vlan 1
 ip address dhcp
 no shutdown

Если DHCP сервер в сети работает, коммутатор автоматически получит IP.

Проверка и диагностика

  • Посмотреть текущую конфигурацию:
show running-config
  • Посмотреть статус интерфейса VLAN:
show interfaces vlan 1

В выводе важны строки:

  • Статус интерфейса (up/up или administratively down)

  • IP-адрес интерфейса

  • Для просмотра MAC-таблицы (адресов и портов):

show mac address-table
  • Для просмотра VLAN:
show vlan brief
  • Для проверки режима trunk и разрешённых VLAN:
show interfaces fa0/22 switchport

Что будет, если порт не назначен VLAN?

Если порт не привязан к VLAN, интерфейс VLAN будет в состоянии down (выключен), и коммутатор не сможет обмениваться пакетами через этот интерфейс.

Таблица сравнения команд настройки портов

Задача Команда Комментарий
Настройка access порта switchport mode access
switchport access vlan <номер>		 Порт в один VLAN
Настройка trunk порта switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan <список>		 Порт передаёт трафик нескольких VLAN
Настройка native VLAN switchport trunk native vlan <номер> Установка нетегированного VLAN
Включение интерфейса no shutdown Поднимает интерфейс
Выключение интерфейса shutdown Отключает интерфейс

Практические советы по настройке VLAN и коммутаторов

  • Всегда включайте интерфейс VLAN командой no shutdown, иначе IP-адрес не заработает.
  • Устанавливайте одинаковую маску подсети для устройств в одном VLAN.
  • Используйте команды show vlan brief и show mac address-table для проверки соответствия портов и адресов.
  • При подключении к маршрутизатору используйте trunk порт с инкапсуляцией dot1q.
  • Не забудьте сохранить настройки командой write memory или copy running-config startup-config.
  • Для изоляции устройств используйте разные VLAN, это повысит безопасность и управляемость сети.

FAQ

В: Можно ли использовать один IP-адрес на всех VLAN?
О: Нет, каждый VLAN — отдельная подсеть, поэтому каждый интерфейс VLAN должен иметь свой уникальный IP.

В: Что делать, если интерфейс VLAN в состоянии down?
О: Проверьте, что физические порты назначены в этот VLAN и что интерфейс включён командой no shutdown.

В: Как проверить, к какому VLAN принадлежит порт?
О: Используйте команду show vlan brief.

В: Можно ли передавать несколько VLAN по одному порту?
О: Да, для этого порт переводится в режим trunk с инкапсуляцией 802.1Q.

Чек-лист настройки VLAN на Cisco коммутаторе

  • [ ] Создать VLAN командой vlan <номер> и дать имя (опционально)
  • [ ] Назначить порты в VLAN в режиме access
  • [ ] Настроить trunk порт для передачи нескольких VLAN
  • [ ] Настроить интерфейсы VLAN с IP-адресами для управления и маршрутизации (L3)
  • [ ] Включить интерфейсы VLAN командой no shutdown
  • [ ] Назначить шлюз по умолчанию (ip default-gateway)
  • [ ] Проверить конфигурацию и статусы командой show
  • [ ] Сохранить конфигурацию на устройство

С VLAN и коммутаторами Cisco — как с хорошей шуткой: чтобы она была понятна, нужна чёткая структура и немного настроек. Но когда всё работает, можно расслабиться и наслаждаться отличной сетью без лишних проблем!