用交换机组建虚拟局域网的实验
VLAN概述和用途
VLAN(Virtual Local Area Network)是局域网的仿真，它允许数据的传送不受物理网络限制。借助第三层交换机的路由功能及强有力的网管软件，可以对网络结构进行逻辑更改，避免了昂贵耗时的物理重构，减少网管开销。
优点：对包含特殊数据服务的访问只局限于指定工作组，广播数据包也限制在特定的VLAN范围内，不会传播到整个网上增加网络的负担，可以优化网络带宽，减少网络堵塞，在一定程度上保证了安全性目标。
VLAN的核心是通过路由和交换设备，在网络物理结构的基础上建立逻辑网络，使得网络中的任意节点能根据需要组成一个逻辑的局域网。
本实验使用港湾三层交换机 FLex Hammer 24组建VLAN。
Flex Hammer交换机的VLAN分类
三层交换机可以设置VLAN（虚拟局域网），不同VLAN内的工作站在没设置路由的情况下无法Ping通，因此要修改VLAN的设置，使它们在一个VLAN中，或设置路由使VLAN之间可以通讯。
Flex Hammer交换机最多支持256个VLAN。用户可以根据以下标准创建VLAN。
物理端口
802.1Q tag
以上标准的组合
以端口划分的VLAN(Port-Based VLAN)
如果网络站点相对固定，可采用基于端口的虚拟子网的划分，这种方式配置简单，便于维护。在一个Port-Based VLAN中，用一个VLAN的名字来代表交换机中的一个或多个端口组成的一组端口。每一个端口最多只能属于一个Port-Based VLAN中。
在每个VLAN中的设备只能与在同一个VLAN中的设备通信。不同的VLAN中的设备通信时，就必须通过路由设备才能进行,即使它们在物理上属于同一个交换机的同一个I/O模块。这就意味着每一个VLAN都必须被配置成拥有唯一且不同子网段IP地址的路由接口。
以标签划分的VLAN(Tagged VLAN)
A. 标签的含义
标签就是在以太网帧中插入的特定的记号，称为tag。标签是某个指定VLAN的标识号VLANid。
注意：使用802.1Q标签的数据包可能导致数据包长度比现行的IEEE 802.3以太网帧的最大字节数1,518稍微大一点。而这可能导致其它设备中的数据包计数错误，这又可能在存在非802.1Q的网桥或者路由器的网络中导致连接出现问题。
B. Tagged VLAN的应用
标签（Tagging）最常应用在跨交换机创建的VLAN当中。此时，交换机之间的连接通常叫做中继。使用标签后，可以通过一个或多个中继创建跨多个交换机的VLAN。一个VLAN可以很轻易地通过中继跨多个交换机。
使用Tagged VLAN的另一个好处就是一个端口可以属于多个VLAN。这一点在当您有一个设备（例如服务器）必须属于多个VLAN的时候特别有用。这个设备必须有支持802.1Q的网络接口卡。
C. 指定VLAN标签
每一个VLAN都可以赋予一个802.1Q VLAN Tag。当端口被加到一个802.1Q标签定义好的VLAN中去时，您可以决定该端口是否使用该VLAN的标签。HammerOS交换机的缺省模式是所有端口都属于一个名叫default的VLAN中，但不使用该VLAN的标签(VLANid)-2047。
并不是所有端口都必须使用标签。当数据流从交换机的一个端口输出时，交换机实时决定是否需将该VLAN的标签加入到数据包中。交换机根据每个VLAN的端口的配置情况决定加上或者去掉数据包中的标签。
如果交换机收到带Tag标志的数据包，而接收数据的端口又并不属于配置带该Tag(VLANid)的VLAN时，那么交换机将丢弃该数据包。
D. 应用的例子
举例（图略）：
有交换机1和交换机2，它们之间通过各自的端口1相连，而交换机1的端口8连接的server有支持802.1Q Tagged的网络接口卡。虚拟局域网的分配如下：
VLAN Market:交换机1：端口2，3，7；交换机2：端口6，8
VLAN Sales: 交换机1：端口20，24；交换机2：端口16，19,22
同时属于VLAN Market和VLAN Sales的端口：交换机1：端口1，8；交换机2：端口1。
1）交换机1的端口1和交换机2的端口1都同时属于VLAN Market和VLAN Sales，是两台交换机的中继端口。这两个端口之间的连接使两台交换机上VLAN Market和VLAN Sales连接起来，使这两个VLAN都能跨交换机通信。
2）中继端口都是tagged。
3）连接到交换机1的端口8的Server有支持802.1Q Tagged的网络接口卡。
4）Server所连的交换机1的端口8同时属于VLAN Market和VLAN Sales。
5）除了Server所连的交换机1 的端口8和两台交换机的端口1两个中继端口是tagged的以外，别的端口都是untagged。
当数据转发到交换机的端口时，交换机决定数据送达到目的端口是否需要加标签(tagged)。所有Server收发的数据都是加标签的(tagged)。从其余终端工作站收和发的数据都是untagged。
混合使用Tagged VLAN和Port-based VLAN
可以混合使用Tagged VLAN和Port-based VLAN。一个给定的端口可以属于多个VLAN，前提是该端口只能在一个VLAN中是未加标签的(Untagged)。换句话说，一个端口同时能属于一个Port-Based VLAN和多个Tagged VLAN。
出于VLAN分类的目的，如果交换机收到一个含802.1Q标签的数据包，但是该802.1Q标签所含的VLANid值为0，那么交换机会把该数据包当作是未标签的(Untagged)。
三、配置VLAN的有关规则
FlexHammer的VLAN的配置要求遵循一定的规则，对VLAN的命名、端口的添加、IP Address的配置、Tag值的范围等有一定的要求。
1. 缺省VLAN(Default VLAN)
每一台FlexHammer交换机出厂时都有一个缺省的VLAN，该VLAN有以下属性：
VLAN的名字是default
它包含所有的端口
Default VLAN的所有端口都是untagged的
Default VLAN的VLANid是2047
2. VLAN的名字
HammerOS交换机支持256个不同的VLAN。每个VLAN的名字可以是以字母或数字开头的1至30个字符组成，这些字符只能是字母、数字或者下划线“-”。空格符、逗号、引号等字符都是不合法的。
VLAN的名字都只是本地标志。也就是说，在一台交换机上设置的VLAN的名字只对该交换机有意义。如果另一台交换机(switch2)与该交换机(switch1)相连，那么这个交换机(switch1)的VLAN的名字对那台交换机(switch2)来讲毫无意义。
应该在整个网络中统一规划命名VLAN。
VLAN端口的添加
Flex Hammer的端口可以以两种形式属于某个VLAN，分别是：
IEEE 802.1Q tagged模式
IEEE 802.1Q untagged模式
一个端口只能在IEEE 802.1Q untagged模式下属于一个VLAN，同时可以以IEEE 802.1Q tagged模式属于多个VLAN。
添加VLAN端口，键入命令：
config vlan <name> add port <portlist> [tagged|untagged]
选择tagged，向VLAN添加tagged端口，
选择untagged，向VLAN添加untagged端口。
A. 当我们往一个指定VLAN中添加IEEE802.1Q untagged端口时：
如果该端口属于Default Vlan，则该端口可以添加到指定的VLAN，同时交换机会自动从Default Vlan中将该端口删除。
2）如果该端口不属于Default Vlan，那么该端口肯定以IEEE802.1Q untagged模式属于某个其它VLAN，则不能将该端口添加到指定的VLAN中。
B. 当我们往一个指定VLAN中添加IEEE802.1Q tagged端口时：
不再受该端口与其它VLAN关系的限制。
2）如果该端口已经以IEEE802.1Q untagged模式属于该VLAN，端口可以添加成功，但该端口将不再以untagged模式属于该VLAN。
C. 举例
1）创建一个名称为market的VLAN，且端口2已经以IEEE802.1Q untagged模式属于该VLAN。
键入命令：
show vlan market
按回车，显示如下信息：
VLAN ID :2045
Name :market
Mac address :00:45:32:65:98:72
Tagged Ports :
Untagged Ports :2 4 5 8 9 10
2）当我们向market添加一个以IEEE802.1Q tagged模式属于该VLAN的端口2时，键入命令：
config vlan market add port 2 tagged
按回车，添加成功，键入命令：
show vlan market
按回车，显示如下信息：
VLAN ID :2045
Name :market
Mac address :00:45:32:65:98:72
Tagged Ports :2
Untsgged Ports :4 5 8 9 10
说明：端口2以IEEE802.1Q tagged模式属于market，而untagged ports中就没有端口2了。
IP Address的配置
HammerOS要求在一台交换机中，不同VLAN必须配置成不同子网段的IP Address。
VLAN的Tag值范围
Flex Hammer的VLAN的Tag值要求在1-4095范围之间。
6. 配置VLAN的步骤
创建VLAN并给该VLAN取名
如果需要的话给该VLAN分配IP地址和子网掩码。
每一个VLAN都应该分配唯一的IP地址和子网掩码，不能把两个VLAN配置成同一个IP地址。（要求不在同一个子网段）
给VLAN指定一个Tag，或者使用创建时系统分配的Tag。
在VLAN中加入端口，当加入端口时可以指定是否使用802.1Q tag。
HammerOS的VLAN配置表
命令
描述
creat vlan <name>
创建一个VLAN
config vlan <name> ipaddress
[<A.B.C.D/M>|<A.B.C.D> <A.B.C.D>]
配置VLAN的IP地址和子网掩码。
子网掩码可以以掩码长度格式输入，也
可以以IP地址格式输入。
config vlan <name> tag <1-4095>
指定VLAN的Tag即VLANid
config vlan <name> [add|delete]
port <portlist> [tagged|untagged]
在VLAN中增加或删除端口，
并设置该端口是Tagged还是untagged
配置VLAN举例
以下例子创建了一个名为development的VLAN，给该VLAN分配IP地址 202.106.15.3和子网掩码255.255.255.0，然后加入端口3，6，17－20并指定端口为untagged模式。
create vlan development
config vlan development ipaddress 202.106.15.3 255.255.255.0
config vlan development add port 3,6,17-20 untagged
以下例子创建了一个名为video的Tag-Based VLAN，分配给该VLAN的VLANid 是128。把端口4至端口8加入该VLAN并设为tagged模式。
creat vlan video
config vlan video tag 128
config vlan add port 4-8 tagged
C．删除VLAN
delete vlan <name>
删除一个VLAN后，该VLAN的untagged模式的端口将被以untagged模式放回(default)VLAN。
D. 显示VLAN配置信息
show vlan {<name>}*1
四、虚拟局域网实验
1. 实验设备：港湾FLEXHAMMER24交换机、学生机（192.168.1.0网段及192.168.2.0网段）
将整个网络划分为3个VLAN，分别命名为VLAN1、VLAN2和VLAN3。其中switch交换机的端口1-8分配给VLAN1，端口9-16分配给VLAN2，其余的端口分配给VLAN3。
网络结构示意图
安装调试过程
步骤一、使用Console口连接到交换机
第一次配置必须通过在交换机前面板上标有“Console”字样的RJ-45 串口连接交换机内置的命令行接口。
1)将电缆（一端是RJ45口，水晶头形式；另一端是并行端口形式）的RJ45口接至Hammer交换机的Console口，另一端接至电脑主机的COM口。将电脑通上电源，交换机暂时不接电源。
2)点开始 程序 附件 通讯 超级终端，给本次连接命名后，按如下参数配置本次连接。
波特率 ：115200
数据位 ：8
奇偶校验 ：无
停止位 ：1
流量控制 ：无
端口：COM1（这里依电脑上实际接的物理并行端口为准）
3)在使用Console 口连接交换机时，推荐用户使用VT100 终端仿真。设置方法：在超级终端界面中，打开“文件”菜单，选择“属性”工具条，出现一个窗口，点击 “设置”标签，在“终端仿真”下拉列表中选择VT100 即可。
步骤二、访问交换机
给交换机接上电源。 如果连接成功，在终端中看到操作系统启动的界面后，就可以通过命令行接口对交换机进行配置了。
1)待HammerOS 成功启动后，就可以看到交换机的提示登录信息：
############################################################
# #
# Welcome to HammerOS。 #
# #
# Press Return to connect and config this system。 #
# #
############################################################
按回车键进行登录。
2)此时，系统要求您输入用户名和密码。
首次登录交换机，应该使用缺省的用户名admin，来进行登录，此时输入登录密码harbour，按回车键后只进入只读模式，这时只能读系统的配置信息而不能更改和重新配置。
若想重新配置，则再输入enable，按回车，键入配置模式缺省密码harbour后系统显示如下信息 Harbour(config)# 表明可以对命令行进行操作了。
步骤三、：创建VLAN后用show vlan查看一下配置信息
创建了一个名为vlan1 的VLAN，给该VLAN 分配IP 地址192.168.1.1 和子网掩码255.255.255.0，然后加入端口1～8并指定端口为untagged 模式。
create vlan vlan1
config vlan vlan1 ipaddress 192.168.1.1 255.255.255.0
config vlan vlan1 add port 1-8 untagged
同理，创建vlan2（接口地址192.168.2.1/24, 加入端口9～16并指定端口为untagged 模式）和vlan3（接口地址192.168.3.1/24, 加入端口17～24并指定端口为untagged 模式）
步骤四、保存配置
键入命令：save configuration
按回车，当出现如下提示信息时：
Trying save configuration to flash, please wait ......
Preparing configuration data to save...Done.
Starting write configuration data to flash...Done.
Configuration save to flash successfully.
表明系统向FLASH 中写入配置信息成功，即保存成功。而且所做的配置立即生效。
步骤五、退出交换机操作系统
完成对交换机的操作后，键入命令：logout 或 quit，就可以断开与交换机的连接，并退出命令行界面。Exit主要用于一层层退出。
步骤六、验证VLAN
将两台192.168.1.0网段的学生机连到FLEX24的1、2口，用ping对方IP地址的方法看是否能通。（能）
将两台192.168.1.0网段的学生机连到FLEX24的1、9口，用ping对方IP地址的方法看是否能通。（否）
将两台分属192.168.1.0网段和192.168.2.0网段的学生机连到FLEX24的1、2口，用ping对方IP地址的方法看是否能通。（否）
将两台分属192.168.1.0网段和192.168.2.0网段的学生机连到FLEX24的1、9口，用ping对方IP地址的方法看是否能通。（能）
RIP路由协议及其在Flex Hammer上的配置
路由概述
路由又分为直接路由和间接路由，发送一个数据包需要这两种路由方式。
在一个网络中进行数据包传送时，将一个大网分成不同的子网，给每一个子网都设置一个唯一的网络号。
直接路由：子网收到的数据包中的目的IP地址的网络号与本子网网络号相同，则这些数据包直接被发送到本子网内，并查找相应的主机，而不需要使用路由设备。
间接路由：子网收到的数据包中的目的IP地址的网络号与本子网网络号不同，需要将数据包先发送到路由设备，然后再向目的主机转发。
通常涉及到路由的部分都用于在不同网段上进行数据包的转发。
路由包括静态路由和动态路由。
RIP路由协议简介
RIP（Route Information Protocol）是基于Distance—Vector算法的内部动态路由协议。
RIP协议以到达目的地所经过的路由器个数（跳数）为衡量路由好坏的度量值，最大跳数为15，因此适应于中小型网络。
RIP的路由信息用UDP数据报封装，RIP在520号端口上接收来自邻居路由器的路由更新信息。
RIP协议报文分为request和response两种。Request报文用来在RIP协议进程启动时向相邻路由发出请求信息，以获得其路由表。Response报文用来与相邻路由器周期性的相互交换路由信息，动态维护自身的路由表，以适应网络的更改。
RIP有两种模式：active模式和passive模式。在active模式下，RIP不久接收来自相邻路由器的response报文，而且也定期向相邻路由器发送包含自己RIP路由信息的response报文。在passive模式下，RIP只接收来自相邻路由器的response报文，但不发送response报文。
RIP协议有RIP－1和RIP－2两种版本，RIP－1报文不携带子网掩码信息，只能支持有限的子网信息的交换，RIP－2报文携带子网掩码信息，支持变长掩码子网信息的交换。
要进行RIP路由配置，首先应该具备几个子网，即VLAN。
RIP路由协议配置
启动RIP，需要在配置模式下使用命令router rip，出现HammerOS(config-router)#表示系统已经进入router配置模式，可以对RIP进行配置。
network<A.B.C.D/M> 指定RIP路由进程运行网段
本实验配置专访路由
路由是三层交换机区别于二层交换机的重要概念。三层交换机实现了IP 协议及相关的整个TCP/IP 协议栈，可以提供三层路由转发功能，即跨越不同IP 网段的IP 报文转发。在这个意义上说，三层交换机的功能与IP 路由器是类似的。
IP路由是IP 协议三层转发的控制信息，它说明最终达到某个网段的“下一步”应转发到哪里。一条IP 路由的主要内容是目的地址及掩码、下一跳地址、出接口。其中目的地址及掩码描述目的地信息，下一跳地址和出接口描述在本交换机应该如何转发这类报文。
注意：设置路由器192.168.0.1时，要去掉代理服务，并且是自动获取IP地址（已改为192.168.1.1）。
