Режимы портов в коммутаторах cisco

Configuration – Switchport Mode Access

In this session, we will discuss the configuration of the Access Mode of a switchport. As we already discussed, switchport used to connect with the End Points, i.e. Computer, Printer, Laptops, etc.

The Below configuration will explain to you to configure the switchport of a CISCO IOS switch.

GNS3Network_SW2# configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
GNS3Network_SW2(config)# interface FastEthernet 0/1
GNS3Network_SW2(config-if)# switchport mode access
GNS3Network_SW2(config-if)# switchport access vlan 100
GNS3Network_SW2(config-if)#end
GNS3Network_SW2#

Another easy way to configure switchport is “switchport host”, which also configure the port as a switchport. It will also configure STP portfast feature.

GNS3Network_SW2# configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
GNS3Network_SW2(config)# interface FastEthernet 0/1
GNS3Network_SW2(config-if)# switchport host
GNS3Network_SW2(config-if)#switchport access vlan 100
GNS3Network_SW2(config-if)#end
GNS3Network_SW2#

[править] Настройка VLAN на маршрутизаторах Cisco

Передача трафика между VLANами с помощью маршрутизатора

Передача трафика между VLAN может осуществляться с помощью маршрутизатора. Для того чтобы маршрутизатор мог передавать трафик из одного VLAN в другой (из одной сети в другую), необходимо, чтобы в каждой сети у него был интерфейс. Для того чтобы не выделять под сеть каждого VLAN отдельный физический интерфейс, создаются логические подынтерфейсы на физическом интерфейсе для каждого VLAN.

На коммутаторе порт, ведущий к маршрутизатору, должен быть настроен как тегированный порт (в терминах Cisco — транк).

Изображенная схема, в которой маршрутизация между VLAN выполняется на маршрутизаторе, часто называется router on a stick.

IP-адреса шлюза по умолчанию для VLAN (эти адреса назначаются на подынтерфейсах маршрутизатора R1):

VLAN	IP-адрес
VLAN 2	10.0.2.1 /24
VLAN 10	10.0.10.1 /24
VLAN 15	10.0.15.1 /24

Для логических подынтерфейсов необходимо указывать то, что интерфейс будет получать тегированный трафик и указывать номер VLAN соответствующий этому интерфейсу. Это задается командой в режиме настройки подынтерфейса:

R1(config-if)# encapsulation dot1q <vlan-id>

Создание логического подынтерфейса 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

Создание логического подынтерфейса для VLAN 10:

R1(config)# interface fa0/0.10
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 10
R1(config-subif)# ip address 10.0.10.1 255.255.255.0

Соответствие номера подынтерфейса и номера VLAN не является обязательным условием. Однако обычно номера подынтерфейсов задаются именно таким образом, чтобы упростить администрирование.

На коммутаторе порт, ведущий к маршрутизатору, должен быть настроен как статический транк:

interface FastEthernet0/20
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk

Пример настройки

Конфигурационные файлы устройств для схемы изображенной в начале раздела.

Конфигурация sw1:

!
interface FastEthernet0/1
 switchport mode access
 switchport access vlan 2
!
interface FastEthernet0/2
 switchport mode access
 switchport access vlan 2
!
interface FastEthernet0/3
 switchport mode access
 switchport access vlan 15
!
interface FastEthernet0/4
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
!
interface FastEthernet0/5
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
!
interface FastEthernet0/20
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 2,10,15
!

Конфигурация R1:

!
interface fa0/0.2
 encapsulation dot1q 2
 ip address 10.0.2.1 255.255.255.0
!
interface fa0/0.10
 encapsulation dot1q 10
 ip address 10.0.10.1 255.255.255.0
!
interface fa0/0.15
 encapsulation dot1q 15
 ip address 10.0.15.1 255.255.255.0
!

Настройка native VLAN

По умолчанию трафик VLAN’а 1 передается не тегированым (то есть, VLAN 1 используется как native), поэтому на физическом интерфейсе маршрутизатора задается адрес из сети VLAN 1.

Задание адреса на физическом интерфейсе:

R1(config)# interface fa0/0
R1(config-if)# ip address 10.0.1.1 255.255.255.0

Если необходимо создать подынтерфейс для передачи не тегированного трафика, то в этом подынтерфейсе явно указывается, что он принадлежит native VLAN. Например, если native VLAN 99:

R1(config)# interface fa0/0.99
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 99 native
R1(config-subif)# ip address 10.0.99.1 255.255.255.0

Review Questions[edit | edit source]

Enable JavaScript to hide answers.
Click on a question to see the answer.

A virtual LAN (VLAN) is _____.

A virtual LAN (VLAN) is any broadcast domain that is partitioned and isolated in a computer network at the data link layer (OSI layer 2).
Managed switches can _____.

Managed switches can mark packets through tagging, so that a single interconnect (trunk) may be used to transport data for multiple VLANs.
VLANs allow network administrators to _____.

VLANs allow network administrators to group hosts together even if the hosts are not on the same network switch.
VLAN Trunking Protocol (VTP) is _____.

VLAN Trunking Protocol (VTP) is a Cisco proprietary protocol that propagates the definition of Virtual Local Area Networks (VLAN) on the whole local area network.
IEEE 802.1Q is _____.

IEEE 802.1Q is the networking standard that supports virtual LANs (VLANs) on an Ethernet network.
Under IEEE 802.1Q, the maximum number of VLANs on a given Ethernet network is _____.

Under IEEE 802.1Q, the maximum number of VLANs on a given Ethernet network is 4,094.
A VLAN ID is added only if _____. If the frame is to be forwarded out a port configured as an access link, the _____.

A VLAN ID is added only if the frame is forwarded out a port configured as a trunk link. If the frame is to be forwarded out a port configured as an access link, the ISL encapsulation is removed.
Switch port mode settings available are:

Switch port mode settings available are:

Access — Puts the Ethernet port into permanent nontrunking mode.
Trunk — Puts the Ethernet port into permanent trunking mode.
Dynamic Auto — Makes the Ethernet port willing to convert the link to a trunk link. This is the default mode for all Ethernet ports.
Dynamic Desirable — Makes the port actively attempt to convert the link to a trunk link.
Nonegotiate — Disables DTP.
Dynamic Trunking Protocol (DTP) is _____.

Dynamic Trunking Protocol (DTP) is a proprietary networking protocol developed by Cisco Systems for the purpose of negotiating trunking on a link between two VLAN-aware switches, and for negotiating the type of trunking encapsulation to be used.
A «router on a stick», is _____.

A «router on a stick», is a router that has a single physical or logical connection to a network, and is often used to forward traffic between locally attached hosts on separate logical routing domains or to facilitate routing table administration, distribution and relay.
A switched virtual interface (SVI) is _____.

A switched virtual interface (SVI) is a VLAN of switch ports represented by one interface to a routing or bridging system. An SVI cannot be activated unless associated with a physical port.
To add a VLAN and enter config-VLAN submode on a switch, use the _____ command in global configuration mode.

To add a VLAN and enter config-VLAN submode on a switch, use the vlan command in global configuration mode.
To name a VLAN on a switch, use the _____ command in VLAN configuration mode.

To name a VLAN on a switch, use the name command in VLAN configuration mode.
To set the interface type, use the _____ command in interface configuration mode.

To set the interface type, use the switchport mode command in interface configuration mode.
To set the VLAN when the interface is in access mode, use the _____ command in interface configuration or template configuration mode.

To set the VLAN when the interface is in access mode, use the switchport access vlan command in interface configuration or template configuration mode.
To set the trunk characteristics when the interface is in trunking mode, use the _____ command in interface configuration mode.

To set the trunk characteristics when the interface is in trunking mode, use the switchport trunk command in interface configuration mode.
To display VLAN information on a switch, use the _____ command in privileged EXEC mode.

To display VLAN information on a switch, use the show vlan command in privileged EXEC mode.
To display the administrative and operational status of a switching (nonrouting) port, use the _____ command in user EXEC or privileged EXEC mode.

To display the administrative and operational status of a switching (nonrouting) port, use the show interfaces switchport command in user EXEC or privileged EXEC mode.

VLAN Linux и D-Link DGS-1100-08P

Настройка DGS-1100-08P
. Подключимся к нему в первый порт. Присвоим ему IP 10.90.91.2. Создадим 3 VLAN: vlan1 (порт 1 (tagged)) для служебного использования, то есть только для настройки коммутатора, vlan22(порт 1 (tagged); порты 2,3,4 (untagged)), vlan35(порт 1 (tagged); порты 5,6 (untagged)). Порты 7,8 не используются и выключены через меню Port Settings(Speed: Disabled).
Укажем, что в дальнейшем управлять D-Link DGS-1100-08P (IP 10.90.91.2) можно управлять только через vlan1, то есть в нашем случае системный администратор должен подключиться в первый порт DGS-1100-08P(При подключении в иной порт — коммутатор не разрешит доступ к 10.90.91.2).

Параметры созданных vlan смотрим в файлах ls
-l
/
proc/
net/
vlan/

итого 0

-rw——-
1
root root 0
Авг 17
15
:06 config
-rw——-
1
root root 0
Авг 17
15
:06 vlan1
-rw——-
1
root root 0
Авг 17
15
:06 vlan22
Создание vlan через vconfig и автоматическая загрузка через /etc/network/interfaces не заработала, потому создаем запускной файлик и прописываем в атозагрузку сервера.
vlan_create.sh
#!/bin/sh -e

ip link
add link
eth4 name vlan22 type
vlan id
22

ip addr
add 192.168.122.254/
24
dev vlan22
ifconfig
vlan22 up

Представим такую ситуацию. У нас есть офис небольшой компании, имеющей в своем арсенале 100 компьютеров и 5 серверов. Вместе с тем, в этой компании работают различные категории сотрудников: менеджеры, бухгалтеры, кадровики, технические специалисты, администраторы. Необходимо, чтобы каждый из отделов работал в своей подсети. Каким образом разграничить трафик этой сети? Вообще есть два таких способа: первый способ — разбить пул IP-адресов на подести и выделить для каждого отдела свою подсеть, второй способ — использование VLAN.

VLAN (Virtual Local Area Network) — группа узлов сети, трафик которой, в том числе и широковещательный, на канальном уровне полностью изолирован от трафика других узлов сети. В современных сетях VLAN — главный механизм для создания логической топологии сети, не зависящей от ее физической топологии.

Технология VLAN определена в документе IEEE 802.1q — открытый стандарт, который описывает процедуру тегирования для передачи информации о принадлежности к VLAN. 802.1q помещает внутрь ethernet фрейма тег, который передает информацию о принадлежности трафика к VLAN.

Рассмотрим поля VLAN TAG:

TPID (Tag Protocol Identifier) — идентификатор протокола тегирования. Указывает какой протокол используется для тегирования. Для 802.1Q используется значение 0x8100.
Priority — приоритет. Используется для задания приоритета передаваемого трафика (QoS).
CFI (Canoncial Format Indicator) — указывает на формат MAC-адреса (Ethernet или Token Ring).
VID (Vlan Indentifier) — идентификатор VLAN. Указывает какому VLAN принадлежит фрейм. Можно задавать число от 0 до 4094.

Компьютер при отправке фреймов ничего не знает в каком VLAN он находится — этим занимается коммутатор. Коммутатор знает к какому порту подключен компьютер и на основании этого определит в каком VLAN этот компьютер находится.

У коммутатора есть два вида портов:

Тегированный порт (tagged, trunk) — порт, через который можно передавать или получать трафик нескольких VLAN-групп. При передаче через тегированный порт, к кадру добавляется метка VLAN. Используется для подключения к коммутаторам, маршрутизаторам (то есть тем устройствам, которые распознают метки VLAN).
Нетегированный порт (untagged, access) — порт, через который передаются нетегированные кадры. Используется для подключения к конечным узлам (компьютерам, серверам). Каждый нетегированный порт находится в определенном VLAN. При передаче трафика с данного порта, метка VLAN удаляется и до компьютера (который не распознает VLAN) идет уже нетегированный трафик. В обратном случае, при приеме трафика на нетегированный порт к нему добавляется метка VLAN.

Версия Cisco

Cisco под “trunk’ом” понимает канал типа “точка-точка” (канал связи, напрямую соединяющий два устройства), который соединяет коммутатор и другое сетевое устройство, например еще один коммутатор или маршрутизатор. Его задача – передавать трафик нескольких VLAN через один канал и обеспечивать им доступ ко всей сети. В простонародии называется «транком», что логично.

Начнем с того, что такое VLAN?

VLAN расшифровывается как Virtual local area network или виртуальная локальная сеть.

Это технология, которая позволяет разделить одну физическую сеть на несколько логических, работающих независимо друг от друга.

Например, есть на предприятии отдел кадров, бухгалтерия и IT-отдел. У них есть свои коммутаторы, которые соединены через центральный коммутатор в единую сеть, и вот сети этих отделов и нужно отделить друг от друга. Тогда-то на помощь и приходит технология VLAN.

Так выглядит сеть, разделенная на VLAN’ы (виртуальные сети).

Часто для обозначения VLAN’а используют разные цвета.

Так порты, обозначенные зеленым цветом, входят в один VLAN, а порты, обозначенные красным цветом, в другой. Тогда компьютеры, которые находятся в одном VLAN’е, могут взаимодействовать только друг с другом, а с компьютерами, входящими в другой VLAN, не могут.

Перемены в таблице коммутации в VLAN

При создании VLAN’ов в таблицу коммутации у коммутаторов добавляется еще одно поле, в котором указываются идентификаторы VLAN.

Упрощенно это выглядит так:

Тут мы видим, что порты 1 и 2 принадлежат VLAN’у 2, а порты 3 и 4 – VLAN’у 10.

Идем дальше.

На канальном уровне данные передаются в виде кадров (фреймов). При передаче кадров от одного коммутатора к другому нужна информация о том, к какому VLAN’у принадлежит тот или иной кадр. Эту информацию добавляют в передаваемый кадр.

На данный момент для этой цели используют открытый стандарт IEEE 802.1Q.

Пошаговая эволюция кадра в VLAN

Компьютер генерирует и отправляет обычный кадр (фрейм, он же пакет канального уровня, т.е. уровня коммутаторов), ничего не добавляя.
Этот кадр выглядит так:

Коммутатор получает кадр. В соответствии с таблицей коммутации, он понимает, с какого компьютера пришел кадр, и к какому VLAN’у принадлежит этот компьютер. Тогда коммутатор сам добавляет в кадр служебную информацию, так называемый тег. Тег – это поле после MAC-адреса отправителя, в котором содержится, грубо говоря, номер VLAN’а.
Так выглядит кадр с тегом:

Затем коммутатор отправляет этот кадр на другой коммутатор.

Коммутатор, который принимает кадр, извлекает из него информацию о VLAN, то есть понимает, на какой компьютер нужно передать этот кадр, удаляет всю служебную информацию из кадра и передает его на компьютер получателя.

На компьютер получателя приходит кадр уже без служебной информации.

Теперь возвращаемся к нашему “trunk’у”.

Порты коммутатора, поддерживающие VLAN можно разделить на две группы:

Тегированные порты (или trunk-порты у Cisco)
Нетегированные порты (или access порты)

Нас интересуют тегированные порты или trunk-порты. Они как раз и служат для того, чтобы через один порт можно было передавать данные, принадлежащие к разным VLAN и получать данные нескольких VLAN на один порт (мы помним, что обычно порты из разных VLAN друг друга не видят).

На этом рисунке тегированными являются порты номер 21 и 22, которые соединяют два коммутатора. Через них и будут проходить кадры, например, от компьютера Е к компьютеру А, которые находятся в одном VLAN’е, по схеме, которая описана выше. Так вот, канал связи между этими портами у Cisco как раз и называется “trunk’ом”.

Creating and Managing Cisco VLANS

Creating VLANS on is very simple, as long as you are in configure terminal you issue the commands as seen below, here we create VLAN 10,20 and 30.

vlan 10,20,30

If we want to assign IP addresses to our VLANS we first need to be in the actual VLAN context, here we configure VLAN 10`s ip address.First we enter vlan 10

int vlan 10

Then we allocate it the address 192.168.10.1 specifying the correct subnet. This is called Cisco VLAN Routing.

IP Address 192.168.10.1 255.255.255.0

To remove the vlan we would use the no command, for example

no vlan 10

To enable routing between our VLANs we would need to enable IP routing.

ip routing

You can now create VLANs and allocate ip address to VLANs for whatever VLANs you create, IP routing is enabled so traffic will flow. We can now create trunk ports to allow VLAN traffic to flow through our ports

EtherChannel

Port channeling: Refers to combining two-to-eight Fast Ethernet or two-Gigabit Ethernet ports together between two switches into one aggregated logical link to achieve more bandwidth and resiliency.
EtherChannel: Cisco’s proprietary term for port channeling.
PAgP: Cisco proprietary port channel negotiation protocol. All links in the bundle must match the same parameters (speed, duplex, VLAN info), and when PAgP identifies matched links, it groups the links into an EtherChannel. This is then added to STP as a single bridge port. At this point, PAgP’s job is to send packets every 30 seconds to manage the link for consistency, any link additions, and failures.
LACP (802.3ad): Nonproprietary, so it can work between multi-vendor networks.

What is the difference between an access port and a trunk port?

Essentially, access ports handle traffic for one VLAN, while trunk ports are equipped to route traffic to and from multiple VLANs using a tagging protocol. Here is the basic difference between a trunk port vs. an access port:

Access ports

An access port is a connection on a switch that transmits data to and from a specific VLAN. Because an access port is only assigned to a single VLAN, it sends and receives frames that aren’t tagged and only have the access VLAN value. This doesn’t cause signal issues because the frames remain within the same VLAN. If it does happen to receive a tagged packet, it will simply avoid it. This is a simpler configuration, but not the most efficient choice if the network is even moderately complex.

Trunk ports

Unlike an access port, a trunk port can transmit data from multiple VLANs. If you have a dozen VLANs on a particular switch, you don’t need additional cables or switches for each VLAN—just that single link. A trunk port allows you to send all those signals for each switch or router across a single trunk link. In contrast to an access port, a trunk port must use tagging in order to allow signals to get to the correct endpoint. Trunk ports typically offer higher bandwidth and lower latency than access ports.

Trunk порты

Для того чтобы передать через порт трафик нескольких VLAN, порт переводится в режим trunk.

Режимы интерфейса (режим по умолчанию зависит от модели коммутатора):

auto — Порт находится в автоматическом режиме и будет переведён в состояние trunk, только если порт на другом конце находится в режиме on или desirable. Т.е. если порты на обоих концах находятся в режиме “auto”, то trunk применяться не будет.
desirable — Порт находится в режиме “готов перейти в состояние trunk”; периодически передает DTP-кадры порту на другом конце, запрашивая удаленный порт перейти в состояние trunk (состояние trunk будет установлено, если порт на другом конце находится в режиме on, desirable, или auto).
trunk — Порт постоянно находится в состоянии trunk, даже если порт на другом конце не поддерживает этот режим.
nonegotiate — Порт готов перейти в режим trunk, но при этом не передает DTP-кадры порту на другом конце. Этот режим используется для предотвращения конфликтов с другим “не-cisco” оборудованием. В этом случае коммутатор на другом конце должен быть вручную настроен на использование trunk’а.

По умолчанию в транке разрешены все VLAN. Для того чтобы через соответствующий VLAN в транке передавались данные, как минимум, необходимо чтобы VLAN был активным. Активным VLAN становится тогда, когда он создан на коммутаторе и в нём есть хотя бы один порт в состоянии up/up.

VLAN можно создать на коммутаторе с помощью команды vlan. Кроме того, VLAN автоматически создается на коммутаторе в момент добавления в него интерфейсов в режиме access.

Перейдем к демонстрационной схеме. Предположим, что вланы на всех коммутаторах уже созданы (можно использовать протокол VTP).

Настройка статического транка

Создание статического транка:

На некоторых моделях коммутаторов (на которых поддерживается ISL) после попытки перевести интерфейс в режим статического транка, может появится такая ошибка:

Это происходит из-за того, что динамическое определение инкапсуляции (ISL или 802.1Q) работает только с динамическими режимами транка. И для того, чтобы настроить статический транк, необходимо инкапсуляцию также настроить статически.

Для таких коммутаторов необходимо явно указать тип инкапсуляции для интерфейса:

И после этого снова повторить команду настройки статического транка (switchport mode trunk).

Динамическое создание транков (DTP)

Dynamic Trunk Protocol (DTP) — проприетарный протокол Cisco, который позволяет коммутаторам динамически распознавать настроен ли соседний коммутатор для поднятия транка и какой протокол использовать (802.1Q или ISL). Включен по умолчанию.

Режимы DTP на интерфейсе:

auto — Порт находится в автоматическом режиме и будет переведён в состояние trunk, только если порт на другом конце находится в режиме on или desirable. Т.е. если порты на обоих концах находятся в режиме “auto”, то trunk применяться не будет.desirable — Порт находится в режиме “готов перейти в состояние trunk”; периодически передает DTP-кадры порту на другом конце, запрашивая удаленный порт перейти в состояние trunk (состояние trunk будет установлено, если порт на другом конце находится в режиме on, desirable, или auto).nonegotiate — Порт готов перейти в режим trunk, но при этом не передает DTP-кадры порту на другом конце. Этот режим используется для предотвращения конфликтов с другим “не-cisco” оборудованием. В этом случае коммутатор на другом конце должен быть вручную настроен на использование trunk’а.

Перевести интерфейс в режим auto:

Перевести интерфейс в режим desirable:

Перевести интерфейс в режим nonegotiate:

Проверить текущий режим DTP:

Предоставляемые возможности

логическое деление коммутатора на несколько не сообщающихся между собой сетей
устройство такового деления на сети с 2 или более коммутаторами без требования проведения дополнительных кабелей.
асимметричные VLAN. В этом случае порт (не trunk, по кабелю движутся кадры без тега 802.1Q) подключен к одной внутренней VLAN коммутатора по входящим кадрам (она называется PVID), и к более чем одной внутренней VLAN коммутатора по исходящим кадрам. При этом может отсутствовать подключение по исходящим кадрам к PVID VLAN.
через предыдущий пункт реализуется и более высокоуровневая абстракция — Promiscuous/Community/Isolated порты. В этом случае используется логическое вложение нескольких вторичных VLAN в одну первичную.
Promiscuous порт (порт на первичной VLAN) может общаться с любым Promiscuous/Community/Isolated портом как на первичной, так и на любой вложенной в нее вторичной VLAN.
Community порт (порт на вторичной VLAN) может общаться с любым Promiscuous портом, а также с любым Community портом в пределах своей вторичной VLAN.
Isolated порт (тоже порт на вторичной VLAN, но это специальная isolated VLAN, которая может быть только одна в данной первичной VLAN) может общаться только с Promiscous портами, и не может общаться даже с другими Isolated портами (функционал «все клиенты видят сервер и не видят друг друга», часто используется в «гостевых» Wi-Fi сетях).
двухуровневое вложение VLAN меток в кадр, а также трансляция значений меток «на лету». Данная технология называется QinQ, и поддерживается не во всех устройствах с поддержкой VLAN[источник не указан 1073 дня].

Creating Cisco Trunks

In this section we select ports, then we select what VLAN traffic is allowed across these trunks. First we select our ports, we can either select a range or individual ports. To select non concurrent ports use comma “,” between ports as opposed to a hyphen as I use here. Here we select port 10-15 and allow VLAN 10 and 20 to flow, we then allow port 16-20 for VLAN. We set the encapsulation as DOT1q.

int range fastEthernet  0/10 - 15
switchport encapsulation dot1q
switchport mode trunk
switchport trunk  allowed  vlan 10,20

If we wanted to remove vlans from cisco trunks then we issue the following command, here we remove VLANs 20 and 30 from ports 10 to 15.

int range fastEthernet  0/10 - 15
no switchport trunk  allowed  vlan 10,20

For more indepth Cisco Vlan information check out http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/lan/catalyst2950/software/release/12.1_9_ea1/configuration/guide/swvlan.html

Tags: Cisco, ports, trunks, vlan

Allen White

Allen is an IT Consultant and holds the following accreditations. MCSA, MCSE, MCTS, MCITP, CCA, CCSP, VCP 4,5, 6 and HP ASE, AIS — Network Infrastructure.